商用飞机工业设计进化史

彭露

在2018年珠海航展上，如果说装有矢量发动机的歼10B是飞行表演区的明星，那么，中俄远程宽体客机CR929的展示样机则是室内展区的明星。歼10B只要一起飞，大部分观众都会跑到室外抬头观看，同样，CR929展示样机只要一开放参观，必有众多观众在展台前排起长龙，争睹CR929高大上的客舱真容。

当然，人们对飞机工业设计的兴趣不只停留在展览上，在实际的航班选择中，飞机舱内设施及乘坐体验越来越成为一个重要的因素。也正是因为如此，飞机工业设计已成为各大运营商宣传的重点，波音飞机的“天空内饰”、“梦想飞机内饰”，以及空客的“A380内饰”，在为主制造商和航空公司争取眼球的同时，也使工业设计走进了大众的视野。

工业设计是连接工程与客户需求的重要桥梁。商用飞机中的工业设计是提升乘坐舒适性的重要手段，它关注色彩、材料、表面装饰、制造工艺、机械结构和整体形态等，要求设计结果不但能从效用、经济性等方面满足消费者使用的功能需求，还能在美观、情感等方面满足乘客的审美需求。

不过，能为商用飞机如此加分的工业设计并不是跟随着飞机的诞生而诞生的，它是全球航空工业大发展、航空运输业竞争日益加剧的产物。回顾商用飞机工业设计的发展历程，我们大致可以将其分为三个阶段。

萌芽阶段：代表机型波音707

在这一阶段，工业设计开始在商用飞机领域发挥作用，主要关注乘客的生理需求，人机工程学得到广泛应用。这一阶段的代表机型是波音707。

美国设计师沃尔特·提格是最早在产品设计中注意到人体工程学因素的设计师之一。他与工程技术人员密切合作，从外形上解决技术问题，使他设计的机械具有比较少的凹凸外形，便于清洁、保养，提高安全度，也利于用户使用。

1956年，沃尔特·提格的设计事务所同波音公司的设计部门合作，共同设计了波音707的客舱。这是现代民航客机机舱设计的杰出代表，开创了飞机工业设计的先河。

在设计过程中，沃尔特·提格通过数十次模拟飞行来试验座椅、厨房和其他设施是否符合人机工程学原理。他还在飞机客舱采用了隐蔽的灯光、宽大舒适的座椅和让人感到宁静的色彩，把波音707打造成当时最舒适的商用飞机之一。

波音707的优秀设计影响了世界各国的飞机主制造商，促进了全球商用飞机工业设计水平的提高。沃尔特·提格的设计公司也借此扬名立万，后来还在西雅图开设了办公室，参与了包括747、787在内的波音公司几乎所有机型的设计工作。

以波音707为对象进行工业设计的，还有美国著名工业设计先驱罗维。20世纪60年代，罗维完成了美国总统专机波音707式“空军一号”的客舱和涂装的改进设计。此后，为美国总统服务的“空军一号”一直保持着罗维的设计风格：机尾部分印着星条旗，机翼上有美国空军的标记和英文缩写，前舱门的右下方有一个巨大的美国国徽，機身由白色、淡蓝色和深蓝色组成。今天，我们看到美国总统特朗普出行时乘坐的“空军一号”，仍然采用这一经典涂装。

发展阶段：代表机型波音737

在这一阶段，大飞机的工业设计得到快速发展，波音、空客两大巨头的竞争促使客舱内饰设计愈发完美，乘客的生理需求和心理需求得到了前所未有的满足。波音737的工业设计可作为这一阶段的代表。

其实，波音早在20世纪50年代就建立了自己的设计部门。与美国汽车公司的设计部门不同，波音的设计部门不是为了创造吸引顾客的外形而建立的，它的主要功能是改进飞机的内部设计，以便提供更安全、更舒适的客舱设备和产品。

在沃尔特·提格的设计公司为波音设计了747飞机客舱之后，波音公司的设计部门从中总结了工业设计经验，在以后的飞机设计中取得了显著的成就。美国麦道公司、欧洲空客公司受到波音公司工业设计成果的深刻影响，纷纷成立了自己的工业设计部门。

飞机的工业设计首先要解决的是如何通过座椅、相关设施的设计以及空间布置和内部装饰等，来缓解乘客的疲劳与无聊。人们乘坐飞机出行时，受客舱空间的限制，不可能像坐火车那样，在客舱里来回走动，也不可能如坐汽车那样，可以隔一段时间停下来休息。

因此，飞机座椅的设计非常重要，具体而言，座椅的设计包括座椅的造型和色彩、座椅的舒适性、座椅的附件设计、座椅的布置、座椅与座椅的连接、座椅的安装、座椅与客舱的协调性等方面的内容。这一切都需要工业设计参与其中，在人性化设计理念的指导下，使客舱变得美观、时尚、舒适。乘客置身其中，感觉愉悦、开心。当然，飞机客舱的设计还必须考虑飞机飞行的特点，比如高空颠簸、超重和失重等。

除了客舱，工业设计也逐步融入到驾驶舱的设计中。飞机驾驶舱里有许多仪表、仪器和各种操作按钮、控件，它们的形状、大小和位置非常重要。这就是业界常说的人机界面设计，需用人机工程学和设计心理学的原理来指导。

在飞机驾驶舱设计中，工业设计师必须根据飞行员的静态尺寸、动态尺寸、活动范围、心理特性、视觉特性、感觉特性等来设计各种仪表、仪器、按钮和控件的形状、大小，并对它们进行合理布置，使飞行员能方便地观察这些仪表、仪器，能轻松地操作这些按钮、控件，在确保安全飞行的同时，提升飞行员的驾驶舒适度。

在数十年的实践中，波音公司的工业设计取得了丰硕的成果。1992年，波音777凭借兼具美学与舒适性的驾驶舱设计，获得美国工业设计师协会的“工业设计优秀奖”。2011年，波音787凭借视觉效果极佳的客舱设计，获得了“工业设计优秀奖”中的“交通工具”及“设计策略”两个类目的金奖，后来又获得“红点产品设计奖”。

此后，波音在737MAX的设计中延用了787的“天空内饰”设计，包括采用多彩LED的情景灯光照明系统、更大的行李箱以及新设计的侧壁板与舷窗等。

波音737MAX的细节设计非常人性化。比如，行李箱采用了下拉式旋转开启的方式，当其关闭时被藏入天花板中，给过道和座椅顶部带来了更大的空间。开启箱门的手柄能满足不同人群的使用习惯，既可下揿，也可上拨。

在波音之外，空客公司也拥有自己的工业设计部门，建立了数百人的专业团队，为自己的产品提供专业的工业设计和配套服务。2008年，空客开发的两款创新型客舱系统，在同年的飞机内饰展览会上获得“水晶客舱奖”。

巴航工业也非常重视飞机工业设计。其E-Jets E2客舱内饰设计融合了诸多创新元素，通过模块化设计扩大了乘客的个人空间及随身行李空间。该设计获得2015年度“水晶客舱奖”。

与先进国家相比，中国的工业设计还处在产业化发展的初期阶段。不过，在环渤海、长三角、珠三角等经济发达地区，工业设计产业已初步形成。2011年，工信部等11个部委联合发布《促进工业设计发展的若干指导意见》，各级政府和企业的重视程度有了明显提高，工业设计产业得到了较快发展。

具体到民机研制领域，中国商飞公司成立后，在客服中心成立了工业设计所，专门从事与客舱相关的工业设计工作。工业设计所近年来也有不少作品斩获了国内外设计大奖，但总体来说，和国外先进水平相比，中国商用飞机的工业设计基础还十分薄弱。

前沿探索阶段：代表机型空客A350

在这一阶段，客舱内饰开始应用更多的高科技设备，提供更多的交互式、多感官体验。“乘客体验”成为客舱内饰设计追求的重要目标，前沿探索和设计创新成为飞机制造商展现自身实力的重要手段。这一阶段的代表机型是空客A350。

空客A350的全新客舱内饰被称为“飞行空间”，其设计核心是统一的客舱产品系列，显著提升乘客的乘坐体验，同时向航空公司提供多样化的选择。A350客舱内部的横截面直径达5.6米，空间增大使其能拥有更大的头顶行李舱。空客还为A350客舱配备了目前最先进的第四代机载娱乐系统，给包括经济舱在内的每个座椅背后都安装了高清显示屏，供乘客观影娱乐。模块化的电子器件和导线被智能化地集成在一起，使A350独创性地拥有纯平地板，座椅下的空间也得到更多释放。

在空客位于汉堡的A350客舱定制中心，用户可以快速、高效地完成客舱定制工作，也可以现场体验A350的其他设计，比如能够发出1670万种颜色的LED情境灯光系统，多达100种的商务舱和卫生间设计，以及多种多样的厨房选項等。

在这一阶段，更高效的空间利用、更舒适的乘坐体验、更多元化的客舱娱乐体验等是商用飞机工业设计的主要特点。

在提高空间利用率方面，更多的公司开始关注客舱空间的高效利用，一些设计师正在探索密度更高的客舱布局方案。例如，Sicma宇航座椅公司研究的MYAH设计方案，通过对一体化功能的拆解，布置了一个针对坐姿优化的座椅，结合一旁的平铺睡床，形成一套单独舱位，从而实现了坐卧分离，增强了舒适性。此外，通过利用纵向空间，使前后睡床在高度上分层布局，可以实现客舱的高密度排布。

在提供更舒适的乘坐体验方面，阿提哈德航空公司为其A380配置的头等舱可以作为代表。它有一间客厅、独立双人卧室和一间可淋浴的盥洗室。乘客可以享受专属的私人空间，并配有专属的管家、顶级厨师以及门卫服务等。

在更多元化的娱乐系统方面，预计虚拟现实将替代电视屏幕，引领航空娱乐的未来。事实上，目前已有不少航空公司在航展上展出了自己研发的虚拟现实系统，参观者可以通过VR眼镜体验飞行中客舱的真实状态。另外，在飞行员培训、机务维修以及设计展示方面，虚拟现实技术的应用也比较广泛。相信随着整个行业的发展，虚拟现实在航空娱乐领域会有很大的发展。届时，旅客们可以在漫长的旅途中享受虚拟世界的奇妙体验了。