《航空人因工程學》內(nèi)容包括人因工程學的基本理論與常用方法,飛機駕駛艙人體工效學、認知工效學、組織工效學,航空器適航法規(guī)和設(shè)計原則與標準,空中交通管制環(huán)境與設(shè)備的人因工程學、機務(wù)維修人因工程學以及機場規(guī)劃與設(shè)計的人因工程學問題及其解決方案。
《航空人因工程學》適用于航空應(yīng)用心理學及其相關(guān)學科碩士研究生的航空人因工程學課程學習,對于從事該領(lǐng)域研究的科研人員亦有一定的參考價值。
寫這本書的意愿由來已久。2006年,我所在的中國民用航空飛行學院獲得了碩士學位授予權(quán),航空人因工程是載運工具應(yīng)用工程二級學科下的一個研究方向,航空人因工程學理所當然地就成了航空人因工程研究方向研究生和其他相關(guān)學科研究生的必修或者選修課程。那個時候,我們是在摸索中前行,主要教學內(nèi)容還局限在民航從業(yè)人員的差錯及其管理、人體測量學、通用的人因工程學理論、原則與方法,教學資料主要參考C.D.威肯斯的《人因工程學導(dǎo)論》,查找了一些資料不斷補充、融入教學電子課件里,并把相關(guān)資料提供給研究生們。2008年,國產(chǎn)大飛機的研制被提上日程,許多單位都投入了大量人力和物力參與這項工作,迄今為止取得了豐碩的成果。ARJ21-700成功投入運營,C919已經(jīng)進入適航取證階段;在理論成果上,王黎靜、張煒、薛紅軍、揭裕文、顧錚、傅山等先后出版了航空人因工程學/工效學的專著或教材,這些專著和教材都為本教材的編寫提供了豐富而寶貴的資料。2020年,中國民用航空飛行學院應(yīng)用心理學(航空心理方向)專業(yè)碩士學位授權(quán)點申報成功,更加迫切地需要一本供研究生們學習的航空人因工程學教材。
航空人因工程學/工效學是一門多學科交叉的邊緣學科,涉及心理學(尤其是工程心理學、解剖生理學)、人體測量學、生物力學以及航空領(lǐng)域的相關(guān)學科知識。就學習這門課程的研究生而言,除非在本科階段就積累了較好的工程心理學和航空領(lǐng)域背景知識,否則學習起來很困難。但從實際情況來看,目前符合上述條件的研究生很少。這就需要在教材編寫時充分考慮教材結(jié)構(gòu)的循序漸進、教材內(nèi)容的難易深淺、知識體系的范圍以及研究生們未來可能的工作崗位。
航空人因工程學研究生教材的編寫大體可以概括為三種傾向:一是比較偏重人因工程學理論與方法;二是比較偏重人因工程學的工程應(yīng)用;三是綜合上述兩種傾向,將人因工程學理論與工程應(yīng)用比較好地結(jié)合在一起。本教材努力的方向就是力圖將人因工程學理論與航空器、管制環(huán)境與設(shè)備、機場規(guī)劃與設(shè)計以及機務(wù)維修等特定領(lǐng)域的工程實踐問題緊密結(jié)合,為學生未來從事航空應(yīng)用心理學/航空人因工程學/工效學的相關(guān)工作奠定知識與技能的基礎(chǔ)。
本教材一共九章,羅曉利負責章至第七章的編寫,譚鑫負責第八章的編寫,李海燕負責第九章的編寫,后由羅曉利對全書進行統(tǒng)稿,李海燕協(xié)助統(tǒng)稿并負責書稿提交給出版社以后的各項事務(wù)。全書內(nèi)容大致可概括為五個部分:部分為航空人因工程學的基礎(chǔ)理論和研究方法。章主要介紹人因工程學和航空人因工程學的基本概念、研究目標和研究范疇以及發(fā)展歷史與現(xiàn)狀;第二章主要介紹研究生們未來可能會用到的人因工程學方法;第三章主要介紹設(shè)計和評估中常用的方法,包括人因工程學設(shè)計的內(nèi)涵、效益/成本分析、設(shè)計工作的資料來源、產(chǎn)品設(shè)計周期的人因工程學、民機設(shè)計流程與設(shè)計理念以及駕駛艙人員構(gòu)成設(shè)計原則等。第二部分為駕駛艙的人因工程學設(shè)計,第四章至第六章主要介紹飛機駕駛艙設(shè)計與評價的人因工程學知識、方法以及法規(guī)。其中,第四章人體工效學與駕駛艙空間布局主要介紹人體測量與建模技術(shù)、駕駛艙布局的人因工程學要求,并以A380型飛機為例分析了該機型駕駛艙布局的人因工程學原理;第五章主要介紹飛機駕駛艙認知工效學內(nèi)容。首先,通過人的信息加工模型簡要介紹了人的認知過程及其特點、人的優(yōu)勢與局限及其工程設(shè)計意義;然后,闡述顯示器的人因工程學設(shè)計與評價;后,介紹了操縱器/控制器的人因工程學設(shè)計與評價等相關(guān)內(nèi)容;第六章,主要介紹了與航空人因設(shè)計相關(guān)的適航審定條款,包括中國民用航空局CCAR25部和美國聯(lián)邦航空局FAR25部中與駕駛艙人因工程學設(shè)計相關(guān)的適航條款。第三部分為第七章,講述管制室環(huán)境與設(shè)備設(shè)計中的人因工程學內(nèi)容,主要包括概述、管制工作間的人因工程學設(shè)計要求以及管制設(shè)備的人因工程學設(shè)計要求等。第四部分為第八章,介紹航空維修中的人因工程學內(nèi)容,主要包括影響維修效能的人因工程學因素、航空維修工作區(qū)域的危險源及其處置以及航空維修工作的人因工程學設(shè)計。第五部分為第九章,主要講述機場規(guī)劃與設(shè)計中的人因工程學內(nèi)容,包括機場系統(tǒng)的組成、機場設(shè)計中的人因工程學要求、障礙物限制面的設(shè)計、目視助航設(shè)施的設(shè)計、助航燈光的設(shè)計等。各章均按照知識點提煉出復(fù)習思考題,并提供了相關(guān)案例。
2017年,本書作為中國民用航空飛行學院學科建設(shè)項目得以立項,經(jīng)過近四年時間的努力,現(xiàn)在終于可以付印了。在編寫本教材的過程中,我們參考和使用了C.D.威肯斯、顧錚、揭裕文、張煒、薛紅軍、王黎靜、傅山等學者專著或者教材中的許多研究成果和相關(guān)資料,在此向他們致以誠摯的謝意!
由于編寫人員能力有限,加之教材編寫期間尚需同時完成其他工作,導(dǎo)致時間較為倉促,書中肯定會存在錯漏和不妥之處,懇請廣大讀者批評指正。
章 航空人因工程學概論
節(jié) 航空人因工程學的定義與研究目標
第二節(jié) 人因工程學的研究范疇
第三節(jié) 航空人因工程學相關(guān)學科
第四節(jié) 人因工程學的發(fā)展歷史
復(fù)習思考題
第二章 人因工程學研究方法
節(jié) 概述
第二節(jié) 數(shù)據(jù)收集方法
第三節(jié) 選擇研究方法應(yīng)注意的問題
復(fù)習思考題
第三章 設(shè)計和評估方法
節(jié) 設(shè)計與評估概述
第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計生命周期中的人因工程學
第三節(jié) 民用飛機設(shè)計流程、設(shè)計理念及設(shè)計原則
復(fù)習思考題
第四章 人體工效學與駕駛艙空間布局
節(jié) 人體測量與建模仿真技術(shù)
第二節(jié) 駕駛艙布局的人因工程學要求
第三節(jié) A380型飛機駕駛艙整體空間布局人因工程學分析
復(fù)習思考題
第五章 飛機駕駛艙認知工效學
節(jié) 人的信息加工過程
第二節(jié) 顯示器的設(shè)計與評價
第三節(jié) 操縱器/控制器的設(shè)計與評價
復(fù)習思考題
第六章 與航空人因設(shè)計相關(guān)的適航審定條款
節(jié) CCAR25部中與駕駛艙人因直接相關(guān)的適航條款及其解析
第二節(jié) FAR25部中與航空人因設(shè)計相關(guān)的適航審定條例
第三節(jié) FAR25.1302飛行機組使用的安裝系統(tǒng)與設(shè)備簡介
第四節(jié) AC25.1523小飛行機組
復(fù)習思考題
第七章 管制室環(huán)境與設(shè)備的人因工程學設(shè)計
節(jié) 概述
第二節(jié) 管制工作間的設(shè)計
第三節(jié) 管制設(shè)備設(shè)計中的人的因素原理
復(fù)習思考題
第八章 航空維修中的人因工程學
節(jié) 航空維修人因設(shè)計中的影響因素
第二節(jié) 航空維修工作區(qū)域的危險
第三節(jié) 航空維修中的人因設(shè)計
復(fù)習思考題
第九章 機場規(guī)劃中的人因工程學
節(jié) 機場系統(tǒng)組成
第二節(jié) 飛行區(qū)平面設(shè)計
第三節(jié) 障礙物限制面的設(shè)計
第四節(jié) 目視助航設(shè)施的設(shè)計
第五節(jié) 助航燈光的設(shè)計
復(fù)習思考題
參考文獻