При работе человека с РЭС основное количество информации к нему поступает через зрение. Способность человека зрительно воспринимать информацию характеризуется полем зрения обоих глаз, остротой зрения, фокусировкой, способность изменять чувствительность глаза в зависимости от уровня освещенности - адаптацией, нацеливанием глаза в одну точку с помощью совместного действия глазных мышц и хрусталика, при переводе взгляда, цветным восприятием.
4. Эргономические требования к панелям управления на самолетах, автомобилях и не только
4.1 Эргономические требования для панелей управления
Рациональное размещение индикаторов, сигнали заторов и органов управления на рабочем месте оператора - важный фактор повышения его функциональной эффективности и надежности. От этого зависят быстрота определения состояния или положения воздушного судна (далее - ВС) и своевременное вмешательство оператора в работу системы или приведения ВС в требуемое положение в пространстве.
Расположение органов управления относительно сиденья оператора должно отвечать его основным статическим и динамическим антропологическим данным.
Рациональное оборудование рабочих мест предусматривает структурное соответствие расположения органов управления и сигнальных устройств, а не просто их близкое или досягаемое размещение.
На одном из самолетов устаревшей конструкции сигнальные лампы отказа двигателей размещались на щитке бортмеханика, а кнопки выключения двигателей и установки винтов во флюгерное положение - на потолке кабины. Это в некоторых случаях приводило к выключению пилотом исправного двигателя в: аварийной ситуации.
Применение комбинированных кнопок-ламп вместо раздельных сигнальных ламп и: выключателей позволило исключить подобные случаи размещение сигнализаторов (сигнальных табло) и органов управления должно определяться в соответствии с логикой деятельности оператора и обеспечивать удобство манипулирования.
Приборы и сигнализаторы должны быть размещены на приборной; доске так, чтобы каждый член экипажа в соответствии со своей основной функциональной задачей мог быстро воспринимать и осмысливать передаваемую - информацию при минимальной затрачиваемой на это энергии (повороты головы, туловища и т. д.). Наиболее важные приборы располагаются в поле центрального зрения пилота (АГД, УС, УГР, ВР), а приборы, эпизодического контроля (ЭМИ-Зк, РВ, СБС и т. д.) размещаются в поле периферического зрения.
Стандартные требования, предъявляемые НЛГСД к оборудованию кабин пилота самолетов, обеспечиваются типовым размещением отдельных групп индикаторов, сигнализаторов и органов управления по определенным зонам. При этом приборы по их важно сти делятся на группы. Для каждой из них выделяет ся специальная, эргономически обоснованная зона.
В левой части приборной доски размещаются, как правило, приборы, необходимые для полета по при борам и инструментального захода на посадку (СП).
Правая часть приборной доски обычно отводится для приборов контроля за работой силовых установок, топливной и других систем.
В нижней части при борной доски размещаются приборы контроля вспомогательных систем. Типовые зоны установлены так же для размещения органов управления самолетом и его отдельными агрегатами и системами.
Эргономические требования к органам управления предусматривают: согласование перемещения органов управления (ОУ) с изменением положения ВС или подвижного индекса на приборе; досягаемость оператора до ОУ; легкую распознаваемость и различимость ОУ; экономичность работы оператора с ОУ.
Известно, что 17% ошибок пилотов в США в приборном полете является следствием неправильной интерпретации направления движения пилотажных приборов.
В отечественной авиации, особенно в процессе летного обучения, может происходить отрицательный перенос навыков пилотирования ВС по при борам АГД-1 на ВС с авиагоризонтом типа АГБ-2.
Экспериментально установлено, что для рационального оборудования рабочего места пилота необходимо выполнять определенные правила. При перемещении рычагов вперед, вправо, вверх, от себя индексы приборов должны передвигаться по часовой стрелке, слева направо, снизу вверх, а при перемещении рычагов назад, влево, вниз, на себя - против часовой стрелки, справа налево, сверху вниз.
Досягаемость оператора до ОУ определяется с учетом средних антропологических данных летного состава. Местоположение штурвала, педалей пультов и других органов управления в пилотской кабине обусловливается многими факторами, в частности: частотой их использования, длительностью работы с ними при обязательном условии досягаемости при их полном отклонении.
Так ОУ, приводимые в действие всей кистью руки, рекомендуется располагать на рас стоянии не более 680 мм от плеча со стороны спины (оптимально -- 500 мм).
Эргономические требования предъявляются и к размерам внутрикабинного пространства, особенно для двух пилотов. Основное требование в этом случае - соблюдение расстояния между центральными осями кресел пилотов в пределах (1000±50) мм.
Органы управления должны быть легко опознаваемы и хорошо различимы при помощи определенных признаков, к которым относятся: форма, величина, местоположение, цвет и маркировка. Форма ОУ должна быть согласована с теми задачами, которые выполняет оператор.
Так, у четырехдвигательного самолета перед посадкой необходимо сбавлять мощность внутренних двигателей. Для облегчения работы пилота два средних рычага РУД имеют большую высоту, чем крайние, что предотвращает ошибку. Кроме того, РУДы, РУВы и другие рычаги органов управления имеют предохранительные упоры, ограничительные защелки, облегчающие пилоту установку заданных режимов, работы силовой установки и предупреждающие ошибочные действия на напряженных' этапах полета.
Расположение, форма и характер перемещения органов управления должны обеспечивать экономию рабочих движений оператора с приложением оптимальных усилий. При этом функционально взаимосвязанные ОУ (РУД - РУВ) должны располагаться рядом; главные органы управления размещают в наиболее доступных местах; при групповом расположении, органы управления следует располагать в по рядке их использования.
Эргономические требования к средствам сигнализации и индикации следующие: приборы и сигнализаторы, установленные на приборных досках, должны быть хорошо видимы и различимы в ночных и дневных условиях; показания приборов должны восприниматься членами экипажа без искажений и с достаточной степенью точности; средства отображения информации должны быть компактно сосредоточены; должны отвечать требованиям оперативности; обладать высокой надежностью; обеспечивать совмещение показаний индикаторов и визуально наблюдаемой обстановки.
За последние годы разработаны и внедряются современные средства отображения информации, та кие как: новые директорные приборы с большим объемом выдаваемой информации; индикаторы на лобовом стекле кабины пилота; планшеты и индикаторы навигационной обстановки; приборы с вертикальными шкалами для контроля параметров силовой установки и т. д.
В настоящее время новые пассажирские самолеты оснащаются многими из указанных приборов, что позволяет упростить работу экипажа, особенно пилотов, и повысить уровень безопасности полетов.
Перспективными средствами отображения информации являются цветные электронно-лучевые трубки (ин формационные дисплеи), голографические устройства, жидкие кристаллы (используются, в частности, в надшлемных визуализаторах) и т. д.
В настоящее время перспективной является система отображения ин формации на лобовом стекле кабины пилота. Такой индикатор может использоваться для быстрой оценки обстановки. Он выдает хорошо воспринимаемую, обобщенную, концентрированную и. минимально необходимую информацию. Кроме того, этот тип индикации освобождает пилота от необходимости переключения внимания "воздушная обстановка - приборы", так как контроль показаний индикатора непосредственно совмещен с визуальным пилотированием, что особенно важно при заходе на посадку в сложных метеоусловиях.
Сигнальная информация отображается с помощью различных сигнализаторов: визуальных, в виде световых табло, сигнальных ламп; слуховых, в виде звуковых сигнализаторов и речевых команд; смешанных визуально-звуковых устройств. При этом рекомендуется в одном блоке световых табло применять небо лее 5-6 сигналов. При большем их числе эффективность сигнализации снижается.
При использовании речевых команд речевой блок команды или рекомендаций не должен превышать 15 с.
Для мужских экипажей более эффективны речевые сигналы, подаваемые женским голосом в спокойном тоне. Для подачи срочных сигналов рекомендуется использовать смешанные сигнальные устройства. Для этого необходимо сочетание речевого сигнала или зуммера со световым, работающим в проблесковом режиме.
Важную роль в обеспечении высокой эффективности экипажа играют условия среды, в которой он работает.
Обеспечение комфорта при функциональной деятельности экипажа предусмотрено эргономическими требованиями, обязательными при проектировании и изготовлении ВС. Надежность экипажа снижается в условиях холода и в условиях жары; при сильном шуме и вибрациях; в темноте и при резком свете и т.д. В этих условиях быстро развивается утомление, снижается внимание, возрастает число ошибок.
Для предотвращения неблагоприятного влияния на экипаж внешних факторов необходимо обеспечить оптимальное значение параметров микроклимата в кабине пилота, к которым относятся: температура воздуха, влажность, ионный состав (ионизация воз духа, запахи), давление, ограничения перегрузок, вибраций, уровень шумовых воздействий, освещенность, цветовое оформление рабочих органов и средств отображения информации.
|
Рис. 1. Зоны внешних условий деятельности оператора |
Зоны внешних условий деятельности оператора приведены на рис. 1.
Определенный интерес для рассмотрения представляет влияние наличия биологически активных веществ в воздухе и цветовое оформление рабочих мест на работоспособность экипажа.
Биологические активные вещества (БАВ), содержащиеся в воздухе, оказывают положительное влияние на работоспособность экипажа.
В частности, наличие БАВ растительного происхождения оздоравливает микроклимат, способствует интенсификации летной деятельности экипажа. Это показали эксперименты с использованием БАВ растительного происхождения (смесь эфирных масел, полыни, мяты перечной и др.), взятых в сочетании и дозах, близких к естественным.
Экспериментальные данные показывают прямую связь светоощущение и работоспособности оператора, которые могут как повышать, так и понижать работоспособность членов экипажа.
В частности, использование голубых и оранжевых цветов могут вызвать у человека пассивные эмоциональные состояния.
Так, например, ярко-голубой цвет изображения неба на авиагоризонтах затруднял работу с ними. Зеленые оттенки действуют успокаивающе, желтый цвет - активизирует внимание, красный цвет - мобилизует активность действий в случае опасности.
4.2 Эргономические требования к панелям управления автомобиля и не только
После установления границ рабочих зон разрабатывается рациональная компоновка отдельных элементов. При этом рекомендуется соблюдать следующие требования к органам управления:
- принимать их в минимальном количестве, а располагать в соответствии с последовательностью в работе (слева направо, сверху вниз);
- группировать и располагать с учетом функциональной значимости (наиболее важные и часто применяемые - в зонах наибольшей доступности);
- окрашивать в серый пли черный цвет, за исключением тех случаев, когда требуется цветовое кодирование;
- форма должна быть удобной, без острых углов;
- располагать органы управления так, чтобы не было их случайных сдвигов и срабатывания.
Требования к органам управления зависят от их назначения, условий применения, прикладываемых к ним усилий и др. При конструировании органов управления и других элементов рабочего места необходимо учитывать физические возможности человека, так как в аварийных ситуациях он может не справиться с мышечной нагрузкой, посильной для него в обычных условиях.
В качестве примера на рис. 7.7 и 7.8 приведены размеры поворотных ручек, педалей и необходимые при пользовании усилия.
Органы управления, особенно рукоятки, кнопки, педали, обычно унифицируются и должны кодироваться формой, цветом, символами, иначе пользование ими будет затруднительно. Например, известен случай, когда потерпели аварию несколько сотен иностранных военных самолетов лишь по той причине, что в критических ситуациях пилоты путали две близко расположенные одинаковые по форме ручки управления.