用于飞行器座舱的组件、装配有此组件的飞行器座舱以及飞行器

摘要

本发明涉及一种用于飞行器座舱的组件（1），所述座舱包括机组成员要坐在其中的座椅（10）以及显示和控制装置。所述显示和控制装置构造成相对于座椅（10）安装成能够在第一位置与第二位置之间移位，其中，在所述第一位置中，显示和控制装置布置成在机组成员坐在座椅（10）中时，被机组成员在前方使用；在所述第二位置中，显示和控制装置布置成在机组成员坐在座椅（10）中时，被机组成员在侧方使用并且使机组成员的前方的区域空出。本发明还涉及一种飞行器座舱以及一种飞行器。

说明书

技术领域

本发明涉及航空和飞行器装备的领域。

座舱人机工程学通常对于飞行器而言是值得注意的问题，并且对于 长程飞行器而言是至关重要的。事实上，在此飞行器中，诸如驾驶员和 副驾驶员之类的机组成员必须以持续集中的注意力在岗位上坚守数小 时。

因此，对于在此岗位上坐数小时的机组成员而言，设计拙劣的飞行 层舱可能引起肌肉疲劳。

由此，因此为了确保用于座舱和飞行层舱的人机工程学，有必要对 其装配多个适当的装备组件。

因此，本发明更特别地涉及一种用于飞行器座舱的组件、飞行器座 舱、以及飞行器。

背景技术

通过座舱装备，所述组件的布置包括被设计成通过显示和控制装置 给飞机导航的机组成员座椅以及显示和控制装置，显示和控制装置对于 限制机组成员的肌肉疲劳而言是至关重要的。

在当前的飞行器的座舱中，已知的是，在中央操作台和侧操作台上 以及在仪表面板上具有控制和显示装置。在此构造中，对应于放置在座 椅前方的仪表面板，每个座椅被放置在中央操作台与侧操作台之间。根 据此布置，能够在中央操作台和侧操作台上获得某些控制，因此不论飞 行器处于怎样的飞行阶段，机组成员都能够容易地进行触及这些控制。 控制和显示系统中的大多数是那些分布在仪表面板上，对于坐在与显示 系统有关的座椅中的人员而言具有清晰的可见性的。

但是，如果通过此构造，不论飞行器处于怎样的飞行阶段，机组成 员都能够触及显示和控制装置，那么侧操作台和中央操作台以及仪表面 板上的控制装置的位置从人机工程学的角度来讲不是理想的，并且在包 括长程飞行和执行多个动作的任务期间，可能因此引起较大的肌肉疲 劳。事实上，对座舱人机工程学的研究已经表明：用于飞行器的控制和 显示信息的理想位置是在机组成员坐在座椅中时位于其前方的区域。当 飞行器处于起飞和着陆阶段时，出于安全的原因，机组成员的此前方区 域必须保持空出，并且因此未装备在当前的飞行器构造中。

发明内容

本发明的目的是纠正此缺陷。

因此，本发明的目的是提供一种适于为机组成员提供信息和控制 界面的用于座舱的组件，当用于座舱的组件装备飞行器的座舱并且飞 行器处于巡航阶段时，用于座舱的组件构造成相对于现有技术的用于 座舱的组件展示出更好的人机工程学并且不妨碍座舱的所有安全限 制。

为此，本发明涉及一种用于飞行器座舱的组件，包括用于机组成 员的座椅以及设计成用于在机组成员与飞行器的控制装置中的至少某 些控制装置之间交互作用的显示和控制装置，座椅包括靠背。

显示和控制装置构造成相对于座椅安装成能够在第一位置与第二 位置之间移位，其中，在第一位置中，显示和控制装置的一部分位于 靠背的前方，在第二位置中，显示和控制装置位于座椅的侧边并且使 靠背的前方的区域空出。

因此，在第一位置中，所述显示和控制装置定位成使得在使用期 间使机组成员的至少一只手与身体前方的显示和控制装置交互作用。

在第二位置中，所述显示和控制装置定位成使得在使用期间使机 组成员的至少一只手与其身体的侧向区域中的显示和控制装置交互作 用。

通过显示和控制装置的此构造，能够在具有座舱的最大人机工程 学的第一位置触及由显示和控制装置提供的控制和显示，所述装置定 位在坐在座椅中的机组成员的前方。因此，在第一位置中，坐在座椅 中的机组成员将以最小的肌肉疲劳来触及由控制和显示装置提供的控 制和显示。此外，通过显示和控制装置的可移位安装，可以在飞行器 的着陆和起飞阶段期间将显示和控制装置放置在第二位置中。在此第 二位置中，显示和控制装置使靠背前方的区域空出，因此机组成员前 方的区域也不会妨碍座舱的安全限制。在此第二位置中，可以充分地 触及由显示和控制装置提供的控制和显示，其中显示和控制装置位于 座椅的侧边。当飞行器处于巡航阶段时，因此用于座舱的组件构造成 相对于现有技术的用于座舱的组件提供更好的人机工程学并且不妨碍 座舱的所有安全限制，比如与着陆和起飞阶段有关的安全限制。

显示和控制装置可以构造成在其处于第一位置中时，位于靠背的 前方。

显示和控制装置可以包括触觉控制系统。

显示和控制装置可以包括显示表面，所述控制表面装配有触觉控 制系统。

此触觉控制系统改进了机组成员与飞行器控制装置之间的交互作 用。事实上，通过此装置，可以使可获得的信息和控制容易地适应飞 行器的飞行阶段中的每个阶段。

显示和控制装置可以直接安装在座椅上，并且优选地，在座椅包 括扶手的构造中，显示和控制装置安装在座椅的扶手上。

显示和控制装置的这种安装提供了可以随座椅移动的显示和控制 装置。因此，通过具有座椅安装成能够移动的组件的座舱的装备，无 需随着座椅的每次移位而对显示和控制装置进行复位，这是由于显示 和控制装置随座椅一起移动。

显示和控制装置可以构造成安装在座舱的结构部件上。

显示和控制装置的这种安装提供了这样的组件：在此组件中，显 示和控制装置以及座椅可以独立于彼此而拆卸，而不需要在改变座椅 的过程中拆卸显示和控制装置。

座舱的结构部件——显示和控制装置构造成安装在该结构部件上 ——可以是座舱的壁的一部分，比如座舱的前窗与侧窗之间的横向侧 柱。

座舱的结构部件——显示和控制装置构造成安装在该结构部件上 ——可以是座舱的横向结构，比如侧操作台。

还可以设置有控制杆装置，所述控制杆装置构造成安装在座椅上 或安装在座椅附近，显示和控制装置构造成当机组成员坐在座椅中时， 使机组成员在其第一位置和第二位置中能够自由地触及控制杆装置。

此构造限制了设置在座舱中的不同控制系统之间的干涉的风险。

显示和控制装置可以构造成使得在第一位置和第二位置中的至少 一个位置中，其相对于座椅的安装允许显示和控制装置相对于座椅的 取向的改变。

显示和控制装置的这种取向的改变可以适应于显示装置的取向， 以使显示和控制装置的取向适应于外部条件以及出现在显示和控制装 置上的显示的信息和控制的人机工程学。

取向的改变包括在机组成员坐在座椅中时，改变显示和控制装置 相对于机组成员的倾斜度。

根据座舱的照明，此种倾斜的改变适应于所述装置的取向。

显示和控制装置包括纵向方向和横向方向，所述纵向方向限定横 屏方向，其中所述纵向方向平行于座舱的地面，所述横向方向大致垂 直于所述纵向方向并且限定竖屏方向，其中横向方向大致平行于座舱 的地面，并且显示和控制装置取向的改变可以包括从横屏方向移动至 竖屏方向。

这种可能方案使显示和控制装置的取向适应于由显示和控制装置 提供的控制的人机工程学。

显示和控制装置可以构造成通过包括至少一个枢转臂的安装系统 相对于座椅而安装，枢转臂适于通过它的枢转而使显示和控制装置在 第一位置和第二位置之间移动。

此臂提供了坚固的用于显示和控制装置的移位的手段。

枢转臂可以适于根据大致位于坐平面中的轴线来枢转。

枢转臂可以适于根据大致垂直于坐平面的轴线来枢转。

显示和控制装置可以构造成通过包括至少一个枢转臂和用于相对 于座椅平移地安装所述臂的滑动系统的安装系统来相对于座椅安装， 枢转臂适于在其平移和枢转期间使显示和控制装置在第一位置与第二 位置之间移动。

显示和控制装置可以构造成通过这样的安装系统来相对于座椅安 装，其中所述安装系统包括通过滑动件相对于座椅平移地安装的至少 一个臂，所述臂适于在其平移期间使显示和控制装置在第一位置与第 二位置之间移动。

安装系统可以包括球形接头，显示和控制装置通过所述球形接头 连接至枢转臂，所述球形接头适于在所述显示装置处于第一位置和/或 第二位置时，允许显示装置的取向的改变。

枢转臂上的这种安装允许通过球形接头改变取向，其是坚固且已 被证实的系统。

显示和控制装置可以包括功能面和支承面，功能面包括显示系统 和控制系统，而支承面位于功能面的前方并且适于用作支承件，显示 和控制装置安装成使得至少在第一位置中，其可以定位成使其支承面 被转动成大致水平向上以用作支承件。

与改变取向的可能方案补充的此支承表面为机组成员提供了用于 比如餐盘之类的物件的支承件。因此，当由显示和控制装置提供的控 制和显示不需要的时候，机组成员可以采用所述装置作为用于所述物 件的支承件。

本发明的另一目的是提供一种装配有根据本发明的用于座舱的组 件的飞行器座舱。

此座舱具有优化的人机工程学，这是由于存在有适于为机组成员 在优化的人机工程学条件下提供信息和控制界面的用于座舱的此组 件。事实上，当飞行器处于巡航阶段时，用于座舱的此组件构造成相 对于现有技术的用于座舱的组件展示出更好的人机工程学并且不妨碍 座舱的所有安全限制。

本发明的另一目的是提供一种包括根据本发明的座舱的飞行器。

附图说明

参照附图，将从仅以示例性且非限制性的方式给出的实施方式的 描述中更清楚地理解本发明，其中：

-图1A和图1B均示出了根据本发明的包括分别位于第一位置和第 二位置的触屏板的用于座舱的组件的俯视图，其中触屏板在第一位置 中布置成在前方使用以及在第二位置中布置成在侧方使用；

-图2示出了在图1中示出的用于座舱的组件的俯视图，触屏板处 于中间位置，触屏板在其移位期间在第一位置和第二位置之间移动通 过所述中间位置；

-图3示出了在图1中示出的用于座舱的组件的俯视图，其中触屏 板定位在具有竖屏方向的位置中；

-图4示出了在图1中示出的用于座舱的组件的俯视图，其中，触 屏板定位在装载位置，

-图5示出了在图1中示出的用于座舱的组件的俯视图，其中，触 屏板定位在其用作支承件的位置中；

-图6A至图6C示出了根据第二实施方式的用于座舱的组件的俯视 图，在第二实施方式中枢转臂根据大致垂直于坐平面的轴线枢转，图 6A至图6C分别表示处于第一位置、第二位置和装载位置中的触屏板； 以及

-图7A和图7B示出了根据第三实施方式的用于座舱的组件的俯视 图，在第三实施方式中枢转臂根据大致垂直于坐平面的轴线枢转，图 7A至图7B分别表示处于第一位置和第二位置中的触屏板。

不同附图的相同、相似或等同的部分用相同的附图标记来表示以 使其能够容易地从一个附图移动到另一附图。

在附图中示出的不同部分不一定依照统一的比例来绘制，以使附 图更清楚。

具体实施方式

图1A和图1B均示出了用于座舱的组件1，组件1设计成装备飞 行器座舱，未示出所述飞行器座舱。

用于座舱的此组件1包括：

-用于机组成员的座椅10，座椅10包括第一和第二扶手11、12以 及靠背13，

-枢转地安装在第一扶手11上的枢转臂21，枢转臂21包括第一端 22和第一端22前面的第二端23，枢转臂21通过所述第一端22枢转 地安装在第一扶手11上，

-装备枢转臂21的第二端23的球形接头25，

-通过球形接头25安装在枢转臂21的第二端23上的触屏板30，

-设置在第一扶手11的延伸部中的小型控制杆40。

在该情形下，并且在此文献的其余部分中，机组成员指的是在飞 行器飞行时，需要与座舱中的飞行器控制装置交互作用的人，通常， 机组成员是驾驶员和副驾驶员。

在图1A中示出的座椅1是传统的座椅，其装备飞行器座舱并且包 括通常设置在装备座舱的座椅上的安全装置，例如，安全装置比如是 用于紧固要坐在座椅中的机组成员的五点安全带13。靠背13在靠背 的前方限定了当机组成员坐在座椅10中时与机组成员的前方区域对 应的区域。

第一扶手和第二扶手设置在座椅的横向侧。第一扶手11设计成定 位在座舱的横向壁附近，而第二扶手设计成定位在座舱的中央区域附 近。因此，在图1A和图1B中示出的座椅1设计成在座舱的右侧横向 部分上装备座舱。装配在座舱的左侧横向部分上的座椅的第一扶手和 第二扶手关于这样的平面的正交对称的方式翻转：所述平面相对于座 舱的地面竖直并与第一扶手或第二扶手的纵向轴线大致平行。

座椅1在其装备飞行器座舱的情形下设置在座舱的中央操作台和 相应的侧操作台之间，控制系统装备所述中央操作台和侧操作台并且 能够被坐在座椅1中的机组成员触及。

根据在图1A和图1B中示出的可能方案，小型控制杆40可以安 装在第一扶手11的延伸部中的平台41上，使得机组成员可以在机组 成员坐在座椅1中时在侧边使用小型控制杆。

根据此可能方案的未示出的一个替代实施方式，小型控制杆可以 直接装备第一扶手11。

在第一扶手11的位于座椅前方并靠近小型控制杆40的端部的高 度处，第一扶手11具有枢转臂21。枢转臂21通过其第一端枢转地安 装在第一扶手11上。枢转臂的安装通过没有标记的枢轴来执行。枢轴 的枢转轴线大致处于坐平面中并且相对于由第一扶手限定的纵向方向 大致是横向的。枢轴的枢转轴线相对于由第一扶手限定的纵向方向大 致呈45°的角度。

枢转臂21具有未示出的内部纵向腔，其设计成容置用于使触屏板 与飞行器的其他设备，比如机载计算机，供给和通信的供给电缆和通 信电缆。根据另一替代实施方式，枢转臂21的内部纵向腔设计成容置 单个供给电缆，而触屏板与其他设备，比如机载计算机，之间的通信 由无线通信装置实现。

通过其枢转触屏板30，枢转臂21适于在如图1A所示的第一位置 与如图1B所示的第二位置之间移动。

枢转臂21在其第二端23处装配有将枢转臂21连接至触屏板30 的球形接头25。球形接头25构造成当触屏板30处于如图1A和图1B 所示的两个位置中的一个位置时，允许触屏板30的取向的改变。

为了使触屏板30的取向能够在整个空间上改变，球形接头25适 于允许触屏板30相对于枢转臂在3个自由度上的旋转运动。

球形接头25构造成施加抵抗趋于改变触屏板30的取向的力的摩 擦力，以限定用于改变触屏板30的取向所必需的改变取向的阈值力。 此阈值力确保了触屏板30停留在适当的位置，改变触屏板30的取向 要求由机组成员主动地施加大于此阈值力的力。

触屏板30具有大致平坦的矩形形状。触屏板30包括限定纵向方 向的长度和限定横向方向的宽度。触屏板30包括具有显示系统的所谓 的功能面31以及位于功能面31前方的所谓的支承面32。

功能面包括用作显示系统的显示表面35。显示表面35是监测器的 表面，所述监测器可以例如是液晶监测器或甚至是有机发光监测器。 显示表面35适于感测人的肢体，比如手指，以提供触觉交互作用。对 人的肢体的灵敏性可以例如通过对施加在显示表面35上的压力或显 示表面35与人的肢体之间的电交互作用的灵敏性来提供。由于对人的 肢体的这种灵敏性，显示表面35因此被称作触觉型（表面）。触屏板 30的显示表面35形成控制系统。

根据在此未示出的可能方案，功能表面31可以包括腕垫型构件以 改善触屏板30的使用的舒适度。

因此，触屏板30由于其功能表面而形成显示和控制装置。由于触 屏板30尤其适于人机交互作用，所以其是用于使机组成员与飞行器的 设备之间能够进行交互作用的理想的显示和控制装置。事实上，通过 触屏板30，显示的信息也可以根据飞行器的飞行状态以及根据机组成 员的与数字控制有关的要求而改变，所述数字控制可以根据飞行状态 而改变。同样明显的是，通过此显示和控制装置，可以通过简单的软 件升级而无需硬件升级就可容易地重构显示的信息和指令。

为了确保触屏板30与飞行器的控制器中的至少某些控制器之间的 交互作用，触屏板30与机载计算机通信。

根据本发明的一个可能方案，支承面32适于用作支承件。因此， 根据此可能方案，机组成员可以将支承面35定向成在座椅的前方大致 转动成水平向上，使得其可以用作用于支承物体比如例如餐盘的支承 件。

可以通过包括由下列步骤组成的移动过程，此触屏板30可以容易 地在分别在图1A和图1B中示出的第一位置与第二位置之间转换：

-使枢转臂21枢转至触屏板30的在图2中示出的中间位置的位置，在 此位置的触屏板30处于座椅10的侧边，其中功能面31面向座舱的地 面的表面，

-执行触屏板30的旋转运动以将其功能面31定位在座舱的地面的表面 的前方并且根据在图1B中示出的位置对其进行定位。

在图1A中示出的第一位置中，触屏板30布置成在机组成员坐在 座椅中时，被机组成员在前方使用。此前方的位置对应于触屏板在靠 背13的前方的位置。

在此位置中，当机组成员坐在座椅10中时，触屏板30定位在机 组成员的前方，并且为了使用触屏板30，机组成员必须相对于其身体 在前方至少伸出一只手，以能够与触屏板30交互作用。根据人机工程 学的研究，触屏板30的此位置对应于用于操作触屏板30的将使机组 成员经历最少肌肉疲劳的位置。此位置因此是在飞行器处于巡航状态 时触屏板30的理想位置。

在图1B中示出的第二位置中，触屏板30被布置成当机组成员坐 在座椅10中时，通过使机组成员的前方区域空出而被所述机组成员在 侧边使用。由于此位置，触屏板30在座椅10的侧边并且使靠背13的 前方的区域空出。

在此位置中，触屏板30在机组成员坐在座椅10中时定位到机组 成员的侧边，并且为了使用触屏板30，机组成员必须使至少一只手处 于其身体的横向区域，以便与触屏板30能够交互作用。

由于通过枢转臂安装在座舱上，触屏板30相对于座椅10在第一 位置与第二位置之间容易地移动。此外，由于枢转臂21安装在座椅 10上，用于滑动地安装在座舱中的座椅10的触屏板30在座椅10滑 动时与座椅10一起移动。

此外，当触屏板30处于如图1A和图1B所示的两个位置中的一 个位置时，触屏板30在机组成员坐在座椅10中时改变其相对于机组 成员的倾斜度。因此，机组成员可以根据座舱的照明条件容易地调节 触屏板30的取向，因而能够更好地处理显示表面35上的反射现象的 问题。

如图3所示，触屏构件30还能够改变取向，比如可能从横屏的方 取向移动至竖屏的取向。因此，例如，图1A示出了触屏构件30的处 于其具有横屏取向的第一位置中的构型，而图3示出了同样处于第一 位置中的触屏构件30，但此时触屏构件30具有竖屏的取向。

在上文和此文献的其余部分中，横屏取向和竖屏取向分别指的是 大致平行于座舱的地面的纵向方向和横向方向的相应取向。

根据本发明的另一有利的可能方案，触屏板30可以定位在图4中 示出的所谓的装载位置。此定位包括在处于第二位置时，使触屏板30 沿大致垂直于座舱的地面所处的平面的取向放置，功能表面31放置在 座椅10的前方。在此位置中，触屏板30占据具有减小区域的突出表 面，并且对其功能表面31构成损坏的风险较低，座椅10保护了功能 表面31。

在如上所述的实施方式中以及在如下所述的实施方式中，在第一 位置中，触屏板30整个地位于靠背13的前方。同样可行的是，在不 脱离本发明的范围的情形下，触屏板30仅具有一部分在靠背的前方， 触屏板30的其余部分位于靠背13的前方的区域的侧边。

在如上所述的实施方式中以及在如下所述的实施方式中，明显的 是，触屏板30直接安装在座椅10上，并且同样可行的是，触屏板30 独立于座椅10安装在座舱中。根据未示出的本发明的此可能方案，触 屏板30安装在座舱的结构部件上。

根据此可能方案，座舱的结构部件——触屏板30构造成安装在所 述结构部件上——可以是座舱壁的一部分，比如座舱的前窗与侧窗之 间的侧柱或者甚至是座舱的侧向结构，比如侧操作台。

类似地，如果在如上所述的实施方式中以及在如下所述的实施方 式中，显示和控制装置是触屏板30，则在不脱离本发明的范围的情形 下，显示装置可以是另一显示装置，比如是具有独立于显示表面的控 制装置的监测器。

同样明显的是，如果触屏板30在上述实施方式中通过枢转臂和球 形接头安装在座舱中，则也可以在不脱离本发明的范围的情形下使用 其他安装装置。因此，例如，触屏板30的安装装置可以包括相对于振 动的稳定系统，或者甚至包括具有多个臂的多铰链系统。如下所述的 这些实施方式均示出了此替代的安装装置。

图6A至图6C示出了根据本发明的组件的第二实施方式——其中 枢转臂21依照大致垂直于坐平面的枢转轴线枢转地安装。根据此第二 实施方式的组件与根据第一实施方式的组件的不同之处在于：依照大 致垂直于坐平面的轴线的枢转安装，以及在第一位置与第二位置之间 的移位运动，这是由于在此移位期间不是必须将触屏板翻转。

事实上，在此实施方式中，触屏板在第一位置与第二位置（分别 在图6A和图6B中示出）之间的移位通过如下两个步骤完成：通过枢 转安装对触屏板的枢转步骤以及通过球形接头23对取向的改变步骤。 通过根据此第二实施方式的组件以及通过由在坐平面中枢转而完成的 枢转，触屏板30在枢转期间没有翻转，并且在触屏板30从第一位置 移动到第二位置的整个过程中，功能表面31都完美地停留成能够被看 到。

根据与在第一实施方式中描述的装载位置的可能方案的原理相类 似的原理，在此第二实施方式中，球形接头23能够使触屏板30放置 在如图6C所示的装载位置中。

图7A和图7B示出了根据本发明的组件的第三实施方式——其中 设置有包括滑动系统和至少一个枢转臂21的安装系统。根据此第三实 施方式的组件与根据第二实施方式的组件的不同之处在于：枢转臂21 的枢轴相对于座椅以平移方式安装在滑动系统上。

以平移方式安装在滑动系统上包括相对于座椅固定安装的导轨 24，诸如未示出的滑动件之类的滑动支承件沿所述导轨以平移方式安 装。根据在图7A和图7B中示出的构造的导轨24是弯曲的并且在平 行于坐平面的平面中延伸。

枢转臂21通过与坐平面大致垂直的枢转轴线的枢转而枢转地安装 在滑动支承件上。

因此，在此第三实施方式中，触屏板30在第一位置与第二位置（分 别在图7A和图7B中示出）之间的移动可以通过两个阶段来完成。在 第一阶段中，机组成员使组件触屏板30、枢转臂21和滑动支承件沿 导轨24的整个长度平移。在第二阶段中，枢转臂21围绕枢转轴线枢 转以将触屏板30定位在第二位置中。

由于在将触屏板定位在第二位置时而不使组件变得较复杂的情形 下，为机组成员提供更大的自由度，因此根据此第三实施方式的组件 是特别有利的。

当然，上述导轨24的构造仅以举例的方式给出，并且因此不是限 制性的。在不脱离本发明的范围的情形下，可行的是，导轨24是线性 的和非弯曲的，或者甚至导轨24的构造适于直接将触屏板30从第一 位置移动到第二位置，而无需使用枢转臂。根据后一种可能方案，导 轨24可以根据适于改变触屏板30的取向的曲线延伸，使得触屏板在 第二位置中具有使机组成员与触屏板30之间的交互作用变得更容易 的取向。