（来源：中国航空报）

　　虚拟现实和运动模拟器是测试驾驶舱监控和警报系统的重要组成部分。　　为电动和混合动力飞机设计监控和警报系统是一项巨大的挑战。研究人员正通过应用以人为本的设计方法并使用可配置的虚拟现实+运动飞行模拟器来解决这些问题。　　电动飞机市场规模正在稳步增长。得益于电池和电力推进系统技术的创新，各公司正在设计和制造用于短程常规飞行和垂直飞行的电动和混合动力飞机。一些电动飞机使用改装的电力推进系统。其他设计，包括电动垂直起降飞机（eVTOL），则是采用分布式电力推进（DEP）系统的全新设计。　　eVTOL不受重型发动机或变速箱的限制，电动机可以放置在机翼（如果飞机配备机翼）、机身和/或尾翼的任何位置。但分布式电力推进需要新的控制理念、显示系统以及监控和警报系统来维持飞行员的态势感知。就像莱特兄弟一样，这些新型飞行器在早期研发和测试阶段发生的事故和事件也提供了宝贵的经验教训。目前，已经可以确定事故的根本原因和促成因素。　　操作这些新型电动和混合动力飞机使得飞行员比以往任何时候都更加关注能量管理。鉴于目前电池的能量密度低于传统燃料，设计人员必须以更少的资源实现更多功能，因此空气动力效率和轻量化创新至关重要。分布式电力推进系统的故障模式和影响也比单发飞机复杂得多。分布式电力推进系统中螺旋桨和/或电机的失效会导致俯仰、滚转和偏航同时出现不稳定。　　对于操作员而言，应对此类故障极其复杂，需要稳定系统和软件来维持飞行安全。在这种情况下，飞行员必须具备足够的警觉性，以便在控制权由人员接管或完全交出时，能够妥善处理各种情况。　　这些新系统的地面测试可能非常复杂。飞行测试给机组人员带来了新的挑战，包括如何应对这些新型推进系统在飞行中发生的故障。　　稳定系统、自动化和人工智能将在未来的飞机中发挥日益重要的作用。然而，从无人飞行测试过渡到有人飞行测试，需要更加注重以人为中心的设计（HCD），这种方法将真实的人置于问题解决的核心。HCD贯穿设计的每个阶段。稳健可靠的人机界面对于飞行安全至关重要。　　能够精确模拟真实飞机的飞行模拟器可用于评估飞机的性能和飞行品质，并在安全的环境下测试故障模式。未来的飞行员培训也将受益于高保真建模和仿真技术。　　了解操作人员的需求对于开发未来安全的电动和混合动力飞机至关重要。随着人们对电动和混合动力飞机的需求不断增长，为提升出行便利性，采用以人为本的设计方法和飞行模拟器的研究将有助于指导未来的驾驶舱设计策略，从而在这个新兴的航空领域达到可接受的安全水平。 （航柯）