浅谈驾驶舱控制组件应用

徐滔

摘 要：随着航空技术和市场化的发展，各企业和消费者对飞行器的需求也与日俱增，同时，对飞机性能和舒适度也提出了更高的要求。对于飞机驾驶员，最直观的就是驾驶舱的设计。通过比较当前驾驶舱操控布局与传统飞机的操控布局，简要说明了现在驾驶舱控制组件的优势。

关键词：控制组件；调光；导光板；信号灯

中图分类号：V223+.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.115

中国航空事业起步于建国初期，由于科技的局限性，传统的飞机驾驶舱操控界面采用整体式仪表板布局和表外照明的方式，即飞机各系统控制开关和仪表以元器件、设备为单位安装在各区域的操控面板上。

随着科技的发展和市场竞争的加剧，为了提高驾驶舱整体人机界面的美观性和舒适度，将驾驶舱各操控界面由原来的传统整体式仪表板改进、设计为系统功能相对独立的控制组件（Control Panel Assembly，简称CPA）形式，以飞机各系统为基本划分单元，对控制面板上的开关、指示灯等操控器件统一选型。另外，控制组件的外形尺寸要按照标准和专业规范进行约束，使其合理小型化，而传统表外照明方式也更改为了导光板照明集成于控制组件上。

1 控制组件

控制组件以系统为单位，集成了驾驶舱传统仪表板上各系统控制开关、信号指示灯和导光板，所有导线通过控制组件连接器与机上各系统对接，简化了飞机线束分支。随着带灯按压指示开关的逐步发展，各系统警告、戒备、提示灯均可集成在开关和导光板上，有效地减少了飞机元器件的数量，提高了驾驶舱的美观度。

2 调光

控制组件简化了驾驶舱操控界面和电气线束，减轻了飞机的重量，更重要的是，它的市场竞争力更强，因为它具备了调光功能。

2.1 导光板调光

传统飞机在夜间飞行时，仪表板照明采用表外照明的方式，在飞机驾驶舱安装眉灯、柱灯等照明灯具来提供夜间照明。这种照明方式很难使仪表板照明保持均匀性，而且各面板区域灯具较多还会影响驾驶舱的美观度。随着导光板技术的发展，仪表灯照明渐渐被取代，但是，由于飞机传统的整体式仪表板布局，致使导光板拆卸维修非常不方便。

由于传统飞机导光板照明受技术的限制，仪表板调光功能电路采取串联的形式，不仅可以调节降压方式，还可以调节导光板工作电压，进而实现调光功能。而传统的线性调光很难满足驾驶舱的调光要求，并且传统导光板采用内部发光二极管串联形式，使得仪表板对比度和均匀度难以达到最优。

控制组件导光板电路采用发光二级管串并联形式，根据控制组件上字符大小和字符数量设计二极管串并联电路，使其对比度、均匀度达到最优。随着科技的发展，驾驶舱仪表板区域性智能调光技术也在逐步完善。导光板的工作电压来源于调光控制计算机，计算机通过接收安装在驾驶舱各面板区域（顶部操纵面板、左仪表板、右仪表板、左操纵台、右操纵台和中央操纵台）的光敏信号、传感器信号，与计算机内部调光曲线进行比对，利用PWM方式调节导光板电源的通断，将导光板通断调节至肉眼无法分辨的不同闪光频率，进而完成导光板的亮度调节（1.7～5.1 cd/m2）。

2.2 信号灯调光

传统飞机信号灯是灯泡形式的，通过选用不同光色的信号灯实现信号触发灯光指示，飞行员通过灯光颜色和仪表板刻字符判定故障告警信息。由于信号灯工作电压和发光强度不可改变，所以，无法调节信号灯的亮度。

控制组件信号灯采用LED发光块，将告警信息以文字发光触发形式集成在开关和导光板上。信号灯调光分为“昼”“夜”2种模式，由调光计算机供电。相关标准和专业技术规范规定，调光计算机在“昼”“夜”2种状态下提供不同的电压，使信号灯在白天光照条件充足的条件下亮度达到600～1 300 cd/m2，在夜晚亮度达到（34±10）cd/m2，不断提高告警信息的识别度，缓解飞行员的视觉疲劳。控制组件调光工作如图1所示。

图1 控制组件调光示意图

在驾驶舱控制组件设计初期，就应该做总体设计规划，规定驾驶舱控制组件的导光板亮度、字符大小、均匀度、对比度、导光板漆面颜色和信号灯颜色，严格按照标准和专业技术规范执行，从而使驾驶舱人机界面和操控性符合人机功效。

3 结论

与传统飞机驾驶舱操控界面相比，控制组件操控形式更能体现它的优势，不仅能使驾驶舱人机界面更加美观、舒适，还能提高飞行员对各系统的操控和故障信息处理能力。

参考文献

[1]马述训.飞机设计手册——电气系统设计16册[M].北京：北京航空工业出版社，1999.

〔编辑：白洁〕