Twierdzę, że kontrole samolotu nie są skomplikowane, ale raczej, że są po prostu wam obce.

W większości przypadków różne elementy sterujące w samolocie robią jedną rzecz: włączają lub wyłączają. W rzeczywistości są one dość proste, ale to, co sprawia, że ​​wydaje się to skomplikowane, to fakt, że jest ich tak wiele. Gdy dowiesz się o samolocie (zwłaszcza tych nowoczesnych), zobaczysz, że te poszczególne elementy sterujące są pogrupowane według systemu w sposób, który ma całkiem sens.

Aby spojrzeć na to z perspektywy, załóżmy, że nigdy wcześniej nie widziałeś laptopa:

To ... rzecz (pamiętaj, nigdy nie widziałeś wcześniej!) ma 94 przyciski na samej górze! Ma wszelkiego rodzaju małe gniazda i wtyczki na zewnątrz. Ma rzeczy, które otwierają się z boku. To po prostu ... skomplikowane”.

Następnie ktoś zwraca uwagę, że większość przycisków na górze to przyciski, które można nacisnąć, aby utworzyć literę pojawiają się na ekranie. To rozwiązuje wiele tajemnic ze skomplikowanego bałaganu na górze, ale gdy zaczynasz uczyć się więcej, dowiadujesz się, że niektóre z rzadziej używanych klawiszy są pogrupowane według funkcji. Masz klawisze strzałek, klawisze funkcyjne, klawisze modyfikujące, kontrolki CD ... Nagle nie wydaje się to już takie skomplikowane.

Narzekasz znajomemu, że monitor (hej, nauczyliśmy się nowego, wymyślnego słowa!) jest trochę za mały i sugerują podłączenie monitora zewnętrznego. Możemy to zrobić?? Oczywiście do tego służy ten port. Fajnie, teraz to o jedną tajemnicę mniej. To trwa i wkrótce możesz nawet wybrać laptopa innej marki, z różnymi przyciskami i prawie samodzielnie. Wkrótce ... tajemnica zniknęła i to tylko laptop.

I tak też jest z samolotami. Nowsze samoloty są projektowane z mniejszą liczbą przełączników i wskaźników. Przyjrzyj się postępowi w samolotach serii Falcon 900:

Falcon 900B

Falcon 900EX

Falcon 900EX-EASy

Każda iteracja ma coraz mniej elementów sterujących i instrumentów. Można nawet powiedzieć, że wyglądają na mniej skomplikowane. Mogę jednak zapewnić, że każdy nowszy model ma dużo więcej możliwości i dużo więcej do nauczenia się, aby zrozumieć i bezpiecznie latać samolotem. Każdy z nich ma pełne możliwości modelu przed nim, a także dodatkowe funkcje i więcej do nauczenia. Niektóre systemy nie mają już przełączników ani pokręteł i musisz przeglądać różne menu, aby uzyskać do nich dostęp.

Pozory ... mogą być mylące.

Jak wskazano w poprzedniej odpowiedzi, kokpit jest interfejsem użytkownika. Uważam, że praktycznie niemożliwe jest zaprojektowanie dowolnego interfejsu użytkownika, który byłby przyjazny zarówno dla początkujących, jak i doświadczonych użytkowników, i zastanawiam się, czy naprawdę chciałbyś to zrobić. Na przykład w lekkim samolocie jednosilnikowym z jednym zbiornikiem paliwa pojedynczy włącznik / wyłącznik paliwa jest zrozumiały dla nowicjusza i odpowiedni dla doświadczonego. Ten sam samolot może nie mieć układu hydraulicznego, więc nie ma potrzeby sterowania hydraulicznego.

Rozważmy teraz samolot z dziewięcioma zbiornikami paliwa, czterema systemami hydraulicznymi i ośmioma pompami hydraulicznymi. Możliwe, że mógłbyś go tak zaprojektować, że gdy wszystko działa, działałby jeden włącznik / wyłącznik paliwa i drugi dla hydrauliki. Jeśli jednak jesteś nad oceanem z ponad 400 duszami na pokładzie, potrzebujesz czegoś więcej niż wszystko działa dobrze lub wszystko nie działa dobrze. Potrzebujesz zdolności do utrzymania części systemów w pracy, nawet jeśli część z nich zawiodła, a do tego potrzebujesz informacji o każdym komponencie oraz umiejętności kontrolowania i / lub izolowania każdego komponentu, nie wspominając o zrozumieniu komponentów i sposobu ich działania razem i jak niepowodzenie jednego może wpłynąć na niepowodzenie drugiego.

Nierozsądne byłoby oczekiwać, że nowicjusz poradzi sobie z awariami poszczególnych elementów systemu, a powierzenie nowicjuszowi dowodzenia byłoby nieodpowiedzialne takiej sytuacji. W ten sposób od samego początku możemy i powinniśmy zrezygnować z prób uczynienia systemu przyjaznym dla nowicjusza.

Więc możemy mieć system, który wydaje się niezrozumiały dla nowicjusza, ale jest i czuje się odpowiednią złożonością dla osoby pracującej z nim na co dzień.

Pierwszym samolotem, którym regularnie latałem jako licencjonowany pilot, była Cessna 150. Szybko osiągnęła odpowiedni rozmiar. Pewnego dnia zdecydowałem, że chcę sprawdzić w Cessnie 172, a ten samolot był „dużym samolotem” na pierwszy lub dwa loty. Kiedy wymeldowałem się w 182, miałem komplikacje związane ze sterowaniem śmigłem i manometrem w kolektorze. Hmm, czy naprawdę tego potrzebowałem? Z biegiem lat samoloty stawały się coraz większe, ale odkryłem, że zacząłem uważać samolot, którym leciałem, za odpowiedni rozmiar i nie bardziej skomplikowany niż to było konieczne do wykonania zadania.

Kiedy oni użył 747 do transportu pojedynczego pasażera, gwiazdy filmowej Rocka Hudsona, z powrotem do Stanów Zjednoczonych, kiedy stracił przytomność w Paryżu, nie sądziłem, że to dziwne. To był tylko samolot, a 747 był tym samolotem, który był dla mnie odpowiedni.

99% informacji dostarczanych przez wszystkie te przyrządy i 90% możliwych położeń wszystkich tych przyrządów nie jest koniecznych podczas typowego lotu. MOŻESZ startować, latać i lądować, używając tylko przyrządów używanych na ultralekkim statku powietrznym (lub mniej, jeśli myślisz o ludziach z napędem). Ale jeśli cokolwiek pójdzie nie tak lub aby wydobyć trochę więcej wydajności, będziesz potrzebować przynajmniej części tych dodatkowych informacji i dodatkowej kontroli, a nie wiesz, których rzeczy będziesz potrzebować, dopóki coś idzie nie tak, więc wszystko jest dostarczone.

Analogicznie, wiele osób, które przygotowują samochody uliczne, aby się nimi ścigać, zainstaluje wiele dodatkowych wskaźników i elementów sterujących, których normalni kierowcy nie chcą lub potrzebujesz. Monitory temperatury poszczególnych części samochodu, przełączniki różnych zaworów i czujników itp.

Sterowanie samolotem nie musi być skomplikowane. Oto typowy nowoczesny panel sterowania szybowcem:

Te instrumenty to:

• (na górze po lewej) Wariometr (pokazuje względne wznoszenie / zlew, bardzo przydatne tylko dla szybowców)
• (u góry pośrodku) Prędkość (wymagana)
• (u góry po prawej) Kolejny wariometr (w tym samolocie jeden jest mechaniczny, a drugi elektroniczny)
• (na dole po lewej) Wysokościomierz (wymagany)
• (na środku) Kompas (wymagany)
• (na dole na środku) Temperatura
• (na dole po prawej ) Sterowanie radiem VHF

Przyrządy opisane powyżej (wymagane) to minimum niezbędne dla każdego samolotu. Elementy sterujące nie pokazane na tym obrazku to:

• Drążek sterowy
• Pedały steru kierunku
• Hamulce aerodynamiczne
• Dźwignia koła lądowania

Teraz szybowce zazwyczaj nie mają silników, systemów zwiększania ciśnienia w kabinie, sterowania hydraulicznego, pomp paliwa, autopilota, systemów nawigacyjnych (ILS, VOR, DME itp.), radia HF, systemu PA, straży pożarnej tłumienie i tak dalej. W szczególności nowoczesny silnik odrzutowy (tylko silnik) jest niezwykle skomplikowany i ma wiele możliwych wejść sterujących.

W przeciwieństwie do pojazdu drogowego, jeśli coś pójdzie nie tak w samolocie podczas lotu, pilot nie może po prostu ciągnąć na pobocze i wezwij pomoc (a nawet wysiądź i zajrzyj do komory silnika). Pilot potrzebuje pełnej kontroli nad wszystkimi systemami samolotu, bezpośrednio z kokpitu, aby móc bezpiecznie sterować statkiem powietrznym w sytuacji awaryjnej.

Istnieje spora różnica w projektowaniu interfejsu użytkownika dla początkującego użytkownika w porównaniu z ekspertem. Wiele projektów samolotów jest przeznaczonych tylko dla ekspertów, a projektanci są skłonni do szybkiego uczenia się, jeśli poprawi to wydajność, łatwość i bezpieczeństwo, gdy ktoś zostanie doświadczony.

Chciałbym również zauważyć:

• Mniej elementów sterujących nie oznacza łatwiejszego. Na przykład w samochodzie ekran dotykowy może być znacznie bardziej irytujący niż ładny zestaw gałek.
• Nawyki można łatwiej kształtować za pomocą różnego rodzaju elementów sterujących i miejsc. Projektanci często celowo zmieniają wygląd i sposób działania różnych elementów sterujących. Nie chcesz na przykład pomylić gałki zmiany biegów z gałką klapki, aby miały różne kształty. Na początku może się to wydawać zbyt zagmatwane, ale naprawdę pomaga budować pamięć mięśniową.
• Lokalizacja samych elementów sterujących może być bardzo znacząca. Pokrętła i przełączniki na suficie są prawdopodobnie rzadziej używane i dlatego nie muszą znajdować się w bezpośrednim polu widzenia.

Jak zauważyli inni, możesz mieć całkiem prostą tablicę przyrządów, jeśli wybierzesz minimalne wymagane przyrządy na najprostszym możliwym samolocie.

Podejrzewam, że bardziej interesują Cię samoloty z panelami taki jak ten:

Kiedy myślimy o tych samolotach, w rzeczywistości widzisz wersję „uproszczoną” - lub przynajmniej wersję znormalizowaną.

Po lewej stronie pilota znajduje się sześć standardowych przyrządów pokładowych: wskaźnik prędkości, sztuczny horyzont i wysokościomierz w górnym rzędzie oraz koordynator zakrętów, żyroskop kierunkowy i wskaźnik prędkości pionowej na dole. Te sześć instrumentów w tym układzie to „standardowy sześciopak” i bez wchodzenia w to, co każdy z nich robi, wystarczy powiedzieć, że są to instrumenty, do których pilot będzie się odnosił najbardziej podczas lotu, więc projektanci umieścili je bezpośrednio przed pilotem.
W dolnej części panelu bocznego pilota znajdują się przełączniki świateł wewnętrznych i zewnętrznych oraz stacyjka zapłonu (ten konkretny samolot ma około 10 przełączników - wszystkie oznaczone, chociaż nie możesz odczytać etykiet na tym zdjęciu).

Po prawej stronie drugiego pilota znajduje się kilka innych wskaźników, które wszystkie mają związek z działaniem silnika (odpowiednik wskaźnika paliwa, ciśnienia oleju, temperatury płynu chłodzącego i obrotomierza w samochód sportowy) i dwa rzędy wyłączników automatycznych (w przeciwieństwie do samochodu, w którym skrzynka bezpieczników jest ukryta w samolocie, może być konieczne zresetowanie wyłącznika lub wymiana bezpiecznika w locie, aby były wyłączone i dostępne - i jak wszystkie są oznaczone jako przełączniki).
W większości przypadków podczas lotu rzucasz okiem na tę stronę panelu - ponieważ nie musisz patrzeć na te informacje przez cały czas, gdy są one odkładane na z boku „na uboczu”.

Na dole, pośrodku, znajduje się „stos radiowy” - kompas (na górze) i kilka radia do nawigacji, komunikacji i identyfikacji ATC. Nie „konieczne”, ale pomocne.
Pomiędzy siedzeniami widać zawór kontrolujący paliwo (duża czerwona rzecz) i przepustnicę (czarna dźwignia między siedzeniami).

Chociaż panel może na początku wyglądać onieśmielająco, ważne jest, że jest dość dobrze znormalizowany: możesz wskoczyć do innego samolotu, rozejrzeć się przez kilka minut i z grubsza wiedzieć, gdzie wszystko jest i jak nim obsługiwać. Nawet bez dużego (żadnego?) Doświadczenia, prawdopodobnie możesz znaleźć te same instrumenty w mniej więcej tym samym miejscu w tym nieco bardziej solidnym panelu - największa różnica polega na tym, że zamiast drążków są "jarzma sterujące" oraz dodanie kilku radia i instrumentów nawigacyjnych. Nawet ten panel DC-3 ma duże podobieństwo do pierwszego panelu powyżej, mimo że jest to znacznie bardziej złożony samolot. ( oryginalny obraz panelu DC-3 jest tutaj - kliknij i sprawdź pełnowymiarową wersję, możesz przeczytać wszystkie etykiety).

Pod tym względem układ panelu samolotu jest podobny do deski rozdzielczej samochodu: możesz jeździć Fordem Mustangiem przez całe życie (pierwszy panel), ale jeśli siedziałeś w BMW serii 5 sterowanie i instrumenty byłyby Ci znane (drugi panel). Jeśli ktoś upuścił cię w pług śnieżny (panel DC-3), możesz poświęcić kilka minut, aby się rozejrzeć i upewnić się, że wiesz, gdzie wszystko jest, ale będziesz w stanie wybrać podstawowe elementy sterujące i wskaźniki i wiedzieć, do czego służą wszystko to robi (co w żadnym wypadku nie oznacza, że ​​poradziłbyś sobie z prowadzeniem pługa śnieżnego i więcej niż ja byłbym w stanie znieść latając DC-3, po prostu to, że wiele transferów wiedzy).

W tej dyskusji zignorowałem samoloty ze „szklanym panelem”, ale jeśli spojrzysz na kilka z nich, okaże się, że wszystkie mają podobny układ (duży sztuczny horyzont z taśmy „pokazujące prędkość, wysokość i kurs).

Katastrofa pociągu w 1948 roku w Wädenswil (Szwajcaria) prawdopodobnie wyjaśnia, dlaczego „interfejsy zorientowane na zadania” mogą być w rzeczywistości niebezpieczne.

Ten pociąg miał taką samą kontrolę, zarówno przy przyspieszaniu, jak i zwalnianiu za pomocą silnika elektrycznego, w zależności od położenia oddzielnego przełącznika. Rzeczywiście, albo przyspieszasz, albo zwalniasz, nigdy nie rób obu. Po co mieć dwie osobne kontrolki? Wystarczy mały przełącznik.

Pewnego razu, na stromym spadku, kierowca nie wybrał właściwego położenia tego przełącznika i zamiast hamować, włączył pełną moc. 21 zabitych. Gdyby miał dwa bardzo różne elementy sterujące hamulcem i przyspieszeniem, taki błąd byłby znacznie mniej prawdopodobny.

Tak więc, jeśli jest to praktyczne, lepiej byłoby mieć więcej elementów sterujących, które nigdy nie zmieniają ich działania i zawsze rób (lub wyświetlaj) to samo.

Projekt interfejsu użytkownika jest złożony . Niesamowicie złożone. W poprzednim miejscu pracy moja firma konkurowała na rynku konsumenckim z uznaną firmą z doświadczeniem lotniczym. Było to widoczne: ich produkty konsumenckie wyglądały na tak złożone, jak te kokpity. Nasz nie, ponieważ główny projektant był wyjątkowy (pomyśl o geniuszu interfejsu użytkownika na poziomie Apple). Sporo nauczyliśmy się od konkurencji, rozumiejąc, w jaki sposób ten interfejs utrudnia, zamiast pomagać.

Czy to oznaczało, że nasz produkt był prostszy, mógł zrobić mniej? Nie, w rzeczywistości nie. Głównym powodem było to, że nasz interfejs użytkownika był zorientowany na zadania, a nie na funkcje.

Jeśli spojrzysz na powyższe zdjęcia Falcona, zobaczysz trochę tej zmiany. Klasyczny kokpit jest zorientowany na funkcje. Do wszystkiego, co wymaga kontroli, jest tarcza. A dzięki wielu funkcjom istnieje wiele tarcz. Sporo wyświetlaczy jest powielonych, ponieważ sprzęt jest zduplikowany. Weźmy na przykład Terry'ego, jeśli masz 8 zbiorników paliwa, byłoby 8 wskaźników.

Jednak często używasz tych 8 wskaźników razem, rzadko osobno. Na przykład zadanie „sprawdź pozostałe paliwo” sumuje wyniki; zadanie „Sprawdź rozkład masy” skupia się na różnicach zamiast na sumie. Zorientowany na zadania interfejs użytkownika działa lepiej, jeśli koncentruje się na tych zadaniach.

Dodatkową korzyścią jest to, że w połączeniu ze szklanymi kokpitami można wyświetlić duży interfejs użytkownika dla danego zadania, ponieważ może być ponownie użyty do innych zadań w innym czasie. Klasyczne zestawy przycisków i przełączników mają układ statyczny i muszą dzielić dostępną przestrzeń.

W przypadku tego zorientowanego na zadania interfejsu użytkownika rozważmy AF447. Piloci stanęli w obliczu przeciążenia informacyjnego, nie mogli zidentyfikować zadania, które musieli wykonać (wyleczyć z przeciągnięcia), ani danych, których potrzebowali do tego. Jednak każdy pilot podczas quizu mógłby ci powiedzieć, jak odzyskać siły po przeciągnięciu, a samolot na pewno wiedział, że jest w przeciągnięciu.

Na szczęście jest nadzieja. Stosowanie list kontrolnych jest dobrze ugruntowane. Są ściśle związani z zadaniami. Nie identyczne, niektóre listy kontrolne obejmują wiele zadań, ponieważ mają one miejsce w tej samej fazie lotu, ale nie z tego samego powodu. Jednak podstawową koncepcją jest to, że wykonujesz zestaw kontroli i działań, które razem osiągają jeden cel. Ten model koncepcyjny, rozszerzony na wszystkie zadania, powinien definiować kokpit, a nie fizyczny sprzęt.

Zgodnie z rozumowaniem przedstawionym przez MSalters chciałbym dodać kilka punktów.

• Przede wszystkim nie ma presji rynkowej na interfejsy stać się prostym. W przypadku samochodów, łodzi i innych pojazdów „zwykli” użytkownicy z minimalnym przeszkoleniem powinni być w stanie je kontrolować, dlatego producenci samochodów i łodzi są zmotywowani, aby uczynić swój produkt tak prostym, jak to tylko możliwe. Niektórzy robią to lepiej niż inni, ale porównując środkową deskę rozdzielczą starych samochodów z nowymi samochodami, nastąpiła spora zmiana. W przeciwieństwie do samolotów, mówiąc wprost, przyjęto już, że pilot potrzebuje dużo szkolenia, więc istnieje silny nacisk na uproszczenie sterowania i przeniesienie pracy na komputer (od funkcji do zadań). po prostu nie ma.
• Po drugie, lotnictwo musi sprostać ogromnym oczekiwaniom w zakresie bezpieczeństwa. Jednym z rezultatów tego jest - według tylko jednego eksperta, z którym rozmawiałem o tym… - że w rozwoju samolotów zmiana sprzętu / oprogramowania po stronie sterowania nie jest wykonywana, chyba że jest to absolutnie konieczne. Po co zmieniać coś, co działa? (nawet jeśli jest tak dziurawy jak holenderski ser) I jak możesz to zmienić, jeśli istnieje ogromna lista kontrolna rzeczy, których oczekuje się (zgodnie z prawem) ludzki pilot (niezależnie od tego, czy komputer lepiej nadaje się do tego zadania). li>
• I wreszcie, ponieważ piloci przeszli tak wyczerpujące szkolenie, tym trudniej jest wprowadzać innowacje w tej dziedzinie, ponieważ ludzie, którzy spędzili dużo czasu na nauce czegoś, tym rzadziej z tego rezygnują. Dlatego stworzenie samolotu, którego można by nauczyć się pilotować w połowie czasu, byłoby bezsensowne, ponieważ seniorzy odmówiliby pilotowania, a juniorzy nadal wiedzieliby, jak pilotować stare samoloty.

No cóż, tylko kilka przemyśleń z perspektywy UX / rynku.

Przez dziesięciolecia teoria projektowania samolotów była ponad wszystko niezawodna. Jak powiedziały inne odpowiedzi, nie możesz po prostu zjechać na pobocze, jeśli masz problem z lotem. Start jest opcjonalny; lądowanie jest obowiązkowe.

Przy takim podstawowym sposobie myślenia kokpity samolotu są projektowane według kilku podstawowych zasad:

• Pełna kontrola. Zgodnie z przepisami FAA, każdy system zasilany elektrycznie na pokładzie samolotu musi mieć możliwość przynajmniej włączania i wyłączania z kokpitu, nawet jeśli jedynym sposobem na to jest użycie panelu wyłączników. Są chwile, kiedy jeden instrument koliduje z innym lub kiedy instrument działa nieprawidłowo i wysyła mylące sygnały do ​​personelu naziemnego. W takich przypadkach instrument naruszający prawo musi zostać wyłączony. Dodatkowo przyrządy muszą być regulowane, a nawet ponownie kalibrowane w locie, więc taka możliwość musi być częścią ich interfejsu użytkownika. Wreszcie, awarie zwarcia podczas lotu mogą wyczerpać akumulator lub przeciążyć alternator, dlatego system, którego dotyczy problem, musi zostać wyłączony przez panel wyłączników, aby zatrzymać zwarcie.

• Niezawodność jak skała. Ponownie, nie możesz po prostu zatrzymać się i wezwać holownika, gdy Twój niezwykle fantazyjny system fly-by-wire zdecyduje się zrobić przerwę w trakcie lotu. Każdy przełącznik, przycisk i wyświetlacz w kokpicie musi być oceniony na tysiące godzin użytkowania.

• Sprawdzona technologia zamiast nowej słodyczy. Poprzedni punkt ma tendencję do faworyzowania projektów o ustalonym rodowodzie, od całych płatowców, takich jak czcigodna Cessna 172, aż po projekt i produkcję przełączników dźwigniowych do świateł zewnętrznych. W świecie lotnictwa nie pojawia się po prostu nowy, fantazyjny ekran dotykowy i sprawia, że ​​wszystko, co było przed nim, stało się bezużyteczne. Nadal używamy technologii instrumentów, która była standardem w samolotach pod koniec pierwszej wojny światowej prawie sto lat temu.

• Modułowa prostota. W ramach pojedynczego instrumentu do lotu, wszystko na temat tego instrumentu powinno być intuicyjne dla kogoś, kto ma podstawową wiedzę o tym, jak to urządzenie ma działać, a wiedza ta powinna być jak najbardziej ogólna. To pozwala na zwiększenie całkowitej liczby dodatkowych przyrządów do lotu i innych elementów sterujących, gdy samolot staje się bardziej złożony, a warunki, w których leci, stają się bardziej wymagające, bez poświęcania tej podstawowej prostoty.

Te ogólne koncepcje nadają się do projektu kokpitu, w którym każdy element informacji, który musisz znać, ma unikalny wyświetlacz oraz unikalny przełącznik, przycisk, pokrętło lub dźwignię do każdego zadania, które możesz potrzebować wykonać.

Na szybowcu to niewiele; poza manipulowaniem powierzchnią lotu ważna jest prędkość, wysokość, prędkość opadania i kilka innych pomiarów, a aby rozmawiać z kimkolwiek poza samolotem, potrzebujesz radia, ale ponieważ nie ma silnika, nie ma przepustnicy, pokrętła mieszanki, ani obrotomierza i bez manometru oleju.

Wszystkie te elementy sterujące i wskaźniki stają się niezbędne, gdy masz silnik, wraz z przełącznikiem magnetycznym do sterowania układem zapłonowym, ale te dodatkowe elementy sterujące to wszystko, czego potrzebujesz w czymś takim jak ultralekki, gdzie jesteś tylko latanie w dzień przy dobrej pogodzie.

Lecąc w nocy, musisz teraz sterować światłami do jazdy i lądowania, a także światłami kabiny i panelu w kokpicie.

Lecąc przy złej pogodzie, potrzebujesz kilku dodatkowych narzędzi, takich jak sztuczny horyzont i systemy nawigacyjne oparte na naziemnych stacjach radiowych lub satelitach.

Dodanie dodatkowych funkcji do zespołu napędowego wymaga środków do ich kontrolowania; Śmigła o zmiennym skoku (o stałej prędkości) wymagają kontroli skoku łopatek w kokpicie, zwykle obok przepustnicy. Dodanie drugiego silnika oznacza, że ​​potrzebujesz drugiej przepustnicy, pokrętła mieszanki i wskaźników obrotów / oleju. Modernizacja do silników odrzutowych oznacza, że ​​potrzebujesz baterii dodatkowych urządzeń monitorujących, a przed pojawieniem się automatyzacji komputerowej wymagało to trzeciej osoby siedzącej na pokładzie tylko w celu monitorowania i konserwacji silników odrzutowych dużego samolotu pasażerskiego.

Jak widać, złożoność kokpitu rośnie wraz ze wzrostem złożoności maszyny. Nowoczesny samolot pasażerski to rzeczywiście bardzo złożona maszyna, z setkami lub tysiącami mil przewodów elektrycznych w nowoczesnym płatowcu typu fly-by-wire, takim jak A380 czy 787. A 172, nie tyle, dla porównania. Lekki samolot sportowy może być wręcz podobny do samochodu; obrotomierz, spedometr, temperatura silnika, wskaźnik paliwa ... poza wysokościomierzem, praktycznie wszystko, do czego masz dostęp w samolocie sportowym, ma bezpośredni odpowiednik w Twoim samochodzie.

Nie ma jednej, jednolitej filozofii projektowania kokpitu samolotu. Kokpit to „interfejs użytkownika”. Niektóre są łatwe w użyciu. Inne są potężne, ale mylące dla początkujących. Niektórzy wdrażają standardy, aby znajomość jednego z nich mogła być zastosowana w dowolnym. Niektóre są mieszankami, które nie mają w sobie spójności. Niektórzy zaczynają od celu, który można wyrazić, ale nie osiągają go. Niektóre są obiektami użytkowymi z kontrolkami i wskaźnikami w regularnym wzorze lub wzorach bez względu na to, jak są rozumiane lub obsługiwane. W wielu przypadkach jeden zamiar na początku projektowania łączy się z innymi ideałami, wymaganiami, nieformalnymi normami i tym podobnymi. Tani i prosty w budowie oraz łatwy w utrzymaniu przez dziesięciolecia są tak samo realny jak imperatyw jak każdy inny.

W nowoczesnym transporcie Boeinga pilot i drugi pilot mają półkoliste `` koło '', które skręca w lewo iw prawo , aby odchylić lotki i regulować prędkość przechyłu. Koło jest odciągane lub pchane do przodu w celu odchylenia sterów wysokości, które kontrolują kąt natarcia skrzydła samolotu, a tym samym, biorąc pod uwagę ciąg silnika, prędkość pojazdu, jeśli pozwoli się ustabilizować.

Koła i kolumny, które je przenoszą, są ze sobą połączone, więc przesunięcie jednego elementu sterującego powoduje przesunięcie drugiego. Chyba że jakiś mechaniczny wypadek zablokował jeden w miejscu, w którym to przypadku celowo zrywalne ogniwo może zostać zerwane siłą, umożliwiając im niezależne poruszanie się.

Zauważ, że ten sam obiekt fizyczny wywołuje dwa różne rodzaje efektu, jeden a, z zerem w pobliżu środka, jeden, pozycja, którą fizyka powoduje, że kontroluje kurs, z zerem poza jedną skrajnością, (prędkość) nie jest z nią intuicyjnie związana. Na prędkość bardzo duży wpływ ma również pozycja przepustnicy silnika.

W nowoczesnym transporcie Airbusa jednoręczna rączka na zewnątrz każdego siedzenia obraca się u podstawy, zdając się „wskazywać” samolot w tę czy inną stronę, ale fizyka nadal oddziela efekt przechylenia, szybkość, z efektu pochylenia, pozycja, która przy prędkości kontrolowanej w równowadze jest rete, ale nie intuicyjnie oczywista. Jednak rączka kapitana nie porusza rączki drugiego pilota, więc nie ma wizualnego ani dotykowego powiązania między pozycją jednej kontrolki a drugą. Jeśli każdy porusza się w przeciwnym kierunku, wynikiem jest zerowy współczynnik przechyłu i zerowy kąt pochylenia.

W General Dynamics (obecnie Lockheed) F-16 jest uchwyt jednoręczny do z prawej strony fotela pilota, który nie porusza się (w żaden znaczący sposób), ale wyczuwa kierunek, w którym pilot go popycha i porusza się tymi samymi powierzchniami sterowymi, aby uzyskać tę samą kontrolę pochylenia i przechylenia.

Kiedy ' wynaleziono ślepe przyrządy latające na noc i złą pogodę, władze Wielkiej Brytanii określiły, że wszystkie samoloty kupione przez brytyjski rząd będą miały swoje ślepe przyrządy latające w standardowym układzie 2 rzędy na 3 kolumny. Kiedy deHavilland zaprojektował Mosquito, najszybszy w tamtym czasie myśliwiec bombardujący na świecie, zaprojektował tablicę przyrządów, montując panel innego samolotu na środku i dodając dodatkowe przełączniki, tarcze itp. Na dodatkowych panelach po lewej, prawej i poniżej " podstawowy 6 ". Panel pożyczony jest zakrzywiony u góry, aby pasował do górnej części kadłuba, ale nie do Mosquito. Każdy zbudowany Mosquito ma panel z tą samą niedopasowaną krzywizną. Trochę zabawne, kiedy już wiesz, jak tego szukać.

Normy kulturowe również odgrywają dużą rolę. USAF badało ruchome wskaźniki taśmowe / stałe wskazówki w latach sześćdziesiątych XX wieku i doszło do wniosku, że piloci mogą operować nimi dokładniej niż okrągłe przyrządy „parowe”. Ale kosztują więcej ze względu na mniejsze objętości, więcej ruchomych części, nie mieszczą się w prostym, okrągłym otworze w panelu i są „inne”. Nowoczesne szklane kokpity łączą symulowane ruchome taśmy ze stałymi igłami i symulowane tarcze z ruchomymi igłami. Instrumentami niektórych kokpitu SpaceShip One były poziome grafiki na laptopie, które mogły być historią czasową z pionowymi amplitudami ...

Filozofia projektowania jest następująca:

1. Utrzymuj działanie każdego elementu sterującego lub wskaźnika tak niezawodne, jak to tylko możliwe i jak najprostsze w użyciu. To, że w niektórych kokpitach jest tak wiele elementów sterujących i wyświetlaczy, jest odzwierciedleniem liczby elementów, które należy kontrolować lub monitorować.

2. Umieść najważniejsze rzeczy w najbardziej widocznym miejscu, aby mieć do nich łatwy dostęp. W niektórych przypadkach oznacza to duplikację zarówno dla pilota, jak i drugiego pilota, zwiększając całkowitą liczbę elementów.

3. Jeśli jest to krytyczne dla bezpieczeństwa, upewnij się, że ma kopię zapasową . To może jeszcze bardziej zwiększyć liczbę elementów sterujących i wyświetlaczy.

To, co dla laika wygląda na bałagan, w rzeczywistości ma logikę. Kiedy zrozumiesz logikę i przeznaczenie różnych elementów sterujących i wyświetlaczy, zauważysz, że istnieją grupowania i standardowe pozycje dla niektórych elementów. Na przykład: samolot z siedzeniami obok siebie zawsze umieszcza elementy sterujące silnikiem na konsoli między pilotem a drugim pilotem. Wskaźniki silnika są zwykle umieszczone nad konsolą środkową. Z przodu i na środku pilota znajduje się wskaźnik położenia (sztuczny horyzont). Wokół niego zgrupowane są powiązane instrumenty: wskaźnik wysokości, wskaźnik prędkości, wskaźnik kursu, prędkość wznoszenia, zakręt i przechylenie; nie ma więcej niż kilka standardowych układów tych instrumentów. Jedyne inne elementy sterujące / instrumenty, które mogą wyglądać na zajęte, to radio i sprzęt nawigacyjny - często umieszczone nad konsolą środkową, nad lub pod przyrządami silnika. Inne kontrolki i wskaźniki będą miały mniej standardowe umiejscowienie, ponieważ mogą być specyficzne dla typu lub modelu samolotu.

Co to jest warte: licencję prywatnego pilota zdobyłem wiele lat temu, zalogowałem się bardzo kilka godzin, latałem tylko Cessną 152 172 i kilkoma modelami jednosilnikowych Piper. Wszystkie te samoloty mają stosunkowo proste panele sterowania. Niemniej jednak mogę spojrzeć na tablicę przyrządów 747 i, biorąc trochę czasu, odgadnąć cel tego wszystkiego. Dzieje się tak z powodu standaryzacji układu paneli i standaryzacji etykiet przyrządów. Sztuczny horyzont jest zawsze rozpoznawalny jako taki, jak wysokościomierz, wskaźnik prędkości itp. Instrumenty silnika są generalnie (jeśli w tajemniczy sposób) oznaczone parametrem, który wskazują.

Krótko mówiąc, lotnictwo, zwłaszcza na poziomie komercyjnym, jest nieco bardziej złożone niż samochód lub inny pojazd, a nawet te interfejsy innych pojazdów są skomplikowane, jeśli ich nie znasz.

W samochodzie może znajdować się wiele przedmiotów, które mogą onieśmielać każdego nieznanego, i podobnie jak w kokpicie samolotu jest ich tak wiele, że większości z nich nie da się „logicznie” uporządkować lub wyeliminować. . Do czego służy wskaźnik napięcia akumulatora, obrotomierz i wskaźnik temperatury oleju? Co to są łopatki do zmiany biegów? Co to jest licznik kilometrów i dlaczego miałby znajdować się w samochodzie, który ma już nawigację GPS? Dlaczego mam oddzielny hamulec nożny i postojowy? Co robi ten przycisk telefonu Bluetooth? Więc nawet nie zaczynaj od niektórych egzotycznych elementów sterujących w samochodach wyścigowych, pojazdach elektrycznych, pojazdach hybrydowych, urządzeniach informacyjno-rozrywkowych itp. Tak jak samochód może być skomplikowany, podobnie spodziewałbym się, że kokpit będzie znajomy dla kogoś doświadczonego jest to skomplikowane dla kogoś, kto go nie widział.

Biorąc to pod uwagę, kokpity lotnicze są bardziej skomplikowane z kilku powodów, które nie są w pełni ujęte w innych odpowiedziach:

Nawigacja, komunikacja itp. są bardziej złożone niż w przypadku innych pojazdów

Lotnictwo wymaga niektórych z tych samych zadań, co samochód, który działa w bardziej skomplikowany sposób. Uproszczenie tych kontroli często wymagałoby zmiany całego przemysłu lotniczego w celu pogodzenia i uproszczenia technologii, które zostały przyjęte w różnym czasie, do różnych celów, z różnymi mocnymi stronami i trybami awarii. Na przykład zamiast GPS i martwego liczenia jako jedynych opcji nawigacyjnych, jak w samochodzie, w samolocie można mieć GPS, VOR, DME, ADF, ILS, a czasem nawet inne opcje nawigacji, każda z własnymi wskaźnikami i kontrolkami. Zamiast używać tylko zestawu głośnomówiącego do komunikacji, możesz teraz ustawić kody transponderów, ustawić częstotliwość czuwania i sprawdzić identyfikator Morse'a stacji, do której dzwonisz, a także możliwe opcje łącza danych, takie jak ACARS. Zobacz obrazek poniżej, aby zobaczyć, jak skomplikowany może być taki stos radiowy. Zamiast klimatyzacji dla Ciebie, a może nawet osobnych dla pasażera, masz teraz oddzielne sterowanie dla kabiny i przestrzeni ładunkowej. Zamiast lampki ostrzegawczej martwego pola masz TCAS i ADS-B, które pomogą Ci uniknąć ruchu. Nie wszystkie samoloty są tak skomplikowane. Prostsze pojazdy, takie jak szybowce, mają mniej skomplikowanych elementów sterujących.

Istnieje wiele funkcji, które są dostępne wyłącznie w lotnictwie.

Można powiedzieć, że ze względu na sam charakter lotnictwa kontrole są bardziej skomplikowane. Ze względu na słabą widoczność potrzebne są dodatkowe wskaźniki, takie jak sztuczny horyzont. Istnieją wskaźniki dotyczące dodatkowych stopni swobody, takich jak poślizg, kąt natarcia i wysokość. Podobnie, masz więcej konfiguracji powierzchni sterowych, takich jak klapy, podwozie i hamulce prędkości w samolotach, niż inne formy transportu. Ponownie, wiele z tych dodatkowych komplikacji nie jest koniecznych w przypadku prostszych samolotów, takich jak szybowce i ultralekkie samochody.

Są też dodatkowe funkcje elementów sterujących konserwacją, które sprawiają, że kokpit jest bardziej skomplikowany. Jak zauważyli inni, jeśli prawie wszystko pęknie w samochodzie lub łodzi, możesz szybko dostać się w bezpieczne miejsce. W samolocie to nieprawda. W związku z tym potrzebne są zapasowe wyświetlacze zapasowe, bardziej skomplikowane sterowanie przepływem paliwa, gaśnice, dodatkowe wskaźniki ostrzegające o niebezpiecznych sytuacjach, takie jak wskaźnik temperatury turbiny, oraz funkcje bezpieczeństwa do wyłączania niedziałających systemów, takich jak wyłączniki automatyczne i elementy sterujące wtapianiem. Podsumowując, ze względów bezpieczeństwa możesz potrzebować ręcznych elementów sterujących, które mogą być automatyczne, dodatkowych wyświetlaczy i wskaźników oraz dodatkowych przycisków i przełączników do aktywacji funkcji bezpieczeństwa.

Krótko mówiąc, kokpity samolotu są skomplikowane z kilku powodów . Po pierwsze, są ci obce, więc oczywiście wydają się obce i zagmatwane. Po drugie, lotnictwo opracowało złożone i często nadmiarowe urządzenia do wykonywania nawet prostych zadań, takich jak nawigacja, więc uproszczenie interfejsu użytkownika wymagałoby albo usunięcia ważnych funkcji, albo standaryzacji, grupowania i ujednolicania technologii branżowych w celu wyeliminowania nadmiarowości przy jednoczesnym zachowaniu wszystkich mocnych stron każdego z nich. Po trzecie, lotnictwo jako branża jest bardziej skomplikowane. Nawigacja w sześciu stopniach swobody na dużej wysokości przy zerowej widoczności wymaga nieco większej złożoności. Wreszcie, wysokie wymagania bezpieczeństwa w lotnictwie wymagają większej liczby elementów sterujących i wskaźników, aby zapewnić bezpieczne latanie nawet w nietypowych warunkach i trybach awaryjnych.

Jest postęp, spójrz na sterowanie ICON A5 i Cirrus Vision SF50 w kokpicie.

I zgadzam się z wieloma wstępnymi - Kontrole i kontrole podczas lotu można uprościć lub sprawdzić komputerowo.

Duża różnica między samochodem (prosty interfejs) a samolotem polega na tym, że jeśli występuje problem z samochodem, odciągasz go na bok, a samolotem spadać z nieba :( chociaż wiatrakowiec taki jak Cavalon nie ma tego problemu :)