Por que os controles do cockpit dos aviões são tão complicados?

Eu diria que os controles de uma aeronave não são complicados , mas sim que eles são simplesmente estranhos para você.

Na grande maioria dos casos, os vários controles da aeronave fazem uma coisa: ligar ou desligar o aparelho. Eles são bastante simples, na verdade, mas o que parece complicado para você é que existem muitos deles. À medida que você aprende sobre o avião (especialmente os modernos), verá que esses controles individuais são agrupados por sistema, de uma maneira que realmente faz muito sentido.

Para colocar isso em perspectiva, digamos que você nunca tenha visto um computador laptop antes:

Isso ... coisa (lembre-se, você nunca viu um antes!) tem 94 botões no topo sozinho! Tem todos os tipos de pequenas tomadas e plugues do lado de fora. Tem coisas que se abrem do lado. É apenas ... complicado .

Em seguida, alguém aponta que a maioria dos botões na parte superior são botões que você pode pressionar para mostrar uma letra na tela. Isso tira muito do mistério da confusão complicada no topo, mas quando você começa a aprender mais, descobre que algumas das chaves menos comumente são agrupadas por função. Você tem as teclas de seta, as teclas de função, os modificadores de tecla, o CD controla ... De repente, não parece mais tão complicado.

Você reclama com seu amigo que o monitor (ei, nós aprendemos uma nova palavra chique!) é um pouco pequeno demais, e eles sugerem que você conecte um monitor externo. Nós podemos fazer isso?? Claro, é para isso que serve essa porta. Legal, agora isso é menos um mistério. Isso continua, e em pouco tempo você pode até pegar uma marca diferente de laptop, com botões diferentes e muito bem descobrir por conta própria. Em pouco tempo ... o mistério se foi e é apenas um laptop.

E assim vai com os aviões. Aviões mais novos estão sendo projetados com menos interruptores e medidores. Dê uma olhada na progressão da aeronave da série Falcon 900:

Falcon 900B

Falcon 900EX

Falcon 900EX-EASy

Cada iteração tem menos e menos controles e instrumentos. Você pode até dizer que eles parecem menos complicados. No entanto, posso garantir que cada modelo mais novo tem muito mais capacidades e muito mais para aprender, a fim de entender e pilotar com segurança o avião. Cada um deles tem a capacidade total do modelo anterior, juntamente com recursos adicionais e muito mais para aprender. Certos sistemas não têm mais comutadores ou discadores e você precisa procurar por menus diferentes para acessá-los.

Aparições ... podem enganar.

Como foi apontado em uma resposta anterior, o cockpit é uma interface de usuário. Acredito que é virtualmente impossível projetar qualquer interface de usuário amigável para usuários novatos e experientes, e questiono se você realmente gostaria de fazer isso. Por exemplo, em um avião monomotor leve com um tanque de combustível, um único interruptor liga / desliga para combustível é compreensível para o iniciante e adequado para os experientes. Esse mesmo avião pode não ter um sistema hidráulico, portanto não há necessidade de controles hidráulicos.

Agora, considere um avião com nove tanques de combustível, quatro sistemas hidráulicos e oito bombas hidráulicas. Possivelmente você poderia projetá-lo de tal forma que, quando tudo estivesse funcionando, um único interruptor liga / desliga para combustível e outro para a hidráulica funcionaria. No entanto, se você está sobre um oceano com 400 almas a bordo, você precisa de mais do que tudo está funcionando bem ou tudo não está funcionando bem. Você precisa ter a capacidade de manter parte dos sistemas funcionando mesmo quando parte deles falharam, e para isso você precisa de informações sobre cada componente e a capacidade de controlar e / ou isolar cada componente, sem mencionar o entendimento dos componentes e como eles funcionam juntos, e como o fracasso de um pode afetar o fracasso de outro.

Então, podemos ter um sistema que parece incompreensível para o novato, mas é e parece ser a complexidade certa para a pessoa que trabalha com ele diariamente.

O primeiro avião que eu voei regularmente como piloto licenciado era um Cessna 150. Ele rapidamente se tornou o tamanho certo. Eu decidi um dia que queria dar uma olhada em um Cessna 172, e esse avião era um "grande avião" para o primeiro vôo ou dois. Quando eu fiz check-out em um 182, tive a complicação de um controle de hélice e um manômetro de pressão. Hmm, eu realmente precisava disso? Com o passar dos anos, os aviões ficaram maiores, mas descobri que vim a considerar que o avião em que eu voava tinha o tamanho certo e não era mais complicado do que o necessário para a tarefa em questão.

Quando eles usaram um 747 para transportar um único passageiro, a estrela de cinema Rock Hudson, de volta aos EUA quando ele desmaiou em Paris, eu não achei isso estranho. Era apenas um avião, e o 747 era aquele avião que era do tamanho certo para mim.

99% das informações fornecidas por todos esses indicadores e 90% das posições possíveis de todos esses controles não são necessários em um voo típico. Você pode decolar, voar e aterrissar, apenas com os instrumentos usados em ultraleves (ou menos, se você pensar nos paramotores). Mas se qualquer coisa der errado, ou forçar um pouquinho mais de eficiência, você vai querer pelo menos algumas dessas informações extras e controle extra, e você não sabe de quais coisas você precisará até algo dá errado, então tudo é fornecido.

Analogamente, muitas pessoas que consomem carros de rua para competir com eles instalam muitos medidores e controles adicionais, que os motoristas normais não querem ou precisam. Monitores de temperatura para partes específicas do carro, alterna entre diferentes válvulas e sensores, etc.

Os controles de um avião não precisam ser complicados. Aqui está um painel de controle de planador moderno típico:

Estes instrumentos são:

• (superior esquerdo) Variômetro (mostra a subida / afundamento relativa, somente muito útil para planadores)
• (centro superior) Velocidade no ar (necessária)
• (canto superior direito) Outro variômetro (neste avião, um é mecânico e um é eletrônico)
• (canto inferior esquerdo) Altímetro (obrigatório)
• (centro) Bússola (obrigatório)
• (centro inferior) Temperatura
• (canto inferior direito) Controles de rádio VHF

Os instrumentos rotulados (requeridos) acima são o mínimo necessário para qualquer aeronave. Os controles não mostrados nesta foto são:

• Barra de controle
• Pedais de leme
• Airbrakes
• Alavanca da roda de aterragem

Agora, os planadores normalmente não têm motores, sistemas de pressurização de cabine, controles hidráulicos, bombas de combustível, piloto automático, sistemas de navegação (ILS, VOR, DME, etc), rádio HF, sistema de PA, supressão de incêndio e assim por diante. Em particular, um moderno motor a jato (apenas o motor) é tremendamente complicado e tem muitas entradas de controle possíveis.

Ao contrário de um veículo de estrada, se algo der errado em uma aeronave durante o vôo, o piloto não pode simplesmente estacionar na berma da estrada e pedir ajuda (ou até mesmo sair e olhar no compartimento do motor). O piloto precisa de controle total sobre todos os sistemas da aeronave, diretamente do cockpit, para poder controlar a aeronave com segurança em caso de emergência.

Há uma grande diferença no design de uma interface de usuário para um usuário iniciante em comparação a um especialista. Grande parte do design do avião é apenas para especialistas, e os projetistas estão dispostos a ter uma curva de aprendizado íngreme se melhorar a eficiência, a facilidade e a segurança quando alguém tiver experiência.

Eu também observo:

• Menos controles não significam mais facilidade. Em um carro, por exemplo, uma tela sensível ao toque pode ser muito mais irritante do que um bom conjunto de botões.
• Os hábitos podem ser formados mais facilmente com diferentes tipos de controles e locais. Os designers muitas vezes deliberadamente fazem com que diferentes controles pareçam e sejam diferentes. Você não quer confundir um botão de engrenagem e um botão de aba, por exemplo, para que eles tenham formas diferentes. Isso pode parecer muito confuso no início, mas realmente ajuda a construir a memória muscular.
• A localização dos controles em si pode ser muito significativa. Os botões e interruptores no teto provavelmente serão menos usados e, portanto, não precisam estar na linha direta de visão.

Como outros apontaram, você pode ter um painel de instrumentos bem simples se você usar os instrumentos mínimos necessários na aeronave mais simples possível.

Eu suspeito que você esteja mais interessado em aeronaves com painéis como este:

Quando pensamos nessas aeronaves, na verdade você está vendo a versão "simplificada" - ou pelo menos a versão padronizada.

No lado do co-piloto (direita) há um monte de medidores que têm a ver com a operação do motor (o equivalente do medidor de combustível, pressão do óleo, temperatura do líquido refrigerante e tacômetro em um carro esportivo), e duas filas de disjuntores (ao contrário de um carro onde a caixa de fusíveis é escondida em uma aeronave, você pode precisar redefinir um disjuntor ou substituir um fusível em vôo, para que eles fiquem fora e acessíveis - e como os interruptores eles são todos etiquetados).
Na maioria das vezes, você só vai dar a esse lado do painel um olhar ocasional durante o vôo - já que você não precisa olhar para essa informação o tempo todo, é adiado para o lado "fora do caminho".

Abaixo, o centro é a "pilha de rádio" - uma bússola (no topo) e um monte de rádios para navegação, comunicação e identificação de ATC. Não "necessário", mas útil.
Entre os assentos você vê uma válvula para controlar o combustível (a grande coisa vermelha) e um acelerador (a alavanca preta entre os assentos).

Nesse sentido, o layout de um painel de aeronave é semelhante ao painel de um carro: você pode dirigir um Ford Mustang por toda a vida (o primeiro painel), mas se você se sentou em um BMW série 5, os controles e instrumentos seria familiar para você (o segundo painel). Se alguém derrubou você em um limpa-neves (o painel do DC-3) você pode levar alguns minutos para dar uma olhada e ter certeza de que sabe onde tudo está, mas você poderá escolher os controles e indicadores básicos e saber o que eles todos fazem (o que de nenhuma maneira implica que você poderia lidar com o arado de neve e mais do que eu poderia lidar com um DC-3, simplesmente que muitas das transferências de conhecimento).

Eu ignorei a aeronave "painel de vidro" nesta discussão, mas se você olhar um pouco para eles, verá que todos eles têm um layout similar (um grande horizonte artificial com "fitas" mostrando velocidade, altitude, e título).

acidente de trem em 1948 em Wädenswil (Suíça) provavelmente explica por que "interfaces orientadas a tarefas" podem ser perigosas.

Este trem teve o mesmo controle tanto para acelerar quanto desacelerar com seu motor elétrico, dependendo da posição do interruptor separado. Na verdade, você acelera ou desacelera, nunca faz as duas coisas. Por que ter dois controles separados? Um pequeno interruptor parece o suficiente.

Uma vez, em um declive acentuado, o motorista não conseguiu selecionar a posição correta deste interruptor e aplicou potência total ao invés de frear. 21 mortos. Se ele tivesse dois controles muito diferentes para freio e aceleração, tal erro teria sido muito menos provável.

Então, onde for prático, pode ser melhor ter mais controles que nunca mudam e sempre funcionam (ou exibem) o mesmo.

O design da interface do usuário é complexo . Incrivelmente complexo. Em um trabalho anterior, minha empresa competia no mercado de consumo contra uma empresa estabelecida com experiência aeroespacial. Isso era visível: seus produtos de consumo pareciam tão complexos quanto esses cockpits. O nosso não fez, porque o designer principal foi excepcional (acho genial UI da Apple). Aprendemos bastante com a concorrência, entendendo como essa interface estava atrapalhando em vez de ajudar.

Isso significou que nosso produto era mais simples, poderia fazer menos? Não, na verdade não. A principal razão era que nossa interface do usuário era orientada por tarefas, em vez de orientada a funções.

Se você olhar as fotos do Falcon acima, verá um pouco dessa mudança. O cockpit clássico é orientado por funções. Para tudo que precisa de um controle, há um dial. E com muitas funções, há muitos mostradores. Alguns monitores são duplicados porque o equipamento é duplicado. Para tomar o exemplo de Terry, se você tiver 8 tanques de combustível, haverá 8 medidores.

No entanto, você costuma usar esses oito medidores de combustível juntos, raramente em isolamento. Por exemplo, a tarefa "verificar o combustível restante" soma os resultados; a tarefa "verificar distribuição de peso" foca nas diferenças em vez do total. Uma interface de usuário orientada a tarefas funciona melhor se focar nessas tarefas.

Um benefício adicional é que, em combinação com cockpits de vidro, você pode obter uma grande interface de usuário para a tarefa em questão, já que o mesmo espaço pode ser reutilizado para outras tarefas em outros momentos. Os conjuntos clássicos de botões e interruptores têm um layout estático e devem compartilhar o espaço disponível.

Como um caso para essa UI orientada a tarefas, considere AF447. Os pilotos enfrentaram sobrecarga de informações, não conseguiram identificar a tarefa que precisavam executar (recuperar da paralisação), nem os dados de que precisavam para isso. Ainda assim, qualquer piloto que fosse questionado poderia lhe dizer como se recuperar de uma baia, e o avião definitivamente sabia que estava em uma baia.

Felizmente, há esperança. O uso de listas de verificação está bem estabelecido. Eles estão intimamente ligados às tarefas. Não idênticas, algumas listas de verificação agrupam várias tarefas porque acontecem na mesma fase do voo, mas não pelo mesmo motivo. Ainda assim, o conceito básico é que você execute um conjunto de verificações e ações que, juntas, alcancem um único objetivo. Esse modelo conceitual, estendido a todas as tarefas, deve definir o cockpit, não tanto o hardware físico.

Seguindo a linha de raciocínio apresentada por MSalters , gostaria de acrescentar alguns pontos.

• Antes de tudo, não há pressão de mercado para que as interfaces se tornem simples. Com carros, barcos e outros veículos, os usuários 'normais', com treinamento mínimo, devem ser capazes de controlá-los. Assim, os fabricantes de carros e barcos são motivados a tornar seu produto o mais simples possível de ser entendido. Alguns fazem isso melhor do que outros, mas comparando o painel do meio de carros antigos com carros novos, houve uma grande mudança. Em contraste com os aviões, sem rodeios, já foi aceito que um piloto precisa de muito treinamento, então a strong pressão para simplificar o controle e descarregar o trabalho para um computador (de função para tarefa orientada) é simplesmente não existe.
• Em segundo lugar, a aviação tem que viver com grandes expectativas de segurança. Um dos resultados disso é - de acordo com apenas um único especialista eu discuti isso com ... - que no desenvolvimento de aviões mudando hardware / software no lado do controle não é feito, exceto se for absolutamente necessário. Por que mudar algo que está funcionando? (mesmo que seja tão complicado quanto o queijo holandês) E como você pode mudá-lo se houver uma lista enorme de coisas que um piloto humano é esperado (legalmente) para fazer (independentemente de um computador ser mais adequado para a tarefa).
• E por fim, como os pilotos receberam treinamento tão exaustivo, é ainda mais difícil inovar no campo, já que as pessoas que gastam muito tempo aprendendo alguma coisa são menos propensas a desistir. Assim, fazer um avião que pudesse ser aprendido a pilotar em metade do tempo seria insensato, já que os idosos se recusariam a pilotá-lo, e os juniores ainda saberiam pilotar os aviões antigos.

Oh, apenas alguns pensamentos da perspectiva de mercado / UX.

Por décadas, a teoria do design de aeronaves tem sido confiabilidade acima de tudo. Como outras respostas já disseram, você não pode simplesmente parar na beira da estrada se tiver algum problema durante o vôo. A descolagem é opcional; o pouso é obrigatório.

Com essa mentalidade básica, os cockpits de aeronaves são projetados com alguns princípios centrais:

• Controle completo. Por FAA regs, todo sistema elétrico a bordo de uma aeronave deve poder ser ligado e desligado pelo menos a partir do cockpit, mesmo que a única maneira de fazer isso seja usar o painel do disjuntor. Há momentos em que um instrumento interfere em outro, ou quando um instrumento não funciona e envia sinais confusos ao pessoal de solo. Em tais casos, o instrumento infrator deve ser desativado. Além disso, os instrumentos precisam ser ajustados e até mesmo recalibrados durante o vôo, portanto, a capacidade de fazer isso deve fazer parte de sua interface de usuário. Por fim, falhas de curto-circuito durante o vôo podem drenar a bateria ou sobrecarregar o alternador, e assim o sistema afetado deve ser desativado através do painel do disjuntor para interromper o curto-circuito.

• Confiabilidade sólida. Novamente, você não pode simplesmente estacionar e chamar um caminhão de reboque quando seu sistema fly-by-wire decidir fazer uma pausa no meio do vôo. Cada interruptor, botão e display no cockpit tem que ser avaliado por milhares de horas de uso.

• Tecnologia comprovada sobre nova doçura. O ponto anterior tende a favorecer projetos com um pedigree estabelecido, de células inteiras como o Venerável Cessna 172 até o design e a produção dos interruptores para as luzes externas. No mundo da aviação, você não aparece apenas com uma nova tela sensível ao toque e faz com que tudo o que veio antes seja inútil. Ainda estamos usando a tecnologia de instrumentos que era padrão nos aviões até o final da Primeira Guerra Mundial há quase um século.

• Simplicidade modular. Dentro dos limites de um único instrumento de voo, tudo sobre esse instrumento deve ser intuitivo para alguém com um conhecimento básico de como esse dispositivo deve funcionar e que o conhecimento deve ser o mais geral possível. Isso permite que o número total de instrumentos de voo adicionais e outros controles cresçam à medida que o avião se torna mais complexo e as condições em que ele voa são mais exigentes, sem sacrificar essa simplicidade básica.

Esses conceitos gerais se prestam a um design de cockpit, onde há um display exclusivo para cada informação que você precisa saber e um único switch, botão, botão ou alavanca para todas as tarefas que você precisa executar.

Em um planador, isso não é muito; Além de manipular superfícies de voo, sua velocidade, altitude, taxa de afundamento e algumas outras medidas são importantes, e para falar com qualquer um fora da aeronave você precisa de um rádio, mas como não há motor, não há acelerador, botão de mistura, tacômetro e sem manômetro de óleo.

Todos esses controles e medidores se tornam necessários quando você tem um motor, junto com um interruptor de magnetos para controlar o sistema de ignição, mas esses controles adicionais são tudo o que você precisa em algo como um ultraleve, onde você está voando dia em bom tempo.

Voar à noite, agora você precisa controlar suas luzes de direção e de pouso, bem como as luzes da cabine e do painel na cabine do piloto.

Voando com o mau tempo, você precisa de mais algumas ferramentas, como um horizonte artificial e sistemas de navegação baseados em estações terrestres de rádio ou satélites.

Adicionar recursos adicionais do powerplant requer os meios para controlá-los; Hélices de passo variável (velocidade constante) exigem um controle de afinação da lâmina na cabine, geralmente próximo ao acelerador. Adicionar um segundo motor significa que você precisa de um segundo acelerador, manípulo de mistura e indicadores de taquímetro / óleo. A atualização para motores a jato significa que você precisa de uma bateria de dispositivos de monitoramento adicionais e, antes do advento da automação do computador, isso exigia que uma terceira pessoa sentasse na cabine de comando apenas para monitorar e manter os motores a jato de um grande avião comercial.

Como você pode ver, a complexidade do cockpit aumenta à medida que aumenta a complexidade da máquina. Um avião de passageiros moderno é, de fato, uma máquina muito complexa, com centenas ou milhares de quilômetros de cabos elétricos em uma moderna estrutura de vôo por fio, como o A380 ou o 787. Um 172, não tanto, em comparação. Um avião esportivo leve pode ser francamente carnal; tacômetro, espedômetro, temperatura do motor, medidor de combustível ... além do altímetro, praticamente tudo o que você teria acesso em uma aeronave esportiva tem uma contrapartida direta em seu carro.

Não existe uma filosofia de design única e uniforme para os cockpits dos aviões. O cockpit é uma "interface de usuário". Alguns são fáceis de usar. Outros são poderosos, mas confusos para iniciantes. Alguns implementam padrões para que o conhecimento de um possa ser aplicado com qualquer um. Alguns são heterogêneos sem consistência interna. Alguns começam com um objetivo expressável, mas não conseguem alcançá-lo. Alguns são objetos utilitários com controles e indicadores em um padrão ou padrões regulares sem levar em conta como eles são compreendidos ou operados. Em muitos casos, uma intenção no início do design é mesclada com outros ideais, requisitos, normas informais e similares. Barato e simples de construir, e fácil de manter por décadas, são tão reais quanto imperativos como qualquer outro.

Em um moderno transporte, piloto e copiloto da Boeing, cada um tem uma 'roda' semicircular que gira para a esquerda e para a direita, para desviar os ailerons e regular a taxa de rolagem. A roda é puxada para trás ou empurrada para a frente para desviar os elevadores, que controlam o ângulo de ataque da asa do avião, levando em consideração a velocidade do motor, se permitido estabilizar.

As rodas e colunas que as transportam estão interligadas, de modo que mover um controle move o outro. A menos que algum acidente mecânico tenha bloqueado um no lugar, caso em que um elo intencionalmente quebrável pode ser quebrado, pela força, permitindo que eles se movam de forma independente.

Note que o mesmo objeto físico produz dois tipos diferentes de efeito, um uma taxa, com zero próximo do meio, um, uma posição, que a física faz para controlar uma taxa, com zero além de um extremo, (velocidade) não intuitivamente ligado a ele. Velocidade é também, muito strongmente, influenciado pela posição do acelerador dos motores.

Em um moderno transporte da Airbus, uma alavanca de uma mão do lado de fora de cada assento gira em sua base, parecendo "apontar" o avião para um lado ou para outro, mas a física ainda separa o efeito de rolagem, uma taxa do efeito de pitch, uma posição que, na velocidade de controle de equilíbrio, é uma rete, mas não intuitivamente óbvia. No entanto, a alça do capitão não move a alça do copiloto, portanto não há elo visual ou tátil entre a posição de um controle e o outro. Se cada um é movido no sentido oposto do outro, o resultado é taxa de rotação zero e ângulo de inclinação zero.

Em um F-16 da General Dynamics (agora Lockheed), há um punho de uma mão à direita do assento do piloto, que não se move (de qualquer maneira significativa), mas detecta a direção que o piloto está empurrando e move as mesmas superfícies de controle para realizar o mesmo controle de afinação e rotação.

As normas culturais também desempenham um papel importante. A USAF estudou os indicadores móveis de ponteiro fixo / fita na década de 1960, concluiu que os pilotos poderiam operar com mais precisão com eles do que os instrumentos redondos de "medidor de vapor". Mas eles custam mais por causa de volumes menores, mais partes móveis, eles não se encaixam em um buraco redondo simples no painel e são "diferentes". Cockpits de vidro modernos misturam fitas móveis simuladas com agulhas fixas e mostradores simulados com agulhas móveis. Os instrumentos para alguns dos cockpits do SpaceShip One eram gráficos horizontais em um laptop, que podem ter sido históricos de tempo com amplitudes verticais ...

A filosofia de design é:

1. Mantenha a operação de cada controle ou indicador o mais confiável possível e simples de usar. O fato de haver tantos controles e exibições em alguns cockpits é um reflexo do número de coisas que precisam ser controladas ou monitoradas.

2. Coloque as coisas mais importantes no local mais proeminente para facilitar o acesso ou referência. Para algumas coisas, significa duplicação para o piloto e o co-piloto, aumentando o número total de itens.

3. Se for crítico para a segurança, verifique se ele tem backup. Isso pode aumentar ainda mais o número de controles e exibições.

O que para o leigo parece uma confusão realmente tem lógica. Quando você entender a lógica e a finalidade dos vários controles e exibições, descobrirá que há agrupamentos e posicionamentos padrão para determinados itens. Por exemplo: aeronaves com assentos lado a lado sempre colocam controles do motor em um console entre o piloto e o co-piloto. Instrumentos de motor geralmente são colocados acima do console central. Frente e centro para o piloto é o indicador de atitude (horizonte artificial). Agrupados em torno dele estão os instrumentos relacionados: indicador de altitude, indicador de velocidade no ar, indicador de rumo, taxa de subida, curva e curva; Não há mais do que alguns layouts padrão para esses instrumentos. Os únicos outros controles / instrumentos que podem parecer ocupados seriam os equipamentos de rádio e navegação - geralmente colocados acima do console central, acima ou abaixo dos instrumentos do motor. Outros controles e indicadores terão menos posicionamento padrão, pois podem ser específicos de um tipo ou modelo de aeronave.

Por que vale a pena: Adquiri uma licença de piloto privado há muitos anos, registrei pouquíssimas horas, voei apenas o Cessna 152.172 e alguns modelos de pipers de motor único. Todas essas aeronaves possuem painéis de controle relativamente simples. No entanto, posso olhar para um painel de instrumentos 747 e, com um pouco de tempo, descobrir o propósito de tudo. É por causa da padronização do layout do painel e da padronização da rotulagem do instrumento. Um horizonte artificial é sempre reconhecível como tal, como é um altímetro, indicador de velocidade no ar, etc. Os instrumentos do motor são geralmente (se enigmaticamente) rotulados com o parâmetro que eles estão indicando.

Um carro pode ter muitos itens que são intimidadores para alguém que não conhece, e assim como um cockpit de avião, há muitos deles que não há como "logicamente" organizar ou eliminar a maioria deles. O que é um indicador de tensão da bateria, tacômetro e medidor de temperatura do óleo usado para? O que são shifters de remo? O que é um odômetro e por que seria em um carro que já tem navegação por GPS? Por que tenho um freio de mão e de estacionamento separado? O que faz este botão de telefone Bluetooth? Então nem me faça começar em alguns dos controles exóticos em carros de corrida, veículos elétricos, veículos híbridos, dispositivos de infoentretenimento, etc. Assim como um carro pode ser complicado, eu também esperaria que um cockpit fosse familiar para alguém experiente com isso, mas complexo para alguém que não tenha visto.

Assim sendo, os cockpits de aviação são mais complicados por vários motivos que não são totalmente abordados em outras respostas:

Navegação, comunicação, etc. são mais complexas que outros veículos

A aviação exige algumas das mesmas tarefas que um carro que funciona de maneiras mais complicadas. A simplificação desses controles exigiria, muitas vezes, a mudança de todo o setor de aviação para conciliar e simplificar as tecnologias adotadas em momentos diferentes, para fins diferentes, com diferentes forças e modos de falha. Por exemplo, em vez de o GPS e a contagem final serem as únicas opções de navegação como em seu carro, em um avião você pode ter GPS, VOR, DME, ADF, ILS e às vezes até outras opções de navegação, cada uma com seus próprios indicadores e controles. Em vez de apenas usar sua conexão bluetooth viva-voz para se comunicar, agora você tem a capacidade de definir códigos de transponder, configurar uma frequência de espera e verificar o identificador de código morse da estação que está chamando, bem como possíveis opções de datalink ACARS. Veja a imagem abaixo para um exemplo de como a pilha de rádio pode ser complicada. Em vez de controles climáticos para você e talvez até mesmo separados para o passageiro, agora você também tem controles separados para a cabine e área de carga. Em vez de uma luz indicadora de aviso de ponto cego, você tem TCAS e ADS-B para ajudá-lo a evitar o tráfego. Nem todas as aeronaves são mais complicadas assim. Veículos mais simples como os planadores têm menos desses controles complexos.

Existem muitas funções que são bastante exclusivas da aviação

Pode-se dizer que, devido à própria natureza da aviação, os controles são mais complicados. Devido a baixa visibilidade voando você precisa de indicadores extras como o horizonte artificial. Existem indicadores para os graus extras de liberdade, como escorregamento, ângulo de ataque e altitude. Da mesma forma, você tem mais configurações de superfície de controle, como abas, trem de pouso e freios de velocidade em aviões do que outras formas de transporte. Mais uma vez, muitas dessas complicações extras não são necessárias em aeronaves mais simples, como planadores e ultraleves.

Depois, há os recursos extras para controles de manutenção que tornam o cockpit mais complicado. Como outros salientaram, se quase tudo se rompe em um carro ou em um barco, você pode se safar rapidamente. Em um avião que não é verdade. Como tal, você precisa de backups de backup, controles de fluxo de combustível mais complicados, extintores de incêndio, medidores extras para alertar sobre situações perigosas como um medidor de temperatura de turbina e recursos de segurança para desativar sistemas inoperantes como disjuntores e controles de difusão. Em resumo, para segurança, você pode precisar de controles manuais para coisas que podem ser automáticas, displays e indicadores extras e botões e chaves extras para ativar os recursos de segurança.

Portanto, em resumo, os cockpits de avião são complicados por vários motivos. Primeiro, eles não estão familiarizados com você e é claro que eles parecem estranhos e confusos. Segundo, a aviação desenvolveu alguns dispositivos complexos e muitas vezes redundantes para realizar tarefas simples, como navegação, simplificando, assim, a interface do usuário ou removendo recursos importantes ou padronizando, agrupando e unificando tecnologias da indústria para eliminar redundâncias, mantendo todos os pontos strongs de cada uma. Em terceiro lugar, a aviação como uma indústria é mais complicada. Navegar em seis graus de liberdade em alta altitude com visibilidade zero requer um pouco mais de complexidade. Finalmente, as altas exigências de segurança da aviação exigem mais controles e indicadores para manter a segurança do vôo mesmo em condições incomuns e modos de falha.

Há progresso, por favor, dê uma olhada nos controles ICON A5 e Cirrus Vision SF50 cockpit.

E eu concordo que muitas verificações e controles pré-vôo podem ser simplificados ou controlados pelo computador.

A grande diferença entre um carro (interface simples) e um avião é se há um problema com o seu carro que você o puxa de lado e com um avião que você solta dos céus :( embora o autogiro como o Cavalon não tenha esse problema: )