基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法和物理假人与流程

阅读：评论：0

1.本发明属于直升机驾驶舱人机工效设计技术领域，涉及一种直升机的驾驶舱评估方法，具体涉及基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法和物理假人。

背景技术：

2.直升机驾驶舱评估是直升机型号设计流程中的核心内容，直升机驾驶舱布置了仪表板、操纵台、操纵装置、座椅、机载设备，同时也设计了满足飞行员使用的头部活动空间、驾驶舱内设备、进出通道、应急出口等内容。
3.在完成直升机总装后，均需邀请多位不同身材比例的飞行员进行机上操纵性、进出通道、应急出口和可达性评估。由于邀请满足不同身材比例、体重要求的飞行员难度较大，且很难保证一定的飞行员评审组样本规模。评审组飞行员常常基于自身的人体尺寸进行意见反馈，不够客观和精确，对评审意见采纳后的更改又会出现针对评审人员身材定制的状况，即使完成更改，又需再次邀请不同身材比例的飞行员进行迭代评估，这样的评估方法周期长，效率低，无法保证评估的合理性和客观性，又有可能会影响整个直升机驾驶舱的研制进度。

技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法和物理假人，通过标准化的物理假人来验证评估直升机驾驶舱从而得到基于标准化的验证结果，评估周期短，效率高，并能有效保证了评估的合理性和客观性。
5.本发明的技术方案：
6.基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，包括使用小物理假人和大物理假人，使用小物理假人来验证直升机驾驶舱和驾驶舱内设备的可达性评估，使用大物理假人来验证直升机驾驶舱的各项活动空间评估，最后记录评估结论。
7.进一步的，直升机驾驶舱的可达性评估包括对仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆、和脚蹬的可达性评估。
8.进一步的，直升机驾驶舱的可达性评估方法具体是：
9.将小物理假人搬至飞行员座椅上，系紧安全带，分别活动小物理假人的左手臂、左手、左手指、右手臂、右手、和右手指，评估小物理假人触摸仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆的可达性和布置的合理性；分别活动小物理假人的左腿、左脚和右腿、右脚，评估小物理假人操作脚蹬的可达性和脚蹬的布置合理性，同时评估飞行员在正常操纵时其腿部与周围设备是否会发生干涉。
10.进一步的，驾驶舱内设备的可达性评估包括对飞行员座椅、氧气瓶、灭火瓶、飞行图囊的可达性评估。
11.进一步的，驾驶舱内设备的可达性评估方法具体是：
12.将小物理假人搬至飞行员座椅上，系紧安全带，分别活动小物理假人的左手臂、左
手、右手臂、右手，验证小物理假人抓取氧气瓶、灭火瓶、和飞行图囊的可达性和驾驶舱内设备的布置合理性；同时通过小物理假人的坐姿验证飞行员座椅的座深和坐宽、座椅高度、和座椅靠背的设计合理性。
13.进一步的，直升机驾驶舱的各项活动空间评估包括对直升机驾驶舱的头部活动空间评估、直升机的进出通道评估、和驾驶舱内空间评估。
14.进一步的，直升机驾驶舱的各项活动空间评估方法具体是：
15.对直升机驾驶舱的头部活动空间评估：将大物理假人搬至驾驶舱员座椅上，系紧安全带，摇动头部至活动极限，验证头部在正常活动时是否与周围驾驶舱顶棚及周边设备等发生干涉，影响头部空间合理性；
16.对直升机的进出通道评估：将大物理假人笔直站立于驾驶舱进出通道口，模拟正常飞行员进出通道的方式进出驾驶舱，并使用大物理假人进行坐进、坐出飞行员座椅的操作，验证进出通道的尺寸大小、扶手和登机踏板的位置是否合理；
17.对直升机的应急出口评估：打开驾驶舱的应急出口，将大物理假人从应急出口进行搬出，搬出过程让大物理假人模拟飞行员的逃生姿态，对整个逃生过程进行评估，验证应急出口设置的合理性；
18.对驾驶舱内空间评估：将大物理假人搬进驾驶舱内，按照飞行员的正常飞行、操纵流程进行手部、腿部和头部活动，验证驾驶舱内空间设计的合理性。
19.直升机驾驶舱评估用物理假人，包括小物理假人和大物理假人，小物理假人是根据统计得到的身高小于95％的飞行员的高度为标准制作的假人，即5百分位假人；大物理假人是根据统计得到的身高大于95％的飞行员的高度为标准制作的假人，即95百分位假人。
20.进一步的，5百分位假人和95百分位假人的身高尺寸范围具体为：
[0021][0022][0023]
本发明的有益效果：
[0024]
1、本发明基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，使用了标准化的物理假人来验证直升机驾驶舱的各项空间、设备的评估，评估周期短，效率高，并能有效保证了评估的合理性和客观性。
[0025]
2、本发明的方法可用来评估单驾驶、并列双驾驶、串列双驾驶等不同直升机驾驶舱构型的操纵可达性和内部空间合理性，可以客观、准确的输出驾驶舱内空间、设备布置、头部活动空间、进出通道、应急出口的评估结论，依据飞行员物理假人的评估结论为直升机型号设计提供验证基础，减少迭代时间，提升设计效率和准确性。
[0026]
3、本发明的方法不再需要占用飞行员的时间，确保了客观性的同时减少了评审等各环节的资源浪费，同时大大提高了效率。
附图说明
[0027]
图1是本发明的大物理假人和小物理假人的示意图；
[0028]
图2是本发明的物理假人模板侧视图；
[0029]
图3是本发明的物理假人俯视图；
[0030]
图4是本发明的物理假人尺寸正视图。
具体实施方式
[0031]
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
[0032]
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方向或位置关系为给予附图说是的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指装置或与案件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含包括更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或以上。
[0033]
本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体化连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034]
基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，包括使用小物理假人和大物理假人，使用小物理假人来验证直升机驾驶舱和驾驶舱内设备的可达性评估，使用大物理假人来验证直升机驾驶舱的各项活动空间评估，最后记录评估结论。
[0035]
直升机驾驶舱的可达性评估包括对仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆、和脚蹬的可达性评估。
[0036]
直升机驾驶舱的可达性评估方法具体是：
[0037]
将小物理假人搬至飞行员座椅上，系紧安全带，分别活动小物理假人的左手臂、左手、左手指、右手臂、右手、和右手指，评估小物理假人触摸仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆的可达性和布置的合理性；分别活动小物理假人的左腿、左脚和右腿、右脚，评估小物理假人操作脚蹬的可达性和脚蹬的布置合理性，同时评估飞行员在正常操纵时其腿部与周围设备是否会发生干涉。
[0038]
驾驶舱内设备的可达性评估包括对飞行员座椅、氧气瓶、灭火瓶、飞行图囊的可达性评估。
[0039]
驾驶舱内设备的可达性评估方法具体是：
[0040]
将小物理假人搬至飞行员座椅上，系紧安全带，分别活动小物理假人的左手臂、左手、右手臂、右手，验证小物理假人抓取氧气瓶、灭火瓶、和飞行图囊的可达性和驾驶舱内设备的布置合理性；同时通过小物理假人的坐姿验证飞行员座椅的座深和坐宽、座椅高度、和座椅靠背的设计合理性。
[0041]
直升机驾驶舱的各项活动空间评估包括对直升机驾驶舱的头部活动空间评估、直升机的进出通道评估、和驾驶舱内空间评估。
[0042]
直升机驾驶舱的各项活动空间评估方法具体是：
[0043]
对直升机驾驶舱的头部活动空间评估：将大物理假人搬至驾驶舱员座椅上，系紧
安全带，摇动头部至活动极限，验证头部在正常活动时是否与周围驾驶舱顶棚及周边设备等发生干涉，影响头部空间合理性；
[0044]
对直升机的进出通道评估：将大物理假人笔直站立于驾驶舱进出通道口，模拟正常飞行员进出通道的方式进出驾驶舱，并使用大物理假人进行坐进、坐出飞行员座椅的操作，验证进出通道的尺寸大小、扶手和登机踏板的位置是否合理；
[0045]
对直升机的应急出口评估：打开驾驶舱的应急出口，将大物理假人从应急出口进行搬出，搬出过程让大物理假人模拟飞行员的逃生姿态，对整个逃生过程进行评估，验证应急出口设置的合理性；
[0046]
对驾驶舱内空间评估：将大物理假人搬进驾驶舱内，按照飞行员的正常飞行、操纵流程进行手部、腿部和头部活动，验证驾驶舱内空间设计的合理性。
[0047]
直升机驾驶舱评估用物理假人，包括小物理假人和大物理假人，小物理假人是根据统计得到的身高小于95％的飞行员的高度为标准制作的假人，即5百分位假人；大物理假人是根据统计得到的身高大于95％的飞行员的高度为标准制作的假人，即95百分位假人。
[0048]
本发明基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于包括：
[0049]
5百分位的小身材飞行员物理假人，即小物理假人；
[0050]
95百分位的大身材飞行员物理假人，即大物理假人；
[0051]
对直升机驾驶舱的可达性评估：采用5百分位的小身材飞行员物理假人对仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆、脚蹬进行评估，以验正仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆、脚蹬布置设计的合理性；
[0052]
对驾驶舱内设备可达性评估：采用5百分位的小身材飞行员物理假人对飞行员座椅、氧气瓶、灭火瓶、飞行图囊等设备进行评估，以验正氧气瓶、灭火瓶、飞行图囊、救生包等设备的合理性；
[0053]
对直升机驾驶舱的头部活动空间评估：采用95百分位的大身材飞行员物理假人对其驾驶舱的头部活动空间进行评估，以验证头部活动空间设计的合理性；
[0054]
对直升机的进出通道评估，采用95百分位的大身材飞行员物理假人进行正常进出空间评估，以验证进出通道设置的合理性；
[0055]
对直升机的应急出口评估，采用95百分位的大身材飞行员物理假人进行应急出口空间评估，以验证应急出口设置的合理性；
[0056]
对驾驶舱内空间评估，采用95百分位的大身材飞行员物理假人进行驾驶舱内空间评估，以验证驾驶舱活动空间设置的合理性；
[0057]
本发明基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，可用来评估单驾驶、并列双驾驶、串列双驾驶等不同直升机驾驶舱构型的操纵可达性和内部空间合理性，可以客观、准确的输出驾驶舱内空间、设备布置、头部活动空间、进出通道、应急出口的评估结论，依据飞行员物理假人的评估结论为直升机型号设计提供验证基础，减少迭代时间，提升设计效率和准确性。
[0058]
基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，可用于对不同直升机驾驶舱型号设计进行评估，包括：95百分位的大身材飞行员物理假人(见图1所示)。满足表1中身高、肘高、中指尖点高1(正常放下)、中指尖点高2(举高)、手高1(正常放下)、手高2(举高)、肩宽、臀宽、上肢长、全臂长、坐高、坐姿肩高、坐姿肘高、小腿加足高、坐深、手长、食指长、手宽、足
长的尺寸要求；通过限位满足如表2中的角度范围尺寸要求。
[0059]
5百分位的大身材飞行员物理假人：满足图1中身高、肘高、中指尖点高1(正常放下)、中指尖点高2(举高)、手高1(正常放下)、手高2(举高)、肩宽、臀宽、上肢长、全臂长、坐高、坐姿肩高、坐姿肘高、小腿加足高、坐深、手长、食指长、手宽、足长的尺寸要求；通过限位满足如表2中的角度范围尺寸要求。
[0060]
对直升机驾驶舱的可达性评估：将5百分位的小身材飞行员物理假人搬至飞行员座椅上，系紧5点式安全带，分别活动左手臂、左手、左手指、右手臂、右手、右手指评估仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆的可达性和布置的合理性。分别活动左腿、左脚和右腿、右脚评估脚蹬的可达性和布置的合理性，同时，在正常操纵时，飞行员腿部与周围设备是否发生干涉；
[0061]
对驾驶舱内设备可达性评估：将5百分位的小身材飞行员物理假人搬至飞行员座椅上，系紧5点式安全带，分别活动左手臂、左手、右手臂、右手，验证氧气瓶、灭火瓶、飞行图囊等设备的可达性和布置的合理性。验证物理假人的坐姿对飞行员座椅的座深和坐宽、座椅高度、座椅靠背设计的合理性。
[0062]
对直升机驾驶舱的头部活动空间评估：将用95百分位的大身材飞行员物理假人搬至驾驶舱员座椅上，系紧5点式安全带，摇动头部至活动极限，验证头部在正常活动时，是否与周围驾驶舱顶棚及周边设备等发生干涉，影响头部空间合理性。
[0063]
对直升机的进出通道评估：将95百分位的大身材飞行员物理假人笔直站立于驾驶舱进出通道口，并扶稳站好，模拟正常飞行员进出通道的方式进出驾驶舱，并坐进、坐出飞行员座椅的过程中，验证进出通道的尺寸大小、扶手和登机踏板的位置是否合理。
[0064]
对直升机的应急出口评估：打开驾驶舱的应急出口，位于舱内和舱外的搬运人员按照模拟飞行员的逃生姿态，将95百分位的大身材飞行员物理假人从应急出口进行搬出，对整个逃生过程进行评估，验证应急出口设置的合理性。
[0065]
对驾驶舱内空间评估：将95百分位的大身材飞行员物理假人搬进驾驶舱内，按照飞行员的正常飞行、操纵流程进行手部、腿部和头部活动，验证驾驶舱内空间设计的合理性。
[0066]
表1物理假人身高尺寸范围
[0067]
[0068][0069]
表2物理假人关节角调节范围
[0070][0071][0072]
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规
技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于，包括使用小物理假人和大物理假人，使用小物理假人来验证直升机驾驶舱和驾驶舱内设备的可达性评估，使用大物理假人来验证直升机驾驶舱的各项活动空间评估，最后记录评估结论。2.根据权利要求1所述的基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于，直升机驾驶舱的可达性评估包括对仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆、和脚蹬的可达性评估。3.根据权利要求2所述的基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于，直升机驾驶舱的可达性评估方法具体是：将小物理假人搬至飞行员座椅上，系紧安全带，分别活动小物理假人的左手臂、左手、左手指、右手臂、右手、和右手指，评估小物理假人触摸仪表板、操纵台、驾驶杆、总距杆的可达性和布置的合理性；分别活动小物理假人的左腿、左脚和右腿、右脚，评估小物理假人操作脚蹬的可达性和脚蹬的布置合理性，同时评估飞行员在正常操纵时其腿部与周围设备是否会发生干涉。4.根据权利要求1所述的基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于，驾驶舱内设备的可达性评估包括对飞行员座椅、氧气瓶、灭火瓶、飞行图囊的可达性评估。5.根据权利要求4所述的基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于，驾驶舱内设备的可达性评估方法具体是：将小物理假人搬至飞行员座椅上，系紧安全带，分别活动小物理假人的左手臂、左手、右手臂、右手，验证小物理假人抓取氧气瓶、灭火瓶、和飞行图囊的可达性和驾驶舱内设备的布置合理性；同时通过小物理假人的坐姿验证飞行员座椅的座深和坐宽、座椅高度、和座椅靠背的设计合理性。6.根据权利要求1所述的基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于，直升机驾驶舱的各项活动空间评估包括对直升机驾驶舱的头部活动空间评估、直升机的进出通道评估、和驾驶舱内空间评估。7.根据权利要求6所述的基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，其特征在于，直升机驾驶舱的各项活动空间评估方法具体是：对直升机驾驶舱的头部活动空间评估：将大物理假人搬至驾驶舱员座椅上，系紧安全带，摇动头部至活动极限，验证头部在正常活动时是否与周围驾驶舱顶棚及周边设备等发生干涉，影响头部空间合理性；对直升机的进出通道评估：将大物理假人笔直站立于驾驶舱进出通道口，模拟正常飞行员进出通道的方式进出驾驶舱，并使用大物理假人进行坐进、坐出飞行员座椅的操作，验证进出通道的尺寸大小、扶手和登机踏板的位置是否合理；对直升机的应急出口评估：打开驾驶舱的应急出口，将大物理假人从应急出口进行搬出，搬出过程让大物理假人模拟飞行员的逃生姿态，对整个逃生过程进行评估，验证应急出口设置的合理性；对驾驶舱内空间评估：将大物理假人搬进驾驶舱内，按照飞行员的正常飞行、操纵流程进行手部、腿部和头部活动，验证驾驶舱内空间设计的合理性。8.直升机驾驶舱评估用物理假人，其特征在于，包括小物理假人和大物理假人，小物理假人是根据统计得到的身高小于95％的飞行员的高度为标准制作的假人，即5百分位假人；大物理假人是根据统计得到的身高大于95％的飞行员的高度为标准制作的假人，即95百分
位假人。9.根据权利要求8所述的直升机驾驶舱评估用物理假人，其特征在于，5百分位假人和95百分位假人的身高尺寸范围具体为：95百分位假人的身高尺寸范围具体为：

技术总结

本发明属于直升机驾驶舱人机工效设计技术领域，公开了一种基于飞行员物理假人的直升机驾驶舱评估方法，包括使用小物理假人和大物理假人，使用小物理假人来验证直升机驾驶舱和驾驶舱内设备的可达性评估，使用大物理假人来验证直升机驾驶舱的各项活动空间评估，最后记录评估结论。本发明使用了标准化的物理假人来验证直升机驾驶舱的各项空间、设备的评估，评估周期短，效率高，并能有效保证了评估的合理性和客观性，可用来评估单驾驶、并列双驾驶、串列双驾驶等不同直升机驾驶舱构型的操纵可达性和内部空间合理性，依据飞行员物理假人的评估结论为直升机型号设计提供验证基础，减少迭代时间，提升设计效率和准确性。提升设计效率和准确性。提升设计效率和准确性。