飞行安全与人的因素

1编号南京航空航天大学毕业论文题目飞行中人的因素与飞行安全学生姓名彭俊学号070751004学院民航（飞行）学院专业飞行技术班级0707510指导教师曾小周副教授二〇一一年六月2南京航空航天大学本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：飞行中人的因素与飞行安全）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。作者签名：2011年月日（学号）：070751004毕业设计（论文）报告纸-3-飞行中人的因素与飞行安全摘要在航空工业迅速发展的当今时代，飞机上的许多工作被电子、微电子、智能机械所取代，由于飞机本身原因所造成的事故逐渐降低。而且随着现代航空气象观测的进一步发展，气象观测越发精准，而且飞机应变危险天气的能力越来越强。综合现有的飞行事故调查报告，我们不难发现在民用航空事故中至少有2/3的事故都与人有关。本文主要对外界和飞行人员自身条件进行了研究和讨论，着手解决它与飞行安全之间的关系。关键词：大气压力，缺氧，酒精和药物，危险态度，飞行决策，飞行安全毕业设计（论文）报告纸-4-SummaryOfhumanfactorandairsafetyAbstractIntheaviationindustry,therapiddevelopmentofthetechnology,alotofworkontheaircraftwereelectronics,microelectronics,intelligentmachinesreplaced,duetotheaircraftitself,thereasonsforaccidentscausedbydecreasedgradually.Andasmodernaviationweatherobservationforthefurtherdevelopmentofmeteorologicalobservationsbecomemoreaccurate,butalsotheabilitytoplanestrainincreasinglydangerousweather.Integrationofexistingflightaccidentinvestigationreport,wecaneasilyfindincivilaviationaccidents,atleast2/3oftheaccidentsarerelatedtopeople.Inthischapter,theoutsideworldandpilotpersonnelthemselvesconditionswerestudiedanddiscussedtodealitwiththerelationshipbetweentheflightsafety.Keywords:atmosphericpressure;hypoxia;alcoholanddrugs;dangerousattitude;aeronauticaldecision-making;flightsafety毕业设计（论文）报告纸-5-目录第一章外界环境对飞行员的影响................................................71.1自然环境对人体的影响...................................................71.2人工环境对人体的影响...................................................9第二章人体生物规律和酒精、药物对人体的作用..................................112.1人体生物节律..........................................................112.2酒精及药物对飞行的影响................................................13第三章飞行中前庭问题及空间定向..............................................153.1视觉系统..............................................................153.2听觉系统..............................................................153.3空间定向..............................................................16第四章飞行员的决策与提高....................................................184.1冒险心理﹑急躁心理﹑侥幸心理﹑敌视心理﹑依赖心理......................184.2决策的提高............................................................19第五章总结................................................................23致谢.......................................................................24参考文献.....................................................................25毕业设计（论文）报告纸-6-前言随着航空技术的发展,飞机驾驶系统更加复杂,自动化程度更高,可靠性也更高。相比之下,驾驶飞机的人却因自身条件的限制,成为不确定因素,发生决策和操作失误。因此而发生的人为因素的飞行事故占全部事故的70%～80%,成为世界航空界关注的焦点。在“人-机-环境-任务”的整体系统中,人是核心。人与这些界面之间的相容性和协调性都直接关系到飞行安全。事故的预防、发生的原因都不是单一的。而是一连串失误构成的“事故链”的结果,有其规律性。因此,应当将此问题作为航空航天安全的重点课题来研究,并对飞机设计、制造、维修、飞行管制、导航气象等有关专业人员,包括立法、行政、管理人员进行人的因素问题的训练,不断强化,最终达到飞行安全的目的。在此我个人认为作为一名飞行人员，安全不但关系到整个机组，而且关系到整个飞机和乘客的人身。所以在当今飞机制造科技发展迅速的前提下，我提出飞行员的人为因素应当作为一个重点来抓，本文则针对飞行员在高空飞行中的生理反应和判断决策上做了深入细致的研究和阐述，并加以总结。毕业设计（论文）报告纸-7-第一章外界环境对飞行员的影响由于飞行是在一个非常人类活动高度上进行的，其中大气组成和压力的变化对人类产生了显著的影响，而且飞行，是离开地面，在空中进行的活动。航空飞行是由人驾驶飞行器在三维立体空间活动，形成了十分复杂的人-机-环境系统工程的界面。飞行员在高空中飞行时，所处的环境可分为自然环境（大气）和人工环境（机舱）。飞行自然环境是指飞机离开地面要受到高空氧气、气压、温度等变化的影响；人工环境是指飞行员在座舱内要受到重力、振动、噪声等影响。飞行时，飞行员直接或间接受到自然环境与人工环境的双重影响。1.1自然环境对人体的影响飞行自然环境即为高空大气环境。大气受地球引力场的作用，分为多层。根据大气粒子密集情况，一般将大气划分为内圈大气和外圈大气两部分。根据其理化特性又将内圈分为对流层、平流层、中间层和电离层。对流层高度在12000米以下；平流层高度在12000至50000米。飞行活动主要在对流层。0随着高度的变化，氧气含量、温度和气压也会发生变化，对人体的生理功能和适应性都会产生不同的影响。下面分别讲述：1.1.1高空缺氧空气和其他任何流体一样，它可以流动，当受到瞬间的压力而由于缺少强的分子凝聚力，它就会改变它的形状。例如，气体可以完全充满它所处的任何容器，膨胀或者收缩来改变它的形状为容器的界限。大气由78%的氮气，21%的氧气和1%的其他气体如氩气或者氦气组成。大部分氧气包含在35000英尺高度以下。对流层是大气的底层。由于地球吸引力作用，大气含量78%集中此层。因此，越靠近地平面氧气含量越多，离地面越高氧气就越稀薄。大家知道，人在地球上生活一时一刻也离不开空气，因为空气内含有人体需要的氧气。一般情况下，一个人完全断绝空气5分钟，就会导致死亡。一个健康的人在攀登高山时会感到空气不够用，身体会出现呼吸加快、加深，心跳加快等代偿症状，这是由于氧气稀少的原因。高空缺氧对人体的神经、心毕业设计（论文）报告纸-8-血管、呼吸等系统均有不同程度的影响。据资料记载，上升到海拔1000米，人就会有缺氧的感觉；当升至2500米高度时，人的夜视能力开始减退；到4500米以上，智力逐渐减退，不能进行复杂而精细的工作，此时，血压升高、胸闷、头昏眼花等症状相继出现，在16000米，停留10分钟左右就会导致意识丧失。1.1.2高空温度变化标准温度下降率是温度大约以每1000英尺3.5华氏度或者2摄氏度的速率下降，上限高度达到36000英尺。在这点之上，温度被认为是恒定的，直到80000英尺。标准压力下降率是压力大约每1000英尺高度下降1英寸汞柱的速率，直到10000英尺高度。如图1.1国际民用航空组织(ICAO)已经把这个确立为世界标准，通常称为国际标准大气(ISA)或者ICAO标准大气。在日常生活中，我们可以看到炎热的夏天高山上还有积雪，这是因为离地面越高，气温就越低的缘故。每升高100米，平均气温下降0.65度。在对流层的顶端，即高度12000米时，气温为摄氏负56度。人体若长时间暴露在这个高度环境中，将无法正常活动，暴露的部位还会出现冻伤。1.1.3高空气压变化毕业设计（论文）报告纸-9-大气压力随时间和地点而变化。由于大气压力总是变化的，就发展了一个标准的参考压力。在海平面的标准大气被定义为表面温度为59华氏度或者15摄氏度，且表面压力为29.92英寸汞柱或者1013.2毫巴。如图1.2随着飞行高度增加，大气压也会发生变化，离地面越高，气压越低，在低气压环境中，储存在胃肠道内的气体会膨胀起来，引起胃肠胀气。轻者引起腹胀和不适感；重者产生腹痛、呼吸困难，出现面色苍白和出冷汗等症状，还可能引起航空性鼻窦炎或航空性牙痛。若高度继续升高，机体组织内的气体释放出来，还会堵塞血管或压迫神经，形成高空气体栓塞症，对人体影响较大。1.2人工环境对人体的影响飞行员时刻在飞行中处在驾驶舱环境之中，所以对驾驶舱环境的研究也就胜利影响人为因素的一个重点，驾驶舱人机界面对飞行的影响不仅是指其对飞行员体力、心理和意识活动的影响，而且将直接影响飞行员的工作效率和飞行安全。1.2.1人机环境飞行员的整个飞行过程包括进出驾驶舱、起飞、机动飞行、仪表飞行、着陆、迫降、跳毕业设计（论文）报告纸-10-伞等，在这些过程中，人机界面可能会给飞行员的生理造成伤害。例如：驾驶舱的裸露表面是否有尖锐表面，可能造成飞行员的肉体划伤；飞行员约束系统能否在高过载情况下（如冲击、撞击等）免除或尽量减轻飞行员遭受的过载和撞击损伤；飞机设备是否易于破损而造成对飞行员的伤害，如舱盖破损、系统漏电、着火、减压、低温冻伤、缺氧等。1.2.2驾驶舱设计飞行员是人而不是机器，判断和使用上的错误在所难免，因此驾驶舱设计必须具有一定的容错和防错性。例如：设备的功能模块化布局，人机界面是否合理，是否具有逻辑性，以避免飞行员的误动；危险开关的特别提示，提醒飞行员防止误动，位置也应放在特殊位置，尽量远离常用电门，并设置防错台阶，防止飞行员操纵其他电门时碰挂；在逻辑设计上是否，使飞行员的某些误动无效，如地面收起落架，空中放伞等；仪表、显示器的合理设计，避免飞