2016年12月,一场世界优秀工业设计集聚的盛会在浙江良渚盛大开幕。会上,“新舟”700飞机总设计师董建鸿代表团队从中国工程院常务副院长潘云鹤院士手中接过了“中国优秀工业设计奖”金奖的奖杯。
“中国优秀工业设计奖”是经中央批准,由工业和信息化部主办的国家级政府奖项,也是我国工业设计领域唯一的“国家奖”。作为金奖得主,由中航工业一飞院设计申报的成果《“新舟”700飞机驾驶舱内饰》,从数千个参赛项目中脱颖而出,是航空航天领域唯一(也是陕西省唯一)的获奖产品。
小空间 大融合
“您现在看到的驾驶舱完全引入工业设计理念,可以肯定地说,这是目前最先进的涡桨飞机驾驶舱……”“新舟”700飞机内饰专业主任师、一飞院内饰与生活设施研究室的主任王磊自豪地向马凯副总理介绍。
走进“新舟”700飞机驾驶舱,第一印象是温馨舒适。坐在驾驶员座椅上,柔和的光线从头顶洒下,眼前和手边的一切,都是如此和谐美观、井然有序。无论会不会飞行,你都会有想去体验的冲动。
这正是“新舟”700飞机采用工业设计理念“跨界”的直观体现。
“新舟”700是一型“带着时代气息的飞机”,在技术、研制观念上都是全新的。其驾驶舱、客舱的设计是多系统、多设备、多功能的“亲密融合”。其跨系统多目标决策、跨学科多专业协调的任务特点,需要决策者和实施者创新思维方式,解决“跨界融合”的难题,即在考虑产品外观、选材、颜色等问题的同时,站在更高的层面,从商业角度考虑产品未来的市场竞争力,以“确保用户体验最佳”为目标开展设计研制工作。
充分运用工业设计方法的“新舟”700飞机驾驶舱内饰系统,秉承“以人为中心”的设计理念,在强约束条件下最大限度地满足了人的生理和心理需求。通过高度融合的“一体化”设计,营造出了科技感十足、交互式体验的座舱氛围。
这个看上去特别舒适的空间,为飞行员提供了安全的工作环境,可有效减轻飞行员在多任务并行情况下操作的心理负担,确保飞行员在多任务下决策果断、操作快捷,大大提高了飞行员操作的精准性;飞机产品技术品质显著提升,飞行体验发生了革命性的变化。
除了实现驾驶舱设计要素之间的融合,设计团队在军机研制的经验基础上,创新性地运用了虚拟现实评估与实物验证相结合的评价方法,完成了自主设计研发,为工业产品向工业商品转换贴上了“中国创造”的标签。
同时,相对于一般消费品,飞机舱内工业设计需要更多的跨界知识和管理能力。正如一位业内专家所说:“飞机研制如果能在一个舱内做到工业设计的高度融合,那非常了不起,也会诱发更深层次的设计流程和组织变革。”
小团队 大作为
复杂的市场环境竞争中,“没有第二,只有第一”。对于“新舟”700整个设计团队来说,挑战“涡桨支线飞机世界第一”就是队伍在组建之初自觉扛在肩上的责任和使命。在大家都向着目标奔跑的路上,“新舟”700飞机内饰设计团队用实际行动践行了自己的承诺。
一飞院内饰设计专业只有15人,其中11人不同程度肩负着“新舟”700内饰设计任务,且全是清一色的年轻人。这支看上去“力量单薄”的队伍,却在短短一年多的时间内,充分结合总体、环控、照明、航电、四性综合保障等相关专业需求,综合造型、色彩及灯光搭配结果,形成了数十种驾驶舱及客舱内饰效果方案,同时联合院内虚拟现实试验室,实现了所有效果方案的虚拟现实展示,并逐一接受型号总设计师、相关专业专家的“鉴赏”。
回忆过往,王磊仍觉得大家当时“太疯狂”。
飞机内饰是决定飞机内部风格的重要专业。2014年初,内饰团队正式接手“新舟”700飞机内饰设计任务。然而,设计输入有限、接口关系不确定等现状,成为横亘在团队面前的一座座大山。面对迫在眉睫的节点要求,人手不足的团队决定主动出击。
由于内饰设计具有难以量化和紧贴时代的特殊性,于是团队成员分工合作,由青年技术骨干首先梳理国内外民机装饰系统现状,分享所见所学所闻,提取设计元素并探求内饰发展趋势,致力于“用最先进的理念开展内饰设计工作”。同时,他们以用户需求为牵引,强调设计突出“产品性格”和“商品文化”,力求形成能占领市场、引领潮流的“新舟”700特色。
“要把‘新舟’700内饰打造成一项精品工程,让内饰成为飞机的一大‘卖点’。”董建鸿经常鼓励团队。
除了埋头苦干,内饰团队不忘“眼观六路”,与董建鸿密切沟通设计理念,确保各项工作在正确的道路上前行。在设计过程中,他们不断与各专业协调,常常为一个方案细节争得面红耳赤;对于不满意的造型反复修改,甚至数次忍痛将之前的工作推翻重来,一切都为了让设计更加完美……然而,团队的付出似乎并没有换来预想的效果。内饰系统交联系统较多,接口关系复杂,根本无法有效保证舱内效果。
怎么办?在董建鸿的指导带领下,团队做出了一个大胆决策——脱离部分接口约束先行设计。具体实施起来,就是利用特征曲线、曲面达到呼应与协调,利用人机功效尺寸验证确定功能部件的位置,再根据其他系统的接口要求进行微调,将“新舟”700飞机内饰系统打造成一个“小总体”。
随着项目持续推进和方案细化,在“新舟”700研制线上出现了“内饰先行”的局面,这着实让团队所有成员为之振奋。
型号研制任务之余,团队进行了长达半年的工业设计培训。基于对产品设计全新的理解和思考,在中航工业创新基金的支持下,团队谋求多学科融合,探索出一种面向未来的集隔热、隔/吸声和电磁屏蔽功能于一身的飞机内饰一体化设计技术,为飞机减重做出了贡献。随着新材料、新技术的发展,团队不断探索着这些“资源”在内饰设计制造中的应用。经过长期论证,确定了利用虚拟现实技术对设计效果进行实时三维模拟,利用3D打印技术实现任意复杂型面内饰制造等近期发展关键点,立足设计源头,提升设计质量和效果,降低生产制造成本。
就这样,在大型运输机研制中诞生的内饰设计团队,装点了“鲲鹏”,又荣耀了“新舟”,对于未来发展,他们更加自信笃定。
小设计 大跨越
于整架飞机而言,内饰系统无疑是磷光片羽。但“新舟”700飞机的内饰系统设计却实现了巨大的跨越。
2016年中国航展,中航工业展馆内,“新舟”700飞机展台人气爆棚。飞机采购方用户代表、各级领导、国内外媒体及众多“航展迷”纷纷在驾驶舱模拟器前驻足参观,合影留念。
“这是我在中国航展上见过的最好的驾驶舱设计!”国外某航空公司一位资深高管如此评价。
据专家介绍,世界工业设计由最初的以外观设计为主,经历外观+功能(技术)设计时期,当前已进入到以创新设计为特点的第三个历史时期。相较于中国,欧美发达国家处于发展前列,且工业设计面临的跨界融合难题在中高端制造领域也同样存在。
“新舟”700飞机驾驶舱内饰系统的成功设计研制,打破了当前民机驾驶舱内饰系统从设计到制造都由国外供应商主导、国内仅少量企业代工制造的被动局面,确立了我方在产品方案设计及详细设计阶段的主导权,以及在全行业中的引领地位,形成了具有推广价值和推广路径的设计研制能力。同时,在一定程度上带动了基础材料和工艺装备产业的发展,建立了国内行业从自主设计、工艺到制造完整的全产业链。目前,“新舟”700飞机内饰系统已为国家节省了大量外汇经费,创造了可观的直接经济效益。
《中国制造2025》的部署,吹响了我国全面推进实施制造强国战略的号角。作为装备制造业的重量级代表,我国航空工业正在以己之力,创新超越。作为航空工业的一支劲旅尖兵,中航工业一飞院也正在“技术立院、创新前行”的发展理念指引下,为推动我国工业设计产业加快发展贡献智慧和力量。