戰鬥機與民航機的操控裝置異同

Question

以下三張照片的駕駛艙的照片，顯示：
問題一、戰鬥機的駕駛艙運用線控飛行（Fly-by-Wire）技術把油門閥（Throttle）和操縱桿（Control Stick）結合為左右兩個操縱桿，稱為HOTAS（Hands-On Throttle-and-Stick），便於飛行員在接戰時操控戰機。為何民航機不將 Throttle 與 Stick 結合為一？
問題二、A320與B777的駕駛艙都是採用線控飛行模式，為何B320駕駛桿已經採用像電腦遊戲操縱桿（Joystick）的袖珍設計，而B777 卻還保持傳統的立式笨重的 「三叉戟」型操縱桿？雙方設計的著眼點何在？
F-16 駕駛艙

圖片參考：http://www.jetfighters.dk/4images/data/media/58/2.jpg

A320 駕駛艙
圖片參考：http://hci.ucsd.edu/lab/images/a320-cockpit.jpg

B777駕駛艙

圖片參考：http://www.parisairshow.eu/blog/wp-content/uploads/2007/06/777-cockpit-view.jpg

以下這個網址有顯示 各型飛機使用 Flight Stick 和 Yoke 的更多圖片。
http://www.flightsim.com/cgi/kds?$=main/howto/getreal1.htm

Mason, 謝謝。有一個網路笑話，當你在餐館吃飯時，看到鄰桌有人吃完轉頭把盤子放倒地上，他的職業一定是民航機駕駛員。在這麼小的空間裡做所有的事，的確很辛苦。

從問題一的回答，我瞭解到即使在戰鬥機上，也必須將Throttle與Control Stick 分開。請問您從第一張圖看得出，武器射控的按鈕是在左邊還是右邊。左邊的控制桿有兩個有許多「刻度」的「轉軸」，用途是什麼？

問題二方面後續的想法是，Airbus 從創立以來，對於駕駛艙的設計就比波音勇於創新突破。例如：從A320到A380 駕駛艙的設計都是一樣的，使得駕駛員在接受新機型所序的時間與成本比波音樣降低許多。而且飛長程的A330/A340駕駛員，因為起降的次數少，也可以很快轉飛短程的A320，增加對起降的經驗與歷練。而波音從B767開始才採用Airbus單一駕駛艙設計的概念。

續問題二：其次把戰鬥機的線控飛行模式引進到民航機也是Airbus早從A320就開始了，波音好像從B767還是B777才跟上。另外所謂「玻璃駕駛艙」（Glass Cockpit）的概念，也就是將傳統的機械式儀表，改為數位液晶銀幕儀表，也是從A320開始。

基於以上論述，各位專家先進，可否從「設計理念」來探討這兩大飛機製造公司的駕駛艙設計？

以下這張照片可以看到A320提供給駕駛員的「飯桌」。
http://www.pbase.com/turbinedux/image/28996685

Mason、Kuan

網路上有一篇文章 " Stick vs. Yoke" 是一位現役機長寫的。主要論點是以 Side Stick 取代Yoke 的 Airbus 駕駛艙，對長時間坐在駕駛座上的駕駛員，雙腳有寬敞的移動空間，而且有可以收放的桌板，的確是為駕駛員書舒適設想的設計理念。

對於Yoke的手感問題，文章理的說法是，二者其實差異不大。只是大多數的駕駛員都是從 Boeing 轉飛 Airbus，初期感到不習慣使然。

http://www.fromthecockpit.com/Flight_Controls.html

Stick vs Yoke 另一篇文章
http://www.usatoday.com/travel/columnist/getline/2005-11-21-ask-the-captain_x.htm

Mason

Can you do me a personal favor? I found a website SmartCockpit which only allows flight crew to become member.

Answer 1

問題一、戰鬥機的駕駛艙運用線控飛行（Fly-by-Wire）技術把油門閥（Throttle）和操縱桿（Control Stick）結合為左右兩個操縱桿，稱為HOTAS（Hands-On Throttle-and-Stick），便於飛行員在接戰時操控戰機。為何民航機不將 Throttle 與 Stick 結合為一？
其實仔細看，F16的操控還是有兩個，右手操控飛機仰轉(PITCH)，翻轉(ROLL)，YAW還是由腳踩舵來負責；左手操控油門，只是左手的油門桿上有很多附加功能(民航機不需要這些附加功能，如選擇武器)。
一個人操控飛機，需要操縱桿、油門、以及舵來操控飛機，左右兩人座的民航機，當然是左右各一套操縱桿、各一套腳踏舵，然後共用一套油門最省裝備，省裝備就是省重量！
您問到為什麼"為何民航機不將 Throttle 與 Stick 結合為一？"因為光一支STICK沒有辦法操控飛機，民航機的操縱桿稱為SIDESTICK(AIRBUS的搖桿)，或者傳統的CONTROL YOKE (CONTROL WHEEL指的是左右轉部分、CONTROL COLUMN前後動部份)，要讓SIDESTICK能夠控制油門，有幾個方法，第一以前後推拉SIDESTICK來連動油門，第二上下推拉SIDESTICK來連動油門，這樣一來飛機仰轉、翻轉時不免不小心連動到油門，相信這也是F16還是有兩支搖桿分別控制飛機操控與油門的原因。

問題二、A320與B777的駕駛艙都是採用線控飛行模式，為何B320駕駛桿已經採用像電腦遊戲操縱桿（Joystick）的袖珍設計，而B777 卻還保持傳統的立式笨重的 「三叉戟」型操縱桿？雙方設計的著眼點何在？
兩者各有利弊，A320的SIDESTICK有如打電動玩具一般，操作容易也滿直覺化的，但是左右沒有連動，也就是右座在做什麼動作，在左邊的機長只能從飛機的動向去觀察，有的時候新手上路，做了錯誤的動作，左座會來不及救，或者是左座救的時候飛行電腦不會區分誰有優先權(雖然有個OVERRIDE鈕，但是通常來不及按)，飛機的操作會混淆。一些飛AIRBUS的同事(尤其是機長)對這個SIDESTICK滿感冒的！
SIDESTICK的優點呢？當然是前面視野廣闊，還多個空間有個收納式的桌子，吃飯可以比較像人樣！然後飛機的重量因為少了很多制式裝備，減輕不少！
B777雖然也是FLY-BY-WIRE，但是操縱桿跟其他傳統飛機沒有兩樣，最大的好處是從其他飛機過來轉訓，很容易上手！從777轉到其他機隊也很簡單！而且左右操縱桿連動，左座的機長只要手指扶助操縱桿，就可以察知右座的意向，反應可以提前一些些，左座要救時，右座可以反應到，立即鬆手！
缺點呢？吃飯得用餐盤擺大腿，這些裝備達百公斤重(左右連動裝置、操縱桿本身)，對油耗不利！
以上純粹是自己的想法，有其他先進有不同意見煩請指正！


2007-10-17 05:00:54 補充：
對於AIRBUS的SIDESTCK的了解都來自同事口傳，當然飛機製造商不會讓飛機對左右兩套系統，反向操作、同向操作時造成誤判，只是沒有力回饋，讓很多正駕駛滿頭痛的！

對於F16的操作，有跟飛過F16的同事飛到時再跟他們請教，不過一般戰鬥機還是以右邊操控飛機、左邊操作油門為主！

民航機進步到GLASS COCKPIT也不見得一定是A320的功勞，因為傳統儀表太過複雜，利用電子科技替代傳統儀表示免不了的，可以到WIKIPEDIA搜尋GLASS COCKPIT，裡面有交代GLASS COCKPIT的來龍去脈。http://en.wikipedia.org/wiki/Glass_cockpit

2007-10-17 05:20:53 補充：
F16的教學網站：http://www.meriweather.com/16/16-fd.html
在F16的圖片上移動，滑鼠指到的地方會出現文字，到THROTTLE部分，點下去會出現圖片，還是一樣用滑鼠指到各控制鈕就會有詳細介紹！

2007-10-18 07:07:24 補充：
飛機的操控，用STICK、YOKE本身的差異不大，反正就是前後左右移動。當然用SIDESTICK因為其體積小，不佔空間，在人體工學方面是佔絕大的優勢。

設計的理念不一樣，產品也就不一樣，孰優孰劣，沒有一定的答案！

但是飛機這種產品不是飛行員說好就好，還要乘客喜歡，公司喜歡，乘客喜歡的就是安靜、空間大、娛樂系統好，公司喜歡的就是省油、安全、品質穩定、維修便宜。如果乘客喜歡、公司喜歡，誰管你飛行員喜不喜歡這飛機(人機介面不良，操控複雜就是負面因素)！

2007-10-20 11:29:30 補充：
How can I help you with the smart cockpit website?

Answer 2

A320的 Side stick 基本上不會讓飛行員做誤動作:

1.左右side Stick做相反動作時,飛操無反應.

2. 左右side Stick同向動作但操作量大小不同時,電腦會將做左右兩
個總操作量加起來再除以二.

即: (Sidestick-L(Movement) + Sidestick-R(Movement)) / 2
= True Command

3. 最大 Bank Angel 為 65 度.

Answer 3

波音最大的堅持是~~一桿兩舵
波音認為這是飛行員應該要有的基本能力!!!

AIRBUS的線傳飛控不是使用YOKE
當飛機自動駕駛時無法從操作桿看出飛機的飛行方式
只能從姿態儀觀察
算是需要去習慣的地方!!!