《設計》專訪｜胡永攀：藝術性與功能性完美融合 彰顯“巡天”之“底氣”“膽氣”“豪氣”

受訪人物

胡永攀，四川美術學院設計學院工業與產品設計系副主任，副教授。長期從事航空航天、應急救援等高端裝備工業設計工作。主持多項省部級重點研究項目，參與編寫國家標準1部，參與設計的航天裝備在我國載人飛船發射和返回任務中成功應用，指導學生設計作品被選定為神舟十七號載人飛行任務標識。工業設計作品“‘巡天’登月服系統組件設計”獲第四屆中國美術獎金獎。

觀點提純

“工業設計正在經歷從“助力創新”向“引領創新”轉變。尤其對于戰略新興產業和未來產業，工業設計在應用場景構建、市場需求挖掘、解決方案創新等方面具有巨大潛力，在新質生產力培育發展中能夠發揮重要的引領作用?！?/p>

“巡天”登月服系統組件設計，是針對未來中國載人登月的需求而做的概念創意設計。中國將在2030年前實施載人登月，實現千百年來的奔月夢想。這將是全球關注的偉大壯舉，是實現中華民族偉大復興進程中的重要里程碑。登月服是支撐載人登月的重大航天裝備，是展示國家和民族形象的重要載體。將航天的嚴謹與藝術的浪漫相結合，為這一偉大事件創作作品，是新時代設計師職責所在?；诖?，作品提出具有中國特色的登月服系統組件概念設計方案，并將其命名為“巡天”。

設計構思靈感主要來源于“甲胄形、凌風帶、天穹意、玉璧紋、五行色”等具有代表性的中國傳統文化元素，并與登月服功能結構有機融合。登月是一場人類的偉大出征，因此登月服整體造型設計來源于中國傳統甲胄的形象，將甲胄的鳳翅兜鍪、雙層披膊、胸甲、腹甲、膝裙等結構造型進行提取轉化，結合登月服各部分的結構特點和功能需求開展創意設計，整體表現出具有中國特色的莊重和威嚴；“凌風帶”元素取材自敦煌壁畫中的飛天飄帶，通過提取演繹融入登月服軀干的裝飾帶設計中，展現出莊重中的一抹靈動；玉璧在中國歷史文物中占有重要地位，“玉璧紋”是中國傳統紋樣的集中體現，在部分細節造型和裝飾中融入玉璧形態及玉璧紋樣，成為傳播中華悠久傳統文化的承載；“天穹意”象征著對于浩瀚太空的向往和求索，作品在手臂、靴子及背包等線條設計中參考天穹意象，融入“天人合一”的哲思浪漫；“五行色”是對我國古代哲學思想在色彩上的集中體現，蘊含著對宇宙萬物生成變化的思考。作品通過以上傳統文化元素的融入，確保其功能性、藝術性及文化特色完美結合，實現傳統文化與現代科技的融合創新，呈現出新時代具有顯著中國特色的航天新形象。

我希望通過作品設計展現五千年來中華民族悠久歷史文化的“底氣”、根植于歷代中華兒女血脈人定勝天突破創新的“膽氣”，以及我國航天事業自力更生蓬勃發展巡天攬月的“豪氣”。作品冠以“巡天”之名，寓示著與我國首創的“飛天”艙外服的一脈相承。從“飛天”到“巡天”，實現了從一窮二白到遙遙領先的偉大突破。希望通過作品表達激發公眾的民族自豪感和凝聚力。

除了造型外，作品還提出了可拆卸式負重增強外骨骼、集成下翻式背包、智能人機交互界面等系列概念創意，增強了作品的適用性和創新性。

由于月面是有重力環境，重力加速度約為地球表面的1/6。登月服自身質量較大，即使在1/6重力作用下，其重量也是不可忽視的，長期作用于航天員身上將對航天員帶來較大的負擔。針對這一問題，作品創新設計了可拆卸式負重增強外骨骼，輔助航天員支撐登月服重量，大幅減輕航天員壓力，同時起到增強力量和穩定性的效果。外骨骼采用模塊化可拆裝設計，航天員可具體任務需求快速調整，提高了裝備適用性和靈活性。

登月服背包具有生成壓力、供給氧氣、輸出能量等功能，是一套高度集成的便攜式生命維持系統。背包同時也是航天員進入登月服的通道。目前艙外服背包一般為側開模式，可廣泛適用于微重力環境。在月面有重力條件下，航天員進入登月服更加困難，需要有支撐攀爬進入的結構?；诖?，作品進行了大膽創新，設計了集成下翻式背包，當背包下翻打開后，背包內面同時具有支撐航天員攀爬進入的功能，解決航天員在有重力條件下進入登月服的難題。

在登月服使用過程中，航天員需要通過人機交互方式控制登月服的內部壓力、氧氣濃度、電器開關等參數。為了增強人機工效，提高使用效能，作品設計了胸前集成式操作臺、手臂嵌入式顯示與控制器等多種交互方式。操作臺上按鈕、旋鈕等設計均滿足航天員穿戴壓力手套后的操作要求，并配有鏡像反寫的文字提示。航天員在操作時可以通過左臂上安裝的反射鏡觀察提示文字及操作按鈕、旋鈕，提高人機交互的便捷性和可靠性。

《設計》：在您的作品中，如何平衡藝術性、功能性和實用性之間的關系？

胡永攀：工業設計的對象是工業產品，與工藝品設計有很大區別，藝術性與功能性的完美融合是工業設計追求的重要目標。作品中的航天服作為一類特殊的工業產品，其工業設計具有兩個特殊的難點：第一，航天服既有工業產品屬性，又有服裝屬性，其表面既有金屬和非金屬硬質材料，也有織物軟質材料。因此在本作品的設計中，既融合了工業產品的設計理念和方法，又融合了服裝設計的理念和方法；第二，航天服是典型的“結構即外觀”產品，其頭盔、屏蔽服等功能結構直接構成產品外觀。航天服設計需要在對功能結構深入研究的基礎上，通過對結構的形態、材質、工藝等全面創新達到整體的設計效果。

《設計》：您如何看待當前國內工業設計行業的現狀？有哪些積極的變化和待解決的問題？

胡永攀：國內工業設計行業目前正處于快速發展階段，同時也是一個非常重要的轉折期。首先，國家、社會、產業對于工業設計的重視程度越來越高。以航天裝備為例，近年來航天裝備的研發特別重視工業設計融入，航天裝備工業設計成為展示國家民族形象和傳播文化自信的重要載體。其次，我認為工業設計正在經歷從“助力創新”向“引領創新”轉變。尤其對于戰略新興產業和未來產業，工業設計在應用場景構建、市場需求挖掘、解決方案創新等方面具有巨大潛力，在新質生產力培育發展中能夠發揮重要的引領作用。

對于待解決的問題，我比較關注的是如何提升工業設計的層次和水平，以及如何將工業設計的關注重點由造型外觀向系統創新轉變。我覺得無論是對于產業裝備還是生活產品，工業設計都能夠從市場需求、解決方案、概念創意、人機交互、外觀造型、使用體驗、品質質量等方面進行系統的設計創新。然而，目前在某些產品領域，尤其是一些技術復雜度高、功能專業性強的產品，工業設計融入的深度還不夠。當然，這種轉變對于工業設計從業者的能力和水平要求更高，也對于工業設計教育提出了新的要求。

《設計》：作為教育者，您認為工業設計教育應該如何培養未來的人才？在教學過程中，您最注重培養學生的哪些能力和素質？

胡永攀：我覺得面向未來培養工業設計人才，“交叉”應該是核心理念之一。交叉不是各類知識的簡單混合，是建立在對各類知識深刻理解基礎上的融會貫通，是系統創新的源泉和動力。如何建立科技、藝術和文化相互交叉、深度融合、學以致用的教學體系，是工業設計教育者要考慮的重要問題。

具體到教學實踐中，我比較注重培養學生五方面的能力素質。一是敏銳的洞察能力，能夠深入了解產品，敏銳把握需求；二是強烈的創新意識，敢于天馬行空地提出創意，觸類旁通的發散創意；三是扎實的知識基礎，要廣博學習、文理兼修、融會貫通；四是高超的審美水平，能夠引領時代，廣泛認同；五是過硬的實踐能力，具備過硬的設計表達、原型制作等實踐技能。

案例解析

“巡天”登月服系統組件設計

設計者：胡永攀、袁僑偉、馮寄候、賴軒、孫元明、周敦頤、文華祥、李林熙

類別：工業設計

設計闡釋：

一、總體闡釋

月亮千年以來都是中國文人的精神寄托，在中國文化與精神體系中占有特殊地位。從上古以來“嫦娥奔月”的神話傳說，到“夜光何德，死則又育？”的屈原天問；從家喻戶曉的“舉頭望明月，低頭思故鄉”，到孤篇橫絕的“江畔何人初見月？江月何年初照人？”；從萬戶飛天的“航天首試”，到嫦娥六號月背采樣的偉大壯舉，無不表現了中國人對月亮的美好憧憬、孜孜探索與不懈追求。

中國即將在2030年前實施載人登月，實現千百年來的奔月夢想。登月服是支撐載人登月的重大航天裝備，是展示國家和民族形象的重要載體。作品以我國首次載人登月任務需求為出發點，提出具有中國特色的登月服系統組件創意設計方案，并將其命名為“巡天”。作品遵循“以人為本、以美為媒、融合創新”的設計理念，以設計的手法集中展現了“千年文化的底氣、巡天攬月的豪氣、突破創新的膽氣”，將“甲胄形、凌風帶、玉璧紋、天穹意、五行色”等傳統文化元素與高科技結構巧妙融合，兼具傳統意蘊和未來美感，提出了可拆卸式負重增強外骨骼、集成下翻式PLSS背包、智能人機交互界面等概念創意，具有更強的適用性和創新性，彰顯中國風格、中國智慧、中國氣派。

二、設計理念

作品總體遵循“以人為本、以美為媒、融合創新”的設計理念?！耙匀藶楸尽笔侵敢院教靻T為設計中心，圍繞航天員的形象展示、場景使用以及生命安全開展系統化設計，將外觀造型、人機工效、安全防護三方面的設計全面融合，讓登月服更好看，更好用，更安全?！耙悦罏槊健笔侵敢匀虿毮康妮d人登月偉大壯舉為契機，通過藝術設計的手法展示國家和民族形象，將具有代表性的中國文化傳統元素和傳統智慧巧妙融入系統設計中，傳播航天精神，展現文化自信，彰顯中國氣派、中國風格和中國風采?！叭诤蟿撔隆笔侵笀猿挚萍?、藝術、文化三者相互融合、相互促進，以藝術追求促進科技突破，以科技進步推動藝術創新，以三者融合實現跨越領先。

以上述設計理念為出發點，確立作品的設計指向，即通過作品設計集中展現五千年來中華民族悠久歷史文化的“底氣”、根植于歷代中華兒女血脈人定勝天突破創新的“膽氣”、我國航天事業自力更生蓬勃發展巡天攬月的“豪氣”。作品冠以“巡天”之名，寓示著與我國首創的“飛天”艙外服的一脈相承。從“飛天”到“巡天”，實現了從一窮二白到遙遙領先的偉大突破，對于激發民族自豪感和凝聚力具有重要意義。

圍繞設計理念和設計目標，作品重點從“飾”“色”“形”“質”“構”“工”六個方面開展系統化設計，將從中國傳統文化提取轉化的“飾”“色”“形”與凝聚未來科技創新的“質”“構”“工”有機結合，構建“創新成體，意蘊為魂”的作品形象，兼具傳統意蘊和未來美感。

設計理念

三、設計構思

“巡天”登月服系統組件設計構思靈感主要來源于“甲胄形、凌風帶、天穹意、玉璧紋、五行色”等具有代表性的中國傳統文化元素，將這些元素與登月服功能結構有機融合。登月是一場人類的偉大出征，因此登月服整體造型設計來源于中國傳統甲胄的形象，將甲胄的鳳翅兜鍪、雙層披膊、胸甲、腹甲、膝裙等結構造型進行提取轉化，結合登月服各部分的結構特點和功能需求開展創意設計，整體表現出具有中國特色的莊重和威嚴。“凌風帶”元素取材自敦煌壁畫中的飛天飄帶，通過提取演繹融入登月服軀干的裝飾帶設計中，展現出莊重中的一抹靈動。玉璧在中國歷史文物中占有重要地位，“玉璧紋”是中國傳統紋樣的集中體現，在部分細節造型和裝飾中融入玉璧形態及玉璧紋樣，成為傳播中華悠久傳統文化的承載?！疤祚芬狻毕笳髦鴮棋盏南蛲颓笏鳎髌吩谑直?、靴子及背包等線條設計中參考天穹意象，融入“天人合一”的哲思浪漫?！拔逍猩笔菍ξ覈糯軐W思想在色彩上的集中體現，蘊含著對宇宙萬物生成變化的思考。作品通過以上傳統文化元素的融入，確保其功能性、藝術性及文化特色完美結合，實現傳統文化與現代科技的融合創新，呈現出新時代具有顯著中國特色的航天新形象。

設計構思

四、概念創意

作品針對月面場景特點和登月服的實際應用需求，提出了可拆卸式負重增強外骨骼、集成下翻式PLSS背包、智能人機交互界面等系列概念創意，增強了作品的適用性和創新性。

（1）可拆卸式負重增強外骨骼

月面是有重力環境，重力加速度約為地球表面的1/6。登月服自身質量較大，即使在1/6重力作用下，其重量也是不可忽視的，長期作用于航天員身上將給航天員帶來極大的負擔。針對這一問題，作品創新設計了可拆卸式負重增強外骨骼，輔助航天員支撐登月服重量，大幅減輕航天員壓力，同時起到增強力量和穩定性的效果。外骨骼采用模塊化可拆裝設計，航天員可根據具體任務需求快速調整，提高了裝備適用性和靈活性。

（2）集成下翻式PLSS背包

登月服背包具有生成壓力、供給氧氣、輸出能量等功能，是一套高度集成的便攜式生命維持系統（Portable Life Support System，簡寫為PLSS）。背包同時也是航天員進入登月服的通道。目前艙外服背包一般為側開模式，可廣泛適用于微重力環境。在月面有重力條件下，航天員進入登月服更加困難，需要有支撐攀爬進入的結構?；诖?，作品進行了大膽創新，設計了集成下翻式PLSS背包，當背包下翻打開后，背包內面同時具有支撐航天員攀爬進入的功能，解決航天員在有重力條件下進入登月服的難題。

（3）智能人機交互界面

在登月服使用過程中，航天員需要通過人機交互方式控制登月服的內部壓力、氧氣濃度、電器開關等參數。為了增強人機工效，提高使用效能，作品設計了胸前集成式控制臺、手臂嵌入式顯示與控制器等多種交互方式。控制臺上按鈕、旋鈕等設計均滿足航天員穿戴壓力手套后的操作要求，并配有鏡像反寫的文字提示。航天員在操作時可以通過左臂上安裝的反射鏡觀察提示文字及操作按鈕、旋鈕，提高人機交互的便捷性和可靠性。

內外結構

五、創作歷程

中國實現載人登月將是全球關注的偉大壯舉，是實現中華民族偉大復興進程中的重要里程碑。將航天的嚴謹與藝術的浪漫相結合，為這一偉大事件創作作品，是新時代設計師職責所在。作品創作團隊研讀了大量文獻資料，分析了國內外各種航天服的設計特點，深入研究登月服的應用場景和任務需求，經歷了從概念創意、草圖推演、數字模型到軟件仿真、模型實驗反復迭代的漫長歷程，方完成了“巡天”登月服系統組件設計的作品創作，為我國登月服研制提供創意參考，貢獻設計智慧。

設計歷程