航空人為因素與防差錯設計

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1.設計員差錯？飛行員差錯？

近年來，隨著民機適航性審查中對於人為因素的重視程度越來越高，行業相關研究人員越來越強調從航空器設計階段著手解決人為因素問題，以期從設計源頭提高航空器使用安全水平。

人為因素專家Don Harris, Paul M. Salmon, AndrewMarshall等人在相關研究中指出，在以往很多涉及到人為因素問題的航空事故分析與調查中，很容易將原因歸結為「飛行員差錯」。這種做法近年來逐漸受到行業內很多學者的質疑。他們認為，其實很多「飛行員差錯」實際上是「設計員差錯」。一個典型的例子是，早在上世紀40年代，飛行員在飛機著陸後收回著陸襟翼時常常會誤收回起落架而導致事故發生。當時研究人員對這一現象進行了深入分析，發現這是因為設計員設計了兩個同樣且並排放置的撥動開關，其一針對起落架、另一個針對襟翼，這樣的設計導致飛行員極易誤操作。針對此現象，研究人員認為這其中的「設計員差錯」比「飛行員差錯」更加嚴重。

近年來，很多研究人員注意到，在人機系統中，人為差錯不只是一個簡單的人為造成失誤的過程，更重要的是，不合理的系統設計為潛在的、可能導致事故的行為提供了存在或持續發展的可能性。也就是說，在航空事故中，很多因為人為因素所導致的差錯，歸根結底應該是設計不當所導致，或者說這些人為差錯可以通過改善設計來很大程度地降低發生概率甚至消除。

2.防差錯設計典型方法

針對以上問題，採用操縱器件防差錯設計便是一種常用的、通過設計來改善安全水平的方法。美國聯邦航空局（FAA）在其發布的AC 20-175中總結了10種典型的操縱器件防差錯方法：

(1)位置&方向。操縱器件的位置、空間和方嚮應使得機組在操縱器件的正常移動程序中不太可能意外地碰撞或移動它們。

(2)物理保護。在操縱器件的設計中可以設置物理障礙，以防止出現意外的觸發。例如，設置凹槽、隔板、翻蓋及保護罩的操縱器件。

(3)滑脫阻力。針對操縱器件進行的物理設計和所用材料可以降低手指及手掌滑脫的可能性。例如，按鈕可以設計成帶凹面、有織紋或粗糙的上表面。

(4)手部穩定。提供手部支撐物、扶手或其它的物理結構，當駕駛員操作控制器時，以此作為一個穩定點。

(5)邏輯保護。基於軟體的內部邏輯，當驅動某項控制被認為不合適時，則基於軟體或與軟體相關的控制可能失效。

(6)複雜的運動。操縱器件的操作方法可以被設計成需要複雜的運動來驅動。例如，旋轉手柄可被設計成僅當其被拉起時才能轉向。

(7)觸覺提示。不同的操縱器件表面可以有不同的形狀和織紋，以此支持駕駛員在黑暗中或其它「免視」環境下辨識不同的操縱器件。

(8)鎖定/連鎖操縱器件。鎖定機械、連鎖裝置或對相關操縱器件的優先操作，都可以防止誤操作。

(9)順序運動。操縱器件可以設計成帶有鎖緊、止動或其它機械裝置，以此防止其直接跳過某項運動順序。

(10)運動阻力。操縱器件可以設計成帶有阻力（例如，摩擦、彈性、慣性），以此需要有意的努力來驅動。

3.防差錯設計示例

針對以上典型防差錯方法，結合型號進行說明。

某型機中起落架選擇手柄有兩個位置（如圖1所示，其中為手柄、為告警紅色箭頭），它向起落架作動裝置提供作動信號。當操縱手柄置於UP位置，或手柄置於DOWN位置且空速低於280海里/小時，則依次作動：所有起落架艙門打開，起落架運動到新選擇的位置，然後所有門關閉。當操縱手柄置於DOWN位置，設計了內鎖機構將手柄鎖定在DOWN位防止起落架不安全收起。

圖 1 起落架選擇手柄

結合以上10中典型方法，以上例子採用了如下防差錯方法：

邏輯保護：手柄置於DOWN位置時，此時系統還需確認飛機空速低於280海里/小時，起落架才會放下。這樣可以避免大速度下駕駛員誤操作放下起落架。

鎖定/連鎖操縱器件：當操縱手柄在DOWN位置時，設計了內鎖機構將手柄鎖定在DOWN位，以防止機組誤操作收起起落架。

通過綜合採用以上兩種防差錯方法，可以有效避免機組在操縱起落架收放過程中出現的誤操作。

轉載自適航與安全

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