基于感性工學(xué)的通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)方法研究

曹玉姝，崔慶康，項(xiàng)松

（1.大邱大學(xué)，慶山 38452；2.遼寧通用航空研究院 沈陽(yáng) 110136）

通用飛機(jī)作為民用航空體系的重要組成部分，在飛行訓(xùn)練、農(nóng)林勘探、醫(yī)療救援、旅游觀光等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。近年來(lái)，隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策以及政府投入力度的不斷增加，我國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)具備了深厚的發(fā)展?jié)摿Γ灾餮邪l(fā)的通用飛機(jī)型號(hào)不斷增加[1-2]。作為飛機(jī)外觀的重要組成部分，涂裝傳達(dá)的是用戶對(duì)通用飛機(jī)的第一印象，對(duì)提高其產(chǎn)品附加值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力起到了關(guān)鍵作用。在產(chǎn)品市場(chǎng)化的進(jìn)程中，涂裝設(shè)計(jì)逐漸成為了通用飛機(jī)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。此外，由于通用飛機(jī)的產(chǎn)品特征在外觀上無(wú)法明顯體現(xiàn)，在涂裝效果差或沒(méi)有涂裝的情況下會(huì)導(dǎo)致用戶的感性認(rèn)知產(chǎn)生偏差，進(jìn)而降低好感度。目前在歐美等發(fā)達(dá)航空國(guó)家，通用飛機(jī)涂裝已經(jīng)成為了一個(gè)較為成熟的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。相比之下，我國(guó)對(duì)于通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)的重視程度明顯不足，設(shè)計(jì)目標(biāo)不清晰，方法缺乏創(chuàng)新。通用飛機(jī)涂裝普遍存在設(shè)計(jì)單調(diào)、缺乏美感、與飛機(jī)特征不協(xié)調(diào)等問(wèn)題。

1 飛機(jī)涂裝與感性工學(xué)

飛機(jī)涂裝是指為達(dá)到某種要求對(duì)飛機(jī)蒙皮以及外露零件的表面進(jìn)行噴涂處理。從功能角度分析，對(duì)飛機(jī)涂裝的理解可以包含兩個(gè)層面。第一，飛機(jī)涂裝是飛機(jī)制造過(guò)程中的重要工序之一，具有機(jī)體表面防護(hù)、增強(qiáng)氣動(dòng)特性等功能。第二，飛機(jī)涂裝是一種將飛機(jī)機(jī)體作為媒介，利用表面噴涂的視覺(jué)符號(hào)進(jìn)行信息傳達(dá)的方式[3]，具有美化飛機(jī)外觀、標(biāo)識(shí)特定信息、傳播文化等功能。

作為人類(lèi)工業(yè)智慧的結(jié)晶，飛機(jī)的外觀與功能間的協(xié)調(diào)關(guān)系營(yíng)造出一種獨(dú)特的產(chǎn)品美感，這種美激發(fā)了人們對(duì)飛機(jī)的感性認(rèn)知[4]。而用戶的感性認(rèn)知是建立在既有產(chǎn)品認(rèn)知的基礎(chǔ)之上[5]，因此人們對(duì)一架飛機(jī)的感性認(rèn)知是通過(guò)涂裝與其既有認(rèn)知的共同作用而產(chǎn)生的。由于飛機(jī)功能的復(fù)雜性，飛機(jī)涂裝帶給人們的是一種多重的、綜合性的感知結(jié)果。出色的涂裝設(shè)計(jì)需要制定合理的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并綜合考慮飛機(jī)的氣動(dòng)外形、用途范圍、民航法規(guī)、工藝水平、涂裝材料、視覺(jué)傳達(dá)原則等多種影響因素。在飛機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，隨著影響因素和設(shè)計(jì)目標(biāo)的變化，涂裝設(shè)計(jì)也需要不斷迭代才能達(dá)到滿意的效果。由于人體所具有的視覺(jué)誤差，不同的涂裝設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)飛機(jī)外觀的視覺(jué)效果造成巨大差異，進(jìn)而影響用戶對(duì)飛機(jī)的感知體驗(yàn)。因此，通用飛機(jī)的涂裝設(shè)計(jì)需要契合用戶的感性認(rèn)知，才能更好地凸顯其特征，進(jìn)而提高產(chǎn)品附加值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

感性工學(xué)最早是由日本學(xué)者長(zhǎng)町三生于20 世紀(jì)70 年代開(kāi)始系統(tǒng)研究的[6-7]，并率先在日本汽車(chē)工業(yè)得到了成功應(yīng)用。感性工學(xué)旨在將用戶模糊的感性需求進(jìn)行量化，將用戶的感性偏好轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的設(shè)計(jì)參數(shù)，從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)出更加符合用戶心理需求和偏好的產(chǎn)品。發(fā)展至今，感性工學(xué)已經(jīng)完成了涵蓋多種方法的理論體系建構(gòu)，在機(jī)械裝備、交通工具、電子產(chǎn)品、包裝等設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[8-10]。

2 基于感性工學(xué)的通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)方法

在飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)研究方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者主要從功能、文化等層面探討飛機(jī)涂裝的整體設(shè)計(jì)原則，而從感性工學(xué)角度開(kāi)展的研究較為有限。宮浩欽[11]從涂裝的功能以及視覺(jué)符號(hào)的角度，研究了飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)中的功能訴求和文化象征。張臨風(fēng)等[12]采用了感性工學(xué)定性推論的方法，建立了用戶感性需求與直升機(jī)涂裝外觀元素間的映射關(guān)系。而在其他交通運(yùn)輸產(chǎn)品的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中感性工學(xué)的應(yīng)用研究十分豐富，為通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)提供了有效參考。李明等[13]基于語(yǔ)義差分法與平面設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)了用戶感性意象數(shù)據(jù)的可視化工具，并以地鐵車(chē)輛造型為案例進(jìn)行了應(yīng)用研究；程永勝等[14]將感性工學(xué)方法與層次分析法相結(jié)合，建立了一種針對(duì)工程車(chē)造型設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的有效方法；蘇暢等[15]運(yùn)用主成分分析對(duì)感性語(yǔ)匯進(jìn)行處理，得出了A級(jí)汽車(chē)的車(chē)身色彩設(shè)計(jì)優(yōu)先級(jí)。姚湘等[16]通過(guò)因子分析與階層聚類(lèi)分析，得到了感性語(yǔ)匯與汽車(chē)側(cè)面形態(tài)要素的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

通過(guò)對(duì)比和分析現(xiàn)有研究成果發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用感性工學(xué)方法能夠有效地將用戶對(duì)產(chǎn)品的感性認(rèn)知進(jìn)行設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化。通過(guò)建立和分析通用飛機(jī)涂裝的感性語(yǔ)匯空間，能夠進(jìn)一步明確通用飛機(jī)涂裝的設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)于更好地指導(dǎo)和確定涂裝設(shè)計(jì)方案有著積極意義。本文將前向式感性工學(xué)與通用飛機(jī)設(shè)計(jì)流程相結(jié)合，提出了一種基于感性工學(xué)的通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)方法，試圖探索感性工學(xué)在通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)中的適用性及應(yīng)用價(jià)值，準(zhǔn)確定位涂裝的感性設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)而提高用戶對(duì)通用飛機(jī)外觀的感知體驗(yàn)。

基于感性工學(xué)的通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)方法主要包括以下八個(gè)步驟，見(jiàn)圖1。

圖1 基于感性工學(xué)的通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)方法Fig.1 General aircraft painting scheme design method based on Kansei Engineering

1）確定產(chǎn)品定位。按照總體布局形式以及應(yīng)用場(chǎng)景的不同，通用飛機(jī)的分類(lèi)極其廣泛，不同類(lèi)型的通用飛機(jī)特征存在巨大差異，目標(biāo)用戶也不盡相同，因此首先要對(duì)通用飛機(jī)的總體布局和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分析以確定目標(biāo)用戶。

2）選取涂裝樣本。在選取涂裝樣本時(shí)應(yīng)依照兩個(gè)原則：一是選擇與案例機(jī)型的總體布局特征和應(yīng)用場(chǎng)景相似的飛機(jī)作為產(chǎn)品樣本；二是選擇設(shè)計(jì)元素特征差異較大的涂裝樣本，如色彩、線條、圖形、字體等。

3）篩選通用飛機(jī)設(shè)計(jì)特征。首先對(duì)于通用飛機(jī)這類(lèi)復(fù)雜產(chǎn)品，產(chǎn)品設(shè)計(jì)特征過(guò)多會(huì)導(dǎo)致感性語(yǔ)匯難以確定。此外，用戶對(duì)通用飛機(jī)的感性認(rèn)知與其設(shè)計(jì)特征有密切關(guān)聯(lián)，尤其是具有專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景的用戶，但涂裝并不能完全體現(xiàn)通用飛機(jī)的所有設(shè)計(jì)特征。基于上述兩點(diǎn)，需要對(duì)設(shè)計(jì)特征進(jìn)行分析和篩選，運(yùn)用專(zhuān)家訪談法來(lái)篩選與涂裝關(guān)聯(lián)程度更高的設(shè)計(jì)特征。

4）確定感性語(yǔ)匯。通過(guò)多渠道搜集與通用飛機(jī)相關(guān)的感性語(yǔ)匯。使用KJ 法剔除語(yǔ)義相近或與設(shè)計(jì)特征不相關(guān)的感性詞匯，確定與通用飛機(jī)特征相匹配的感性語(yǔ)匯，建立通用飛機(jī)涂裝的感性語(yǔ)匯空間。

5）問(wèn)卷調(diào)查測(cè)量。使用語(yǔ)意差分法設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，根據(jù)目標(biāo)用戶的總體特征確定被調(diào)查對(duì)象，對(duì)涂裝樣本的感性評(píng)價(jià)進(jìn)行測(cè)量。

6）數(shù)據(jù)分析與結(jié)果輸出。使用SPSS 軟件對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體包括三個(gè)環(huán)節(jié)：首先使用信度分析評(píng)價(jià)問(wèn)卷數(shù)據(jù)的一致性；第二，使用主成分分析及因子分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，從主成分中得到因子載荷較大的感性語(yǔ)匯，并從通用飛機(jī)的設(shè)計(jì)角度對(duì)主成分的構(gòu)成進(jìn)行解釋?zhuān)坏谌褂孟嚓P(guān)分析評(píng)估各個(gè)感性語(yǔ)匯的相關(guān)性水平，確定主要感性語(yǔ)匯的影響因素。

7）制定涂裝設(shè)計(jì)方案。將數(shù)據(jù)分析結(jié)果作為飛機(jī)涂裝的感性設(shè)計(jì)目標(biāo)，然后將設(shè)計(jì)目標(biāo)分配至具體的涂裝設(shè)計(jì)要素中，同時(shí)考慮其相互之間的關(guān)聯(lián)性，確定詳細(xì)的涂裝設(shè)計(jì)方案，制作三維渲染圖。

8）設(shè)計(jì)方案效果驗(yàn)證。選擇與目標(biāo)用戶特征相似的調(diào)研對(duì)象，針對(duì)設(shè)計(jì)方案的三維渲染圖展開(kāi)評(píng)價(jià)調(diào)研，評(píng)估涂裝設(shè)計(jì)方案是否能夠滿足用戶的感性認(rèn)知需求。

3 案例研究

3.1 確定產(chǎn)品定位

本文的案例機(jī)型為某型四座電動(dòng)飛機(jī)，該機(jī)型是滿足CCAR-23 部適航規(guī)章的正常類(lèi)飛機(jī)。其總體布局采用前置單發(fā)動(dòng)機(jī)、拉進(jìn)式螺旋槳、上單翼、下置水平尾翼、前三點(diǎn)式起落架設(shè)計(jì)，最大起飛重量為1260 kg。該機(jī)的主要用途為飛行訓(xùn)練、短途運(yùn)輸、旅游觀光等，主要定位于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，因此面向的主要用戶為通用飛機(jī)運(yùn)營(yíng)公司、具有私人飛行駕照的個(gè)人用戶、私人飛機(jī)購(gòu)買(mǎi)者以及航空運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者等。目標(biāo)用戶的總體特征是具備航空專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，對(duì)飛機(jī)的功能及性能指標(biāo)有一定的了解。

3.2 選取涂裝樣本

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)搜集等方式，初步得到40個(gè)與案例機(jī)型相似的通用飛機(jī)樣本。通過(guò)涂裝的文字、色彩、圖形、線條等具體設(shè)計(jì)要素的特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，刪除其中涂裝設(shè)計(jì)相似的樣本，確保所選樣本的代表性和全面性。最終得到15 個(gè)具有明顯差異的通用飛機(jī)涂裝樣本，見(jiàn)圖2。

圖2 通用飛機(jī)涂裝樣本Fig.2 General aircraft painting scheme samples

3.3 篩選通用飛機(jī)設(shè)計(jì)特征

首先根據(jù)通用飛機(jī)總體設(shè)計(jì)中所涉及的概念及參數(shù)[17]，總結(jié)出22 項(xiàng)主要的通用飛機(jī)設(shè)計(jì)特征。然后與五名通用航空領(lǐng)域的專(zhuān)家分別進(jìn)行探討，根據(jù)專(zhuān)家的咨詢(xún)意見(jiàn)，評(píng)價(jià)每項(xiàng)設(shè)計(jì)特征與飛機(jī)涂裝的關(guān)聯(lián)程度。將關(guān)聯(lián)程度分為三個(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)不同的分值，包括“不明顯的體現(xiàn)（1 分）”“中等的體現(xiàn)（2 分）”“明顯的體現(xiàn)（3 分）”。將評(píng)價(jià)結(jié)果匯總后，總分高于10 分（不含10 分）確定為“明顯的體現(xiàn)”，低于10 分（含10 分）確定為“不明顯的體現(xiàn)”，專(zhuān)家評(píng)價(jià)結(jié)果中有9 項(xiàng)設(shè)計(jì)特征具有明顯體現(xiàn)，見(jiàn)表1。但由于案例機(jī)型的用途較為單一，該特征不適合作為變量進(jìn)行分析，因此排除了“用途”這一特征。最終確定了8 項(xiàng)能夠在飛機(jī)涂裝上明顯體現(xiàn)的設(shè)計(jì)特征，分別為市場(chǎng)定位、安全性、科技感、動(dòng)力類(lèi)型、飛行操縱特性、飛行速度、氣動(dòng)造型和裝飾。

表1 設(shè)計(jì)特征與飛機(jī)涂裝的關(guān)聯(lián)程度評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.1 Evaluation results of the degree of correlation between design features and aircraft painting

3.4 確定感性語(yǔ)匯

借助互聯(lián)網(wǎng)、文獻(xiàn)等渠道廣泛搜集與通用飛機(jī)涂裝相關(guān)的感性語(yǔ)匯樣本。以8 項(xiàng)通用飛機(jī)特征為分類(lèi)基準(zhǔn)，通過(guò)KJ 法確定感性語(yǔ)匯的共同特征及相關(guān)性，對(duì)初步搜集的感性語(yǔ)匯進(jìn)行歸類(lèi)和整理，刪除與設(shè)計(jì)特征不相關(guān)的詞匯，最終確定了8 組具有代表性的感性語(yǔ)匯。每組感性語(yǔ)匯對(duì)應(yīng)一項(xiàng)飛機(jī)設(shè)計(jì)特征，見(jiàn)表2。

表2 通用飛機(jī)涂裝的感性語(yǔ)匯Tab.2 Kansei vocabularies of general aircraft painting

3.5 問(wèn)卷調(diào)查及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

使用語(yǔ)意差分法對(duì)篩選出的8 組感性語(yǔ)匯進(jìn)行量化。利用李克特量表構(gòu)建7 級(jí)評(píng)價(jià)尺度，對(duì)應(yīng)分值設(shè)置為–3～3，制定調(diào)查問(wèn)卷，見(jiàn)表3。其中，將“高端的”“安全的”“靈巧的”“創(chuàng)新的”“新能源的”“快速的”“流線型的”“簡(jiǎn)約的”分值設(shè)置為正數(shù)，代表更加符合用戶認(rèn)知的感性語(yǔ)匯，將每組中對(duì)應(yīng)的另一個(gè)詞匯設(shè)置為負(fù)數(shù)。由于樣本數(shù)量較多，為降低樣本順序?qū)φ{(diào)查結(jié)果的影響，在調(diào)查問(wèn)卷中將15 個(gè)樣本隨機(jī)排列。同時(shí)為排除品牌及機(jī)型對(duì)感性認(rèn)知的影響，在填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷前，會(huì)告知所有被調(diào)查者忽略樣本的品牌及機(jī)型，只針對(duì)飛機(jī)的涂裝進(jìn)行打分。

表3 調(diào)查問(wèn)卷示例Tab.3 Questionnaire example

選擇與目標(biāo)用戶特征相似的被調(diào)查者進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，共70 人。其中，從事通用飛機(jī)設(shè)計(jì)的工程師30 人，飛行器設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生35 人，通用飛機(jī)飛行員5 人。實(shí)際發(fā)出問(wèn)卷共計(jì)70 份，回收70 份，其中有效問(wèn)卷63 份。對(duì)63 份有效問(wèn)卷的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到全部15 個(gè)樣本的感性語(yǔ)匯得分平均值，見(jiàn)表4。

表4 樣本的感性語(yǔ)匯平均值Tab.4 Average values of kansei vocabularies in samples

3.6 數(shù)據(jù)分析

3.6.1 信度分析

首先需要使用信度分析對(duì)整體樣本的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，當(dāng)克朗巴哈系數(shù)越接近1，表明數(shù)據(jù)的一致性越好。由表5 可知，樣本數(shù)據(jù)的克朗巴哈系數(shù)為0.849，在0.8～0.9 區(qū)間內(nèi)，同時(shí)結(jié)果顯示63 份問(wèn)卷中共有945 個(gè)觀察值參與信度分析，無(wú)缺失值。

3.6.2 主成分分析及因子分析

首先使用主成分分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，公因子方差見(jiàn)表5，總方差解釋見(jiàn)表6，旋轉(zhuǎn)成分矩陣見(jiàn)表7。當(dāng)KMO 檢驗(yàn)系數(shù)大于0.5 且Bartlett 球形檢驗(yàn)的顯著性系數(shù)小于0.05 時(shí)，拒絕變量間相互獨(dú)立的假設(shè)，說(shuō)明樣本數(shù)據(jù)使用主成分分析是適合的[18]。分析結(jié)果顯示，KMO 檢驗(yàn)系數(shù)為0.739 且Bartlett 球形檢驗(yàn)的顯著性系數(shù)P值為0，表明適合進(jìn)行主成分分析。公因子方差代表了提取出的公因子對(duì)變量原始信息的解釋率，從表5 可知，通用飛機(jī)涂裝感性語(yǔ)匯的公因子方差在0.849～0.968，公因子提取效果較理想。總方差解釋用于顯示主成分因子對(duì)總體變量信息的解釋程度，一般選擇特征值大于1 的主成分。從表6 可知，共有三個(gè)主成分因子的特征值大于1，累加的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到90.910%，因此選擇前三個(gè)主成分因子。之后使用方差最大正交法進(jìn)行因子分析，從表7可知，在因子1 中因子載荷較大的變量有“靈巧的”“新能源的”“創(chuàng)新的”，因子載荷分別為0.978、0.970和0.925；在因子2 和因子3 中因子載荷最大的變量分別為“安全的”和“流線型的”，其因子載荷達(dá)到了0.915 和0.980。

表5 公因子方差Tab.5 Common factor variance

表6 總方差解釋Tab.6 Explained total variance

表7 旋轉(zhuǎn)成分矩陣Tab.7 Rotation component matrix

3.6.3 相關(guān)分析

首先對(duì)通用飛機(jī)感性語(yǔ)匯進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，結(jié)果顯示各個(gè)變量基本符合正態(tài)分布，可使用Pearson相關(guān)系數(shù)作為評(píng)價(jià)變量間相關(guān)性水平的指標(biāo)，輸出通用飛機(jī)感性語(yǔ)匯的相關(guān)性矩陣，見(jiàn)圖3。Person 相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越接近1，相關(guān)性越強(qiáng)；反之相關(guān)性越弱。當(dāng)相關(guān)系數(shù)在0.8～1.0 時(shí)表明變量高度相關(guān)；當(dāng)相關(guān)系數(shù)在0.6～0.8 時(shí)表明變量強(qiáng)相關(guān)；當(dāng)相關(guān)系數(shù)在0.4～0.6 時(shí)表明變量中等程度相關(guān)；當(dāng)相關(guān)系數(shù)在0.2～0.4 時(shí)表明變量弱相關(guān)；當(dāng)相關(guān)系數(shù)在0.0～0.2 時(shí)表明變量極弱相關(guān)或無(wú)相關(guān)[18]。從圖3 可知，“靈巧的”“創(chuàng)新的”“新能源的”和“快速的”四組感性語(yǔ)匯間具有高度相關(guān)性；“安全的”與“高端的”具有強(qiáng)相關(guān)性；“流線型的”與其他變量不具有明顯的相關(guān)性。

圖3 通用飛機(jī)涂裝感性語(yǔ)匯的相關(guān)性矩陣Fig.3 Correlation matrix of kansei vocabularies for general aircraft painting

3.6.4 分析結(jié)果解釋

主成分分析和因子分析的結(jié)果表明，用戶對(duì)通用飛機(jī)的飛行操縱特性、科技感、安全性、動(dòng)力類(lèi)型以及氣動(dòng)造型的感知更加強(qiáng)烈，這些設(shè)計(jì)特征在飛機(jī)涂裝感性認(rèn)知中的作用也更加突出。在因子1 上主要貢獻(xiàn)的變量為飛行操縱特性、動(dòng)力類(lèi)型和科技感，反映的是用戶對(duì)通用飛機(jī)性能的感知，可以將因子1 稱(chēng)為通用飛機(jī)涂裝的“性能因子”；因子2 上主要貢獻(xiàn)的變量為安全性，反映的是用戶對(duì)飛機(jī)的安全性及結(jié)構(gòu)可靠性的感知，可以將因子2 稱(chēng)為“安全因子”；因子3 上主要貢獻(xiàn)的變量是氣動(dòng)造型，反映的是用戶對(duì)飛機(jī)的氣動(dòng)外形以及布局的感知，可以將其稱(chēng)為“造型因子”。由此可以得到案例機(jī)型涂裝的感性設(shè)計(jì)目標(biāo)，即性能因子應(yīng)凸顯靈巧的操縱特性、新能源動(dòng)力、創(chuàng)新的科技感；安全因子應(yīng)凸顯可靠的安全性；造型因子應(yīng)凸顯流暢的氣動(dòng)造型。

相關(guān)分析的結(jié)果表明，設(shè)計(jì)特征的感性認(rèn)知間存在高度相關(guān)性，當(dāng)用戶對(duì)某個(gè)設(shè)計(jì)特征的感知發(fā)生變化時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)其他設(shè)計(jì)特征感知的變化。在進(jìn)行涂裝設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮這些設(shè)計(jì)特征之間的關(guān)系，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)決策來(lái)滿足相關(guān)性需求。例如飛機(jī)的飛行速度與飛行操縱性能之間存在物理關(guān)系，因此凸顯快速飛行速度的設(shè)計(jì)決策能夠給用戶帶來(lái)靈巧的操縱特性的感知；凸顯新能源動(dòng)力的設(shè)計(jì)決策能夠提升用戶對(duì)飛機(jī)技術(shù)創(chuàng)新的感知；突出飛機(jī)安全性的設(shè)計(jì)決策能夠使用戶認(rèn)為該產(chǎn)品的市場(chǎng)定位更加高端，能夠帶來(lái)更安全舒適的飛行體驗(yàn)。

3.7 制定涂裝設(shè)計(jì)方案

根據(jù)數(shù)據(jù)分析得到的感性設(shè)計(jì)目標(biāo)，制定涂裝方案中各種設(shè)計(jì)元素的具體策略。首先，案例飛機(jī)采用了上單翼、大展弦比設(shè)計(jì)，操縱特性十分穩(wěn)定，在造型上偏向于靈巧的負(fù)面感知，因此采用貫穿機(jī)身的彩色線條配合大面積的白色來(lái)凸顯輕盈、靈巧的感覺(jué)；其次，該型號(hào)飛機(jī)為新能源電動(dòng)飛機(jī)，"electric airplane"使用簡(jiǎn)約且具有科技感的字體突出新能源動(dòng)力的特征；第三，紅色的感性意向代表著熱烈、活力與進(jìn)取，使用貫穿機(jī)身的紅色線條增強(qiáng)動(dòng)勢(shì)，突出飛機(jī)的高性能，機(jī)型代號(hào)采用撞色的字體設(shè)計(jì)來(lái)凸顯飛機(jī)的創(chuàng)新性，此外紅色、斜體的字母以及前沖的尖銳線條給人以強(qiáng)烈的速度感，增強(qiáng)了對(duì)飛機(jī)性能的感受；第四，國(guó)籍登記號(hào)使用粗線條字體能夠給人以穩(wěn)重的感覺(jué)，烘托安全性氛圍；第五，使用黑色的平滑曲線貫穿紅色線條，在一定程度上弱化了紅色線條的尖銳感，使飛機(jī)整體的視覺(jué)效果更加柔和。在確定感性設(shè)計(jì)方案后，使用KeyShot 軟件對(duì)涂裝方案進(jìn)行詳細(xì)建模，三維渲染效果見(jiàn)圖4。

圖4 某型電動(dòng)飛機(jī)涂裝方案渲染效果圖Fig.4 Renderings of a certain type of electric aircraft painting scheme

3.8 設(shè)計(jì)方案效果驗(yàn)證

在涂裝設(shè)計(jì)方案完成后，采用用戶調(diào)研的方式對(duì)涂裝設(shè)計(jì)方案的效果進(jìn)行評(píng)估，共72 人參與調(diào)研。結(jié)果顯示73.6%的被調(diào)研者對(duì)該涂裝方案表示出積極的評(píng)價(jià)。據(jù)此表明，依據(jù)感性工學(xué)方法制定的通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)方案能夠較好地滿足目標(biāo)用戶的感性需求。案例機(jī)型涂裝的實(shí)物效果見(jiàn)圖5。

圖5 某型電動(dòng)飛機(jī)涂裝方案實(shí)物效果圖Fig.5 Physical renderings of a certain type of electric aircraft painting scheme

4 結(jié)語(yǔ)

將感性工學(xué)方法應(yīng)用于通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)能夠更加有效地捕獲用戶的感性認(rèn)知需求，準(zhǔn)確定位設(shè)計(jì)目標(biāo)，從而幫助設(shè)計(jì)者更加合理地制定涂裝設(shè)計(jì)方案。本文以某型正常類(lèi)通用飛機(jī)為例進(jìn)行了應(yīng)用研究，建立了適用于通用飛機(jī)涂裝的感性語(yǔ)匯空間，通過(guò)數(shù)據(jù)分析確定了面向CCAR-23 部的正常類(lèi)飛機(jī)涂裝的三個(gè)設(shè)計(jì)因子與感性設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)于同等級(jí)別飛機(jī)的涂裝設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。同時(shí)，通用飛機(jī)涂裝的設(shè)計(jì)特征不是孤立存在的，需要綜合考量各個(gè)設(shè)計(jì)特征間的相關(guān)性，才能達(dá)到更好的設(shè)計(jì)效果。研究結(jié)果表明，感性工學(xué)方法在飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有廣泛的適用性和較高的應(yīng)用價(jià)值，為當(dāng)前我國(guó)通用飛機(jī)涂裝設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題提供了新的解決思路。

然而，本文主要針對(duì)涂裝的目標(biāo)與策略層面進(jìn)行研究，未能討論色彩、字體、圖形等具體設(shè)計(jì)要素與感性認(rèn)知間的關(guān)系，接下來(lái)將針對(duì)涂裝設(shè)計(jì)要素對(duì)感性認(rèn)知的影響進(jìn)行進(jìn)一步研究。