コックピット(フライトデッキとも呼ばれる)[ 1 ]は、航空機、宇宙船、潜水艇の前部にある、パイロットが乗り物を操縦するエリアです。



航空機の操縦席には、計器盤に飛行計器類が配置され、操縦士が航空機を操縦するための制御装置が備えられています。ほとんどの旅客機では、操縦席(フライトデッキ)と客室はドアで隔てられています。 2001年9月11日の同時多発テロ事件後、主要航空会社はすべて、ハイジャック犯による操縦席への侵入を防ぐため、操縦席の防御を強化しました。
「コックピット」という言葉は、17 世紀には闘鶏とは関係なく航海用語として使われていたようです。それは船の後部にあるコックスウェインの持ち場を指し、コックスウェインは船から別の船に乗り込んだり、人々を上陸させたりするために派遣される小型の「ボート」の操縦士でした。「コックスウェイン」という言葉は、古英語の「ボートの召使い」に由来しています(coqueはフランス語で「貝殻」、swain は古英語で少年または召使いを意味します)。[ 2 ]後に士官候補生と航海士はコックピットに寝泊まりし、戦闘中は船医とその仲間の行動拠点として機能しました。こうして 18 世紀までには、「コックピット」は軍艦の後部下甲板にある負傷者が運ばれる場所を指すようになりました。同じ用語は後に帆船の操舵場所を指すようになった。なぜなら、操舵場所も船尾に位置し、しばしば窪みや「ピット」の中にあるからである。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
しかし、収束語源には闘鶏への言及が含まれている。バーンハート簡潔語源辞典によると、ロンドンで国王の内閣が執務していた建物(財務省と枢密院)は、コックピット劇場(1635年に取り壊された)の跡地に建てられたため、「コックピット」と呼ばれていた。その劇場自体は、1580年代以前に闘鶏用の「コックピット」があった場所に建てられていた。こうして、コックピットという言葉は制御センターを意味するようになった。[ 6 ]
1580年代に初めて確認された「コックピット」の本来の意味は「闘鶏用の穴」であり、闘鶏が行われた場所を指していた。この意味は、この用語の進化の2つの流れの両方に影響を与えたことは間違いない。なぜなら、この意味でのコックピットは、大きなストレスや緊張が生じる狭い囲いだったからである。[ 4 ]
1935年頃から、[ 7 ]コックピットは、特に高性能車において、ドライバーのキャビンを指す非公式な用語として使われるようになり、[ 8 ]これはフォーミュラワン[ 10 ]カーでドライバーが占める区画[ 9 ]を説明するために使用される公式用語です。
旅客機では、操縦席は通常フライトデッキと呼ばれ、この用語は、RAFが大型飛行艇のパイロットと副操縦士が座る独立した上部プラットフォームに使用していたことに由来します。[ 11 ] [ 12 ]現在、米国や他の多くの国では、コックピットという用語は旅客機に対して互換的に使用されています。[ 13 ] しかし、航空宇宙産業では、一般的に、航空機(または宇宙船)の操縦エリアに歩いて入ることができる民間航空輸送旅客機の場合は、「フライトデッキ」と呼ばれます。[ 14 ]登ったり這ったりして入らなければならない場合は、「コックピット」と呼ばれます。
密閉型キャビンを備えた最初の飛行機は1912年のアブロF型に登場しましたが、1920年代初頭には、乗客がキャビン内に座る一方で乗員は外気にさらされる旅客機が数多く存在しました。軍用複葉機や初期の単発戦闘機、攻撃機も開放型コックピットを採用しており、密閉型コックピットが標準となる第二次世界大戦の頃まで、そうした機体は存在していました。
密閉型コックピットの最大の障害は、窓の材料でした。 1933年にパーペックスが利用可能になる以前は、窓は重くて安全ガラスか、すぐに黄変して非常に燃えやすい硝酸セルロース(つまり綿火薬)でした。1920年代半ばには、多くの航空機メーカーが初めて密閉型コックピットを採用し始めました。密閉型コックピットを備えた初期の飛行機には、1924年のフォッカー F.VII、1926年のドイツのユンカース W 34輸送機、1926年のフォードトライモーター、1927年のロッキード ベガ、スピリット オブセントルイス、そして1930年代半ばにダグラス社とボーイング社が製造した旅客機などがあります。開放型コックピットの飛行機は、練習機、農薬散布機、自家製航空機を除いて、1950年代半ばまでにほぼ絶滅しました。
操縦席の窓には日よけが装備されている場合があります。ほとんどの操縦席には、航空機が地上にあるときに開閉できる窓があります。大型航空機のガラス窓のほぼすべてには反射防止コーティングが施されており、氷を溶かすための内部ヒーターが内蔵されています。小型航空機には透明なキャノピーが装備されている場合があります。
ほとんどのコックピットでは、操縦桿またはジョイスティックは中央(センタースティック)に配置されていますが、一部の軍用高速ジェット機では、サイドスティックは右側に配置されています。一部の民間旅客機(例えば、グラスコックピットを採用しているエアバスなど)では、両方のパイロットが外側に配置されたサイドスティックを使用します。つまり、機長のサイドスティックは左側、副操縦士の座席は右側にあります。
ヘリコプターの一部を除いて、航空機の操縦席の右席は副操縦士が使用する席です。機長または操縦士は左席に座ることで、右手でスロットルやその他の計器類を操作できるようにする。この伝統は今日まで受け継がれており、副操縦士は右側に座る。 [ 16 ]
コックピットのレイアウト、特に軍用高速ジェット機においては、機体、製造業者、さらには国家間でも標準化が進められてきた。重要な発展の一つとして、パイロットの計器視認性を最適化するために、 1937年以降イギリス空軍によって開発された「ベーシック・シックス」パターン(後に「ベーシック・T」と呼ばれる)が挙げられる。
現代のコックピット設計において、人間工学とヒューマンファクターは重要な要素です。コックピットのディスプレイや操作系のレイアウトと機能は、情報過多を引き起こすことなく、パイロットの状況認識能力を高めるように設計されています。かつては、特に戦闘機のコックピットは、搭乗できるパイロットの体格に制限がありました。しかし現在では、女性の体格の最小値から男性の体格の最大値まで対応できるコックピットが設計されています。
軍用高速ジェット機のコックピット設計では、従来のコックピットによく見られる「ノブやダイヤル」はほとんど使われていません。計器盤はほぼ完全に電子ディスプレイに置き換えられ、スペースを節約するためにディスプレイ自体も再構成可能なものが多くなっています。安全性と完全性の観点から、一部の専用スイッチは依然としてハードワイヤードで使用する必要がありますが、多くの従来のコントロールは、多機能で再構成可能なコントロール、いわゆる「ソフトキー」に置き換えられています。操縦桿とスロットルにはコントロールが組み込まれており、パイロットは頭を上げて視線を外す姿勢を維持できます。これが「Hands On Throttle And Stick(HOTAS) 」コンセプトです。これらのコントロールは、ヘルメット装着型照準システムによるヘッドポインティングや、音声入力(DVI)などの制御手段によってさらに強化されることがあります。聴覚ディスプレイの進歩により、航空機の状態情報を音声で直接出力したり、警告音を空間的に定位させて航空機システムの監視を改善したりすることが可能になっています。
現代の旅客機の操縦パネルのレイアウトは、業界全体でほぼ統一されています。例えば、電気、燃料、油圧、与圧などのシステム関連の制御装置の大部分は、通常、天井のオーバーヘッドパネルに配置されています。無線機は一般的に、操縦席間のペデスタルと呼ばれるパネルに設置されます。オートパイロットなどの自動操縦装置は、通常、風防ガラスのすぐ下、メイン計器盤の上にあるグレアシールドに配置されます。操縦席の設計における中心的な概念は、設計視線位置(DEP)であり、この位置からすべてのディスプレイが見えるように設計されています。
ほとんどの現代のコックピットには、何らかの統合型警報システムも搭載されている。
2013年に実施された、コックピットユーザー向けメニューナビゲーション方法を評価する研究では、タッチスクリーンが「最高のスコア」を出したことが判明した。[ 17 ]
2001年9月11日の攻撃後、すべての主要航空会社はハイジャック犯の侵入を防ぐためにコックピットを強化した。[ 18 ] [ 13 ]
現代の電子コックピットにおいて、一般的に不可欠とみなされる電子飛行計器は、MFD、PFD、ND、EICAS、FMS/CDU、およびバックアップ計器である。
モード制御パネルは、通常、操縦士の正面中央に位置する細長いパネルで、方位、速度、高度、垂直速度、垂直航法、水平航法を制御するために使用できます。また、オートパイロットとオートスロットルの両方をオン/オフするためにも使用できます。このパネルは、一般的に「グレアシールドパネル」と呼ばれます。MCPはボーイングの名称(非公式にユニット/パネルの総称として採用されている)で、さまざまな自動飛行機能の選択とパラメータ設定を可能にするユニットを指します。エアバス機では、同じユニットはFCU(フライトコントロールユニット)と呼ばれます。
プライマリーフライトディスプレイは通常、コックピットの中央または左右どちらかの目立つ位置に配置されます。ほとんどの場合、姿勢指示器、対気速度計、高度計(通常はテープ表示)、および垂直速度計がデジタル表示されます。多くの場合、方位指示器とILS/VOR偏差指示器も表示されます。多くの場合、オートフライトシステムの作動モードと作動準備モードを示すインジケーターと、高度、速度、垂直速度、方位の選択値を示す何らかの表示があります。パイロットがNDと切り替えて表示するように選択できる場合もあります。
PFD(プライマリー・フライト・ディスプレイ)の隣に設置されることもあるナビゲーションディスプレイには、ルート、次のウェイポイントの情報、風速、風向が表示されます。パイロットは、PFDと切り替えて表示することも可能です。
ボーイング社とエンブラエル社が採用しているエンジン表示・乗員警報システム(EICAS)、またはエアバス社が採用している電子集中型航空機モニター(ECAM)により、パイロットはN1、N2、N3の値、燃料温度、燃料流量、電気系統、コックピットまたは客室の温度と圧力、操縦翼面などの情報を監視できます。パイロットはボタンを押すことで、表示する情報を選択できます。
操縦士は、飛行管理システム/制御装置および/または表示装置を使用して、飛行計画、速度制御、航法制御などの情報を入力および確認することができます。
操縦席の目立たない場所には、他の計器が故障した場合に備え、速度、高度、姿勢、方位などの重要な飛行情報を表示する、バッテリー駆動の統合型予備計器システムと磁気コンパスが設置される。
米国では、連邦航空局(FAA)と米国航空宇宙局(NASA )がコックピット設計の人間工学的側面を研究し、航空業界の事故調査を実施してきました。コックピット設計の分野には、認知科学、神経科学、ヒューマンコンピュータインタラクション、人間工学、人体計測学、人間工学が含まれます。
航空機の設計では、完全デジタル化された「グラスコックピット」が採用されています。このような設計では、航法マップ表示を含む計器類は、ARINC 661と呼ばれるユーザーインターフェースマークアップ言語を使用します。この規格は、一般的に単一メーカーが製造する独立したコックピット表示システムと、ディスプレイや制御装置を介してサポートする必要のある航空電子機器およびユーザーアプリケーション(多くの場合、異なるメーカーが製造)との間のインターフェースを定義します。表示システム全体と、それを駆動するアプリケーションを分離することで、専門化と独立性が可能になります。