Кабина или кабина экипажа [ 1] — это область в передней части самолета или космического корабля , из которой пилот управляет самолетом.
.jpg/1280px-Boeing_747-400_(British_Airways).jpg)
Кабина самолета содержит пилотажные приборы на приборной панели и органы управления, позволяющие пилоту управлять самолетом. В большинстве авиалайнеров кабину пилота отделяет дверь . После терактов 11 сентября 2001 года все крупные авиакомпании укрепили свои кабины от доступа угонщиков .
Слово «кабина», похоже, использовалось как морской термин в 17 веке без упоминания петушиных боев . Это относилось к области в кормовой части корабля, где располагалось место командира , причем командир был пилотом меньшей «лодки», которую можно было отправить с корабля на борт другого корабля или доставить людей на берег. Слово «коксман», в свою очередь, происходит от староанглийского термина «лодочный слуга» ( coque — французское слово, означающее «раковина»; а swain — староанглийское слово «мальчик или слуга»). [2] Позже мичманы и помощники капитана разместились в кабине, и она служила боевым постом для корабельного хирурга и его товарищей во время боя . Таким образом, к 18 веку «кабина» стала обозначать место на задней нижней палубе военного корабля, куда доставляли раненых. Этот же термин позже стал обозначать место, откуда управляют парусным судном, поскольку оно также находится в корме, а зачастую и в колодце или «яме». [3] [4] [5]
Однако конвергентная этимология действительно включает в себя упоминание петушиных боев . Согласно « Краткому этимологическому словарю Барнхарта» , здания в Лондоне, где работал королевский кабинет ( Казначейство и Тайный совет ), назывались «Кокпит», поскольку были построены на месте театра под названием « Кокпит » (снесенного в 1635 году). ), который сам был построен на месте, где до 1580-х годов когда-то стояла «кабина» для петушиных боев. Таким образом, слово «кокпит» стало означать центр управления. [6]
Первоначальное значение слова «кабина», впервые засвидетельствованное в 1580-х годах, — «яма для боевых петухов», имея в виду место, где проводились петушиные бои . Это значение, несомненно, повлияло на обе линии эволюции термина, поскольку кабина в этом смысле представляла собой герметичное ограждение, в котором возникало большое напряжение или стресс. [4]
Примерно с 1935 года [7] [ нужна ссылка ] кабина стала неофициально использоваться для обозначения кабины водителя, особенно в автомобилях с высокими характеристиками , [8] и это официальная терминология, используемая для описания отсека [9] , который занимает водитель. на автомобиле Формулы-1 [10] .
В авиалайнере кабину экипажа обычно называют кабиной экипажа . Этот термин произошел от ее использования в ВВС Великобритании для обозначения отдельной верхней платформы на больших летающих лодках , где сидели пилот и второй пилот. [11] [ необходимо разъяснение ] [12] [ необходимо разъяснение ] Однако в США и многих других странах термин «кабина» также используется для авиалайнеров. [13]
Сиденье гоночного катера также называют кабиной. [14]
Первый самолет с закрытой кабиной появился в 1912 году на Avro Type F ; однако в начале 1920-х годов было много пассажирских самолетов, в которых экипаж оставался открытым в воздухе, в то время как пассажиры сидели в кабине. Военные бипланы и первые одномоторные истребители и штурмовики также имели открытые кабины, причем некоторые из них еще во время Второй мировой войны , когда закрытые кабины стали нормой.
Самым большим препятствием для создания закрытых кают был материал, из которого были сделаны окна. До того, как в 1933 году плексиглас стал доступен, окна представляли собой либо безопасное стекло, которое было тяжелым, либо нитрат целлюлозы (то есть пушечный хлопок) , который быстро желтел и был чрезвычайно легковоспламеняющимся. В середине 1920-х годов многие производители самолетов впервые начали использовать закрытые кабины. К ранним самолетам с закрытыми кабинами относятся Fokker F.VII 1924 года , немецкий транспортный Junkers W 34 1926 года, Ford Trimotor 1926 года, Lockheed Vega 1927 года , Spirit of St. Louis и пассажирские самолеты, произведенные компаниями Douglas и Boeing во время середина 1930-х годов. К середине 1950-х годов самолеты с открытой кабиной практически исчезли, за исключением учебных самолетов, сельскохозяйственных машин и самодельных самолетов .
Окна кабины могут быть оборудованы солнцезащитным козырьком. В большинстве кабин есть окна, которые можно открыть, когда самолет находится на земле. Почти все стеклянные окна в больших самолетах имеют антибликовое покрытие и внутренний нагревательный элемент для растапливания льда. Самолеты меньшего размера могут быть оборудованы прозрачным фонарем .
В большинстве кабин рулевая колонка или джойстик пилота расположены по центру ( центральный рычаг ), хотя в некоторых военных быстроходных самолетах боковой рычаг расположен с правой стороны. В некоторых коммерческих авиалайнерах (например, Airbus, в котором используется концепция стеклянной кабины ) оба пилота используют боковой рычаг, расположенный с внешней стороны, поэтому боковой рычаг капитана находится слева, а сиденье первого офицера - справа.
За исключением некоторых вертолетов, правое место в кабине самолета — это место второго пилота . Капитан или командующий пилотом сидит влевое сиденье , чтобы можно было управлять дроссельной заслонкой и другими приборами на подставкеправой рукой. Традиция сохраняется и по сей день: второй пилот находится справа. [15]
Компоновка кабины, особенно в военном быстроходном самолете, подверглась стандартизации как внутри самолетов, так и между производителями и даже странами. Важным достижением стала схема «Basic Six», позже «Basic T», разработанная с 1937 года Королевскими ВВС и предназначенная для оптимизации сканирования пилотных приборов .
Проблемы эргономики и человеческого фактора важны при проектировании современных кабин. Расположение и функции органов управления дисплеями в кабине разработаны так, чтобы повысить осведомленность пилота о ситуации , не вызывая при этом информационной перегрузки. В прошлом многие кабины, особенно истребителей, ограничивали размер пилотов, которые могли в них поместиться. Теперь кабины проектируются так, чтобы в них могли разместиться женщины физического размера от 1-го процентиля до мужчин 99-го процентиля.
В конструкции кабины военного скоростного самолета традиционные «ручки и циферблаты», связанные с кабиной, в основном отсутствуют. Приборные панели теперь почти полностью заменены электронными дисплеями, которые сами часто можно переконфигурировать для экономии места. Хотя некоторые проводные выделенные переключатели по-прежнему необходимо использовать по соображениям целостности и безопасности, многие традиционные элементы управления заменяются многофункциональными реконфигурируемыми элементами управления или так называемыми «мягкими клавишами». Органы управления встроены в ручку управления и дросселя, что позволяет пилоту сохранять положение головы вверх и глаз наружу — концепция «Руки на дросселе и ручке» или HOTAS . Эти элементы управления затем могут быть дополнены средствами управления, такими как наведение головы с помощью прицельной системы, установленной на шлеме, или прямой голосовой ввод (DVI). Достижения в области звуковых дисплеев позволяют осуществлять прямой голосовой вывод информации о состоянии самолета и пространственную локализацию предупреждающих звуков для улучшения мониторинга систем самолета.
Компоновка панелей управления современных авиалайнеров во многом унифицирована во всей отрасли. Например, большинство органов управления системами (таких как электрические, топливные, гидравлические и герметизирующие) обычно расположены в потолке на потолочной панели. Радиоприемники обычно размещаются на панели между сиденьями пилотов, известной как постамент. Автоматические органы управления полетом, такие как автопилот , обычно располагаются чуть ниже лобового стекла и над основной приборной панелью на светозащитном стекле. Центральной концепцией проектирования кабины является расчетное положение глаз или «DEP», с которого должны быть видны все дисплеи.
Большинство современных кабин также будут включать в себя какую-то интегрированную систему оповещения .
Исследование, проведенное в 2013 году для оценки методов навигации по меню пользователя в кабине, показало, что сенсорный экран дает «лучшие результаты». [16]
После терактов 11 сентября 2001 года все крупные авиакомпании укрепили свои кабины от доступа угонщиков . [17] [13]
В современной электронной кабине электронными пилотажными приборами , которые обычно считаются важными, являются MFD, PFD, ND, EICAS, FMS/CDU и резервные приборы.
Панель управления режимами , обычно длинная узкая панель, расположенная по центру перед пилотом, может использоваться для управления курсом, скоростью, высотой, вертикальной скоростью, вертикальной и боковой навигацией. Его также можно использовать для включения или отключения автопилота и автомата тяги. Панель как область обычно называют «панелью с бликовым экраном». MCP — это обозначение Boeing (неофициально принятое в качестве общего названия блока/панели) для устройства, позволяющего выбирать и настраивать параметры различных функций автоматического полета. На самолетах Airbus этот же блок называется FCU (Блок управления полетом).
Основной полетный дисплей обычно расположен на видном месте, либо в центре, либо по обеим сторонам кабины. В большинстве случаев он будет включать в себя цифровое представление указателя ориентации, указателей воздушной скорости и высоты (обычно в виде ленточного дисплея) и указателя вертикальной скорости. Во многих случаях он будет включать в себя тот или иной индикатор курса и индикаторы отклонения ILS/VOR. Во многих случаях будет присутствовать индикатор включенных и активированных режимов системы автоматического полета, а также некоторая форма индикации выбранных значений высоты, скорости, вертикальной скорости и курса. Пилот может выбрать замену на ND.
Навигационный дисплей, который может быть расположен рядом с PFD, показывает маршрут и информацию о следующей путевой точке, скорости и направлении ветра. Пилот может выбрать замену с PFD.
Система индикации двигателя и оповещения экипажа (EICAS), используемая Boeing и Embraer , или электронный централизованный монитор самолета (ECAM), используемый Airbus , позволяют пилоту отслеживать следующую информацию: значения N1, N2 и N3, температуру топлива. , расход топлива, электрическая система, температура и давление в кабине или кабине, поверхности управления и так далее. Пилот может выбрать отображение информации посредством нажатия кнопки. [ нужна цитата ]
Система управления полетом/управление и/или блок индикации может использоваться пилотом для ввода и проверки следующей информации: плана полета, контроля скорости, навигационного управления и т. д.
В менее заметной части кабины на случай выхода из строя других приборов будет расположена встроенная резервная система приборов с батарейным питанием и магнитный компас, показывающий важную информацию о полете, такую как скорость, высота, положение и курс.
В США Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ) и Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ) исследовали эргономические аспекты конструкции кабины и провели расследования авиационных происшествий. Дисциплины проектирования кабины включают когнитивную науку , нейронауку , взаимодействие человека и компьютера , инженерию человеческого фактора , антропометрию и эргономику .
В конструкции самолетов используется полностью цифровая «стеклянная кабина». В таких конструкциях инструменты и датчики, включая отображения навигационных карт, используют язык разметки пользовательского интерфейса, известный как ARINC 661 . Этот стандарт определяет интерфейс между независимой системой отображения в кабине, обычно производимой одним производителем, и оборудованием авионики и пользовательскими приложениями, которые она должна поддерживать, посредством дисплеев и элементов управления, часто производимых разными производителями. Разделение всей системы отображения и управляющих ею приложений обеспечивает специализацию и независимость.
