基于CATIA的运输机飞行员人体数据库研究

• 作者: 詹大可 张伟 魏猛 彭新春
• 来源期刊: 中国科技信息
• 年，卷（期）: 2021,（15）
• 所属期刊栏目: 航天航空
• 页码范围: 24-26
• 页数: 3页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-8972.2021.15.005

摘要

飞机驾驶舱是飞行机组的主要活动场所,是飞行控制的人机交互节点.机组通过操纵驾驶舱内的控制部件与各种设备完成对飞机的控制和监控.驾驶舱人机工效设计对机组的体力、心理及意识活动均有重要影响,进而影响任务完成效率和飞行安全.良好的驾驶舱人机工效设计是飞行机组顺利完成飞行任务的重要保证,以人为中心,建立在飞行员人体数据参数库,对驾驶舱座椅、仪表板、遮光罩、脚蹬、驾驶盘、中央操纵台及顶控板等设备/系统进行布局设计变得越来越重要.CATIA软件是一款在航空领域得到广泛应用的三维设计软件,通过软件自带的人机工效模块可以对驾驶舱虚拟设计进行评估,但其人机工效模块中只有美国、加拿大、法国等国家的通用人体模型,并未附带中国运输机飞行员人体模型.考虑到不同国家的人体参数测量学数据存在明显差异,采用其他国家通用人体模型进行国产运输机驾驶舱虚拟设计评估的结果可能和国内飞行员真实感受存在一定差异,故需构建中国运输机飞行员人体数据库并导入至CATIA软件中进行人机工效评价.徐茂、罗亮、文丽辉等人基于CATIA人体模型对直升机驾驶舱虚拟设计进行了研究;兰豹等人基于GB 10000-1988和ISO 3411,并对比CATIA人体模型参数,建立了中国普通人的人体模型并对汽车驾驶室人机工效评估进行了探究.刘宝善、郭小朝、马雪松等人对飞行员的人体尺寸数据进行了测量和分类,直升机和运输机飞行员人体数据测量结果显示两者存在统计学意义上的显著差距.苏润娥、薛红军、宋笔锋等人对某型民机驾驶舱的功效布局进行了建模和仿真,并基于仿真结果对某型民机驾驶舱的人机工效设计提出了改进意见.考虑到驾驶舱设计受研发成本和时间周期限制较大,本文基于CATIA和GJB 4856-2003《中国男性飞行员人体尺寸》中运输机飞行员的人体测量数据,根据CATIA人机工效模块要求,对中国男性运输机飞行员的人体尺寸进行了对应和录入,建立了适合中国运输机飞行员的人体尺寸虚拟模型,在某型飞机研制初期建立了人体数据库(含舒适姿态库),运用在驾驶舱初步设计中,如设计眼位确认和评估等,为驾驶舱布局评估提供了参考.