如果有機會進到飛機的駕駛艙,大多數的人一定都會被裡頭密密麻麻的儀表、開關給嚇到,進而對飛行員的崇拜又多了一點。
本篇會介紹駕艙儀表的演化歷史,及因此而消失的 "飛航工程師"。也會詳盡的說明駕艙儀表的安排方式及設計的原理。
早期的飛機駕駛艙裡,除兩名飛行員外,還包含一名飛航工程師,負責監控及操作飛機上的各個系統 。更早之前,甚至連導航、通訊都需要安排專門人員,主要就是因為光飛行操作,就讓飛行員忙翻天,無暇再去打理其他工作。
而近代民航機的駕艙,經過整合設計及系統自動化後,只需正、副駕駛兩員,就能執行飛航任務。緊急狀況時,甚至只需一人,就能操控整架飛機 (平常是以操作/監控的分工方式合作)。
由於系統自動化以及可靠度提升,飛行員可以專心於飛行操作,不需分心於機上系統運作。加上電腦隨時監控,如果系統出現問題,螢幕上會自動跳出相關訊息及警告聲響來提醒飛行員(甚至新一代飛機,連飛行員的處置程序都會列出來)。
再加上自動飛行 (Auto-Pilot) 的進步,飛行員本身的飛行操作負荷降低,有能力兼顧系統監控、導航、通訊等工作,因此上述飛航工程師、領航員、通訊員都一一從駕駛艙中退出,只剩兩位飛行員。
從照片裡可以看到,747-100 駕駛員前面的面板上(包含右側飛航工程師的面板),原本是一顆顆獨立的 "表頭" ,到了 747-400 上,已經被前面的幾個螢幕所取代 (747-100 駕艙右側的飛航工程師的面板已取消) 。 這種新一代的儀表板,以玻璃螢幕 (後來又演進到 LCD) 取代傳統獨立儀表,即所謂的 "玻璃座艙" (Glass Cockpit)。
以 A350 的駕駛艙為例,四大面板分別是:
近年來,飛機製造商一直強調駕艙設計的一致性,讓航空公司在換裝機型,及飛行員轉換機隊時,減少所需的訓練時數。這也造成各機型間的駕艙儀表越來越相似,雖然少了多樣性,但對飛航安全的提升及營運成本的降低,卻是大有助益。
飛機上的儀表或燈號設計,有所謂的 "Dark Cockpit" 的理念 - 只要飛機系統運作正常,基本上就不會出現任何的燈號,以盡量減少對飛行員的干擾。
各類燈號或訊息,也以不同顏色來區分緊急的程度 :
飛機儀表板的簡化,最明顯的,就是飛行員前方的多功能顯示器。其中飛行員用來做飛行操作參考的,分別稱作 PFD 及 ND :
飛行員在遭遇緊急狀況時,被教導必須依序以下三原則行動 : Aviate,Navigate,Communicate。 (穩住飛行,導航,對外聯絡)。 也就是先要穩住飛機 (基本上就是平飛),並維持在安全的高度與速度,接下來是確認自己現在位置,往正確的方向飛行,最後才是聯絡航管員或其他人員,取得外部的支援。 Aviate 就是看 PFD,Navigate 就是看 ND。
之前提到飛航工程師之所以被取消,正是因為這些監控工作現在都由電腦來取代。其顯示的資訊如下:
這套監控系統,波音及空巴有不同的稱呼:
在正副駕駛前方,會有各自的 PFD/ND 可以使用,而引擎參數、警告訊息、及系統狀態顯示則會在中間兩個螢幕顯示 (雙方共用),因此通常會有六個螢幕在駕駛艙內供飛行員使用。
玻璃駕艙的優點,就是任一螢幕壞了,可切換由其他螢幕顯示。不像傳統儀表,一旦某個儀表壞了,沒有備份儀表可用,就完全無法得知該儀表的相關訊息,因此安全性也得到提升。
近年來,原本只用在戰鬥機上的抬頭顯示器,也開始逐漸運用在民航機上。
抬頭顯示器可以把飛行儀表的資訊,投射在飛行員面前一塊透光的玻璃(或塑膠)上,讓飛行員在注視外界環境的同時,不必分心低頭看飛行儀表,大大增加飛行員對情境掌握 (Situational Awareness) 的能力。這套系統可以提升飛機進場能力,讓飛機能在能見度比較差的情況下降落。
由於飛機系統自動化及可靠度的提升,再加上引進了監控系統 (EICAS/ECAM),讓現代民航機駕艙內,只需兩名飛行員即可操作。
駕艙內的儀表可分為四大區塊:
"Dark Cockpit" 的理念 - 飛機系統運作正常時,就不會出現任何的燈號。各類燈號或訊息,會以不同顏色來區分緊急的程度 :
現代民航機的飛行儀表,已使用整合的顯示螢幕,來取代過去單獨的表頭,稱為玻璃駕艙(Glass Cockpit)。一般會有六個螢幕來顯示資訊,而且螢幕若故障,可以切換至其他螢幕。顯示的資訊主要分為三類:
近年來,抬頭顯示器開始逐漸運用在民航機上。 可增加飛行員對情境掌握 (Situational Awareness) 的能力,也能讓飛機在能見度比較差的情況下降落。