● 摘要
火箭弹射座椅是飞机上最重要的个人防护救生设备，其舒适性是影响飞机驾驶工效的重要因素。本文目的是用合适的方法构建三维人体模型、座椅模型和主要操纵机构模型，初步建立起“弹射座椅—飞行员—座舱操纵机构”系统平台，可视化显示座椅、人体及主要操纵机构之间的匹配关系是否满足人体舒适性要求，并且通过仿真分析，提出优化设计方案。本文首先采用一种基于Poser人体模型库模型的局部尺寸调节的方法，分别建立了坐姿下第5、50、95百分位中国男性飞行员的三维静态人体模型，保证了人体主要部位尺寸的准确性。然后把AutoCAD中的弹射座椅导入3Dmax软件中，结合飞机座舱的几何尺寸及各操纵机构的几何尺寸，建立“弹射座椅-座舱操纵机构”模型。再把该模型导入Poser 软件中，利用人机工学的相关理论，建立“弹射座椅-飞行员-座舱操纵机构”系统模型。系统模型建立后，在Poser软件中对飞行员进行操纵仿真并进行分析，说明了影响弹射座椅乘坐舒适性的因素，且通过对主要操纵机构装置的空间布局优化设计后，重新建立起“弹射座椅-飞行员-座舱操纵机构”系统模型。最后，根据优化设计后的系统模型，提出了一种座椅仿真设计方法——参数化仿形法。本论文所建立的“弹射座椅-飞行员-座舱操纵机构”系统平台，可用于弹射座椅静态乘坐舒适性分析；而根据此系统得出的参数化仿形法可用于弹射座椅的优化设计阶段。