商用飛機工業設計進化史

彭露

在2018年珠海航展上，如果說裝有矢量發動機的殲10B是飛行表演區的明星，那么，中俄遠程寬體客機CR929的展示樣機則是室內展區的明星。殲10B只要一起飛，大部分觀眾都會跑到室外抬頭觀看，同樣，CR929展示樣機只要一開放參觀，必有眾多觀眾在展臺前排起長龍，爭睹CR929高大上的客艙真容。

當然，人們對飛機工業設計的興趣不只停留在展覽上，在實際的航班選擇中，飛機艙內設施及乘坐體驗越來越成為一個重要的因素。也正是因為如此，飛機工業設計已成為各大運營商宣傳的重點，波音飛機的“天空內飾”、“夢想飛機內飾”，以及空客的“A380內飾”，在為主制造商和航空公司爭取眼球的同時，也使工業設計走進了大眾的視野。

工業設計是連接工程與客戶需求的重要橋梁。商用飛機中的工業設計是提升乘坐舒適性的重要手段，它關注色彩、材料、表面裝飾、制造工藝、機械結構和整體形態等，要求設計結果不但能從效用、經濟性等方面滿足消費者使用的功能需求，還能在美觀、情感等方面滿足乘客的審美需求。

不過，能為商用飛機如此加分的工業設計并不是跟隨著飛機的誕生而誕生的，它是全球航空工業大發展、航空運輸業競爭日益加劇的產物。回顧商用飛機工業設計的發展歷程，我們大致可以將其分為三個階段。

萌芽階段：代表機型波音707

在這一階段，工業設計開始在商用飛機領域發揮作用，主要關注乘客的生理需求，人機工程學得到廣泛應用。這一階段的代表機型是波音707。

美國設計師沃爾特·提格是最早在產品設計中注意到人體工程學因素的設計師之一。他與工程技術人員密切合作，從外形上解決技術問題，使他設計的機械具有比較少的凹凸外形，便于清潔、保養，提高安全度，也利于用戶使用。

1956年，沃爾特·提格的設計事務所同波音公司的設計部門合作，共同設計了波音707的客艙。這是現代民航客機機艙設計的杰出代表，開創了飛機工業設計的先河。

在設計過程中，沃爾特·提格通過數十次模擬飛行來試驗座椅、廚房和其他設施是否符合人機工程學原理。他還在飛機客艙采用了隱蔽的燈光、寬大舒適的座椅和讓人感到寧靜的色彩，把波音707打造成當時最舒適的商用飛機之一。

波音707的優秀設計影響了世界各國的飛機主制造商，促進了全球商用飛機工業設計水平的提高。沃爾特·提格的設計公司也借此揚名立萬，后來還在西雅圖開設了辦公室，參與了包括747、787在內的波音公司幾乎所有機型的設計工作。

以波音707為對象進行工業設計的，還有美國著名工業設計先驅羅維。20世紀60年代，羅維完成了美國總統專機波音707式“空軍一號”的客艙和涂裝的改進設計。此后，為美國總統服務的“空軍一號”一直保持著羅維的設計風格：機尾部分印著星條旗，機翼上有美國空軍的標記和英文縮寫，前艙門的右下方有一個巨大的美國國徽，機身由白色、淡藍色和深藍色組成。今天，我們看到美國總統特朗普出行時乘坐的“空軍一號”，仍然采用這一經典涂裝。

發展階段：代表機型波音737

在這一階段，大飛機的工業設計得到快速發展，波音、空客兩大巨頭的競爭促使客艙內飾設計愈發完美，乘客的生理需求和心理需求得到了前所未有的滿足。波音737的工業設計可作為這一階段的代表。

其實，波音早在20世紀50年代就建立了自己的設計部門。與美國汽車公司的設計部門不同，波音的設計部門不是為了創造吸引顧客的外形而建立的，它的主要功能是改進飛機的內部設計，以便提供更安全、更舒適的客艙設備和產品。

在沃爾特·提格的設計公司為波音設計了747飛機客艙之后，波音公司的設計部門從中總結了工業設計經驗，在以后的飛機設計中取得了顯著的成就。美國麥道公司、歐洲空客公司受到波音公司工業設計成果的深刻影響，紛紛成立了自己的工業設計部門。

飛機的工業設計首先要解決的是如何通過座椅、相關設施的設計以及空間布置和內部裝飾等，來緩解乘客的疲勞與無聊。人們乘坐飛機出行時，受客艙空間的限制，不可能像坐火車那樣，在客艙里來回走動，也不可能如坐汽車那樣，可以隔一段時間停下來休息。

因此，飛機座椅的設計非常重要，具體而言，座椅的設計包括座椅的造型和色彩、座椅的舒適性、座椅的附件設計、座椅的布置、座椅與座椅的連接、座椅的安裝、座椅與客艙的協調性等方面的內容。這一切都需要工業設計參與其中，在人性化設計理念的指導下，使客艙變得美觀、時尚、舒適。乘客置身其中，感覺愉悅、開心。當然，飛機客艙的設計還必須考慮飛機飛行的特點，比如高空顛簸、超重和失重等。

除了客艙，工業設計也逐步融入到駕駛艙的設計中。飛機駕駛艙里有許多儀表、儀器和各種操作按鈕、控件，它們的形狀、大小和位置非常重要。這就是業界常說的人機界面設計，需用人機工程學和設計心理學的原理來指導。

在飛機駕駛艙設計中，工業設計師必須根據飛行員的靜態尺寸、動態尺寸、活動范圍、心理特性、視覺特性、感覺特性等來設計各種儀表、儀器、按鈕和控件的形狀、大小，并對它們進行合理布置，使飛行員能方便地觀察這些儀表、儀器，能輕松地操作這些按鈕、控件，在確保安全飛行的同時，提升飛行員的駕駛舒適度。

在數十年的實踐中，波音公司的工業設計取得了豐碩的成果。1992年，波音777憑借兼具美學與舒適性的駕駛艙設計，獲得美國工業設計師協會的“工業設計優秀獎”。2011年，波音787憑借視覺效果極佳的客艙設計，獲得了“工業設計優秀獎”中的“交通工具”及“設計策略”兩個類目的金獎，后來又獲得“紅點產品設計獎”。

此后，波音在737MAX的設計中延用了787的“天空內飾”設計，包括采用多彩LED的情景燈光照明系統、更大的行李箱以及新設計的側壁板與舷窗等。

波音737MAX的細節設計非常人性化。比如，行李箱采用了下拉式旋轉開啟的方式，當其關閉時被藏入天花板中，給過道和座椅頂部帶來了更大的空間。開啟箱門的手柄能滿足不同人群的使用習慣，既可下撳，也可上撥。

在波音之外，空客公司也擁有自己的工業設計部門，建立了數百人的專業團隊，為自己的產品提供專業的工業設計和配套服務。2008年，空客開發的兩款創新型客艙系統，在同年的飛機內飾展覽會上獲得“水晶客艙獎”。

巴航工業也非常重視飛機工業設計。其E-Jets E2客艙內飾設計融合了諸多創新元素，通過模塊化設計擴大了乘客的個人空間及隨身行李空間。該設計獲得2015年度“水晶客艙獎”。

與先進國家相比，中國的工業設計還處在產業化發展的初期階段。不過，在環渤海、長三角、珠三角等經濟發達地區，工業設計產業已初步形成。2011年，工信部等11個部委聯合發布《促進工業設計發展的若干指導意見》，各級政府和企業的重視程度有了明顯提高，工業設計產業得到了較快發展。

具體到民機研制領域，中國商飛公司成立后，在客服中心成立了工業設計所，專門從事與客艙相關的工業設計工作。工業設計所近年來也有不少作品斬獲了國內外設計大獎，但總體來說，和國外先進水平相比，中國商用飛機的工業設計基礎還十分薄弱。

前沿探索階段：代表機型空客A350

在這一階段，客艙內飾開始應用更多的高科技設備，提供更多的交互式、多感官體驗。“乘客體驗”成為客艙內飾設計追求的重要目標，前沿探索和設計創新成為飛機制造商展現自身實力的重要手段。這一階段的代表機型是空客A350。

空客A350的全新客艙內飾被稱為“飛行空間”，其設計核心是統一的客艙產品系列，顯著提升乘客的乘坐體驗，同時向航空公司提供多樣化的選擇。A350客艙內部的橫截面直徑達5.6米，空間增大使其能擁有更大的頭頂行李艙。空客還為A350客艙配備了目前最先進的第四代機載娛樂系統，給包括經濟艙在內的每個座椅背后都安裝了高清顯示屏，供乘客觀影娛樂。模塊化的電子器件和導線被智能化地集成在一起，使A350獨創性地擁有純平地板，座椅下的空間也得到更多釋放。

在空客位于漢堡的A350客艙定制中心，用戶可以快速、高效地完成客艙定制工作，也可以現場體驗A350的其他設計，比如能夠發出1670萬種顏色的LED情境燈光系統，多達100種的商務艙和衛生間設計，以及多種多樣的廚房選項等。

在這一階段，更高效的空間利用、更舒適的乘坐體驗、更多元化的客艙娛樂體驗等是商用飛機工業設計的主要特點。

在提高空間利用率方面，更多的公司開始關注客艙空間的高效利用，一些設計師正在探索密度更高的客艙布局方案。例如，Sicma宇航座椅公司研究的MYAH設計方案，通過對一體化功能的拆解，布置了一個針對坐姿優化的座椅，結合一旁的平鋪睡床，形成一套單獨艙位，從而實現了坐臥分離，增強了舒適性。此外，通過利用縱向空間，使前后睡床在高度上分層布局，可以實現客艙的高密度排布。

在提供更舒適的乘坐體驗方面，阿提哈德航空公司為其A380配置的頭等艙可以作為代表。它有一間客廳、獨立雙人臥室和一間可淋浴的盥洗室。乘客可以享受專屬的私人空間，并配有專屬的管家、頂級廚師以及門衛服務等。

在更多元化的娛樂系統方面，預計虛擬現實將替代電視屏幕，引領航空娛樂的未來。事實上，目前已有不少航空公司在航展上展出了自己研發的虛擬現實系統，參觀者可以通過VR眼鏡體驗飛行中客艙的真實狀態。另外，在飛行員培訓、機務維修以及設計展示方面，虛擬現實技術的應用也比較廣泛。相信隨著整個行業的發展，虛擬現實在航空娛樂領域會有很大的發展。屆時，旅客們可以在漫長的旅途中享受虛擬世界的奇妙體驗了。