“工业设计正在经历从“助力创新”向“引领创新”转变。尤其对于战略新兴产业和未来产业，工业设计在应用场景构建、市场需求挖掘、解决方案创新等方面具有巨大潜力，在新质生产力培育发展中能够发挥重要的引领作用。”
“巡天”登月服系统组件设计，是针对未来中国载人登月的需求而做的概念创意设计。中国将在2030年前实施载人登月，实现千百年来的奔月梦想。这将是全球关注的伟大壮举，是实现中华民族伟大复兴进程中的重要里程碑。登月服是支撑载人登月的重大航天装备，是展示国家和民族形象的重要载体。将航天的严谨与艺术的浪漫相结合，为这一伟大事件创作作品，是新时代设计师职责所在。基于此，作品提出具有中国特色的登月服系统组件概念设计方案，并将其命名为“巡天”。
设计构思灵感主要来源于“甲胄形、凌风带、天穹意、玉璧纹、五行色”等具有代表性的中国传统文化元素，并与登月服功能结构有机融合。登月是一场人类的伟大出征，因此登月服整体造型设计来源于中国传统甲胄的形象，将甲胄的凤翅兜鍪、双层披膊、胸甲、腹甲、膝裙等结构造型进行提取转化，结合登月服各部分的结构特点和功能需求开展创意设计，整体表现出具有中国特色的庄重和威严；“凌风带”元素取材自敦煌壁画中的飞天飘带，通过提取演绎融入登月服躯干的装饰带设计中，展现出庄重中的一抹灵动；玉璧在中国历史文物中占有重要地位，“玉璧纹”是中国传统纹样的集中体现，在部分细节造型和装饰中融入玉璧形态及玉璧纹样，成为传播中华悠久传统文化的承载；“天穹意”象征着对于浩瀚太空的向往和求索，作品在手臂、靴子及背包等线条设计中参考天穹意象，融入“天人合一”的哲思浪漫；“五行色”是对我国古代哲学思想在色彩上的集中体现，蕴含着对宇宙万物生成变化的思考。作品通过以上传统文化元素的融入，确保其功能性、艺术性及文化特色完美结合，实现传统文化与现代科技的融合创新，呈现出新时代具有显著中国特色的航天新形象。
我希望通过作品设计展现五千年来中华民族悠久历史文化的“底气”、根植于历代中华儿女血脉人定胜天突破创新的“胆气”，以及我国航天事业自力更生蓬勃发展巡天揽月的“豪气”。作品冠以“巡天”之名，寓示着与我国首创的“飞天”舱外服的一脉相承。从“飞天”到“巡天”，实现了从一穷二白到遥遥领先的伟大突破。希望通过作品表达激发公众的民族自豪感和凝聚力。除了造型外，作品还提出了可拆卸式负重增强外骨骼、集成下翻式背包、智能人机交互界面等系列概念创意，增强了作品的适用性和创新性。由于月面是有重力环境，重力加速度约为地球表面的1/6。登月服自身质量较大，即使在1/6重力作用下，其重量也是不可忽视的，长期作用于航天员身上将对航天员带来较大的负担。针对这一问题，作品创新设计了可拆卸式负重增强外骨骼，辅助航天员支撑登月服重量，大幅减轻航天员压力，同时起到增强力量和稳定性的效果。外骨骼采用模块化可拆装设计，航天员可具体任务需求快速调整，提高了装备适用性和灵活性。登月服背包具有生成压力、供给氧气、输出能量等功能，是一套高度集成的便携式生命维持系统。背包同时也是航天员进入登月服的通道。目前舱外服背包一般为侧开模式，可广泛适用于微重力环境。在月面有重力条件下，航天员进入登月服更加困难，需要有支撑攀爬进入的结构。基于此，作品进行了大胆创新，设计了集成下翻式背包，当背包下翻打开后，背包内面同时具有支撑航天员攀爬进入的功能，解决航天员在有重力条件下进入登月服的难题。在登月服使用过程中，航天员需要通过人机交互方式控制登月服的内部压力、氧气浓度、电器开关等参数。为了增强人机工效，提高使用效能，作品设计了胸前集成式操作台、手臂嵌入式显示与控制器等多种交互方式。操作台上按钮、旋钮等设计均满足航天员穿戴压力手套后的操作要求，并配有镜像反写的文字提示。航天员在操作时可以通过左臂上安装的反射镜观察提示文字及操作按钮、旋钮，提高人机交互的便捷性和可靠性。《设计》：在您的作品中，如何平衡艺术性、功能性和实用性之间的关系？胡永攀：工业设计的对象是工业产品，与工艺品设计有很大区别，艺术性与功能性的完美融合是工业设计追求的重要目标。作品中的航天服作为一类特殊的工业产品，其工业设计具有两个特殊的难点：第一，航天服既有工业产品属性，又有服装属性，其表面既有金属和非金属硬质材料，也有织物软质材料。因此在本作品的设计中，既融合了工业产品的设计理念和方法，又融合了服装设计的理念和方法；第二，航天服是典型的“结构即外观”产品，其头盔、屏蔽服等功能结构直接构成产品外观。航天服设计需要在对功能结构深入研究的基础上，通过对结构的形态、材质、工艺等全面创新达到整体的设计效果。《设计》：您如何看待当前国内工业设计行业的现状？有哪些积极的变化和待解决的问题？胡永攀：国内工业设计行业目前正处于快速发展阶段，同时也是一个非常重要的转折期。首先，国家、社会、产业对于工业设计的重视程度越来越高。以航天装备为例，近年来航天装备的研发特别重视工业设计融入，航天装备工业设计成为展示国家民族形象和传播文化自信的重要载体。其次，我认为工业设计正在经历从“助力创新”向“引领创新”转变。尤其对于战略新兴产业和未来产业，工业设计在应用场景构建、市场需求挖掘、解决方案创新等方面具有巨大潜力，在新质生产力培育发展中能够发挥重要的引领作用。对于待解决的问题，我比较关注的是如何提升工业设计的层次和水平，以及如何将工业设计的关注重点由造型外观向系统创新转变。我觉得无论是对于产业装备还是生活产品，工业设计都能够从市场需求、解决方案、概念创意、人机交互、外观造型、使用体验、品质质量等方面进行系统的设计创新。然而，目前在某些产品领域，尤其是一些技术复杂度高、功能专业性强的产品，工业设计融入的深度还不够。当然，这种转变对于工业设计从业者的能力和水平要求更高，也对于工业设计教育提出了新的要求。《设计》：作为教育者，您认为工业设计教育应该如何培养未来的人才？在教学过程中，您最注重培养学生的哪些能力和素质？胡永攀：我觉得面向未来培养工业设计人才，“交叉”应该是核心理念之一。交叉不是各类知识的简单混合，是建立在对各类知识深刻理解基础上的融会贯通，是系统创新的源泉和动力。如何建立科技、艺术和文化相互交叉、深度融合、学以致用的教学体系，是工业设计教育者要考虑的重要问题。具体到教学实践中，我比较注重培养学生五方面的能力素质。一是敏锐的洞察能力，能够深入了解产品，敏锐把握需求；二是强烈的创新意识，敢于天马行空地提出创意，触类旁通的发散创意；三是扎实的知识基础，要广博学习、文理兼修、融会贯通；四是高超的审美水平，能够引领时代，广泛认同；五是过硬的实践能力，具备过硬的设计表达、原型制作等实践技能。
案例解析
“巡天”登月服系统组件设计
设计者：胡永攀、袁侨伟、冯寄候、赖轩、孙元明、周敦颐、文华祥、李林熙
类别：工业设计
设计阐释：
月亮千年以来都是中国文人的精神寄托，在中国文化与精神体系中占有特殊地位。从上古以来“嫦娥奔月”的神话传说，到“夜光何德，死则又育？”的屈原天问；从家喻户晓的“举头望明月，低头思故乡”，到孤篇横绝的“江畔何人初见月？江月何年初照人？”；从万户飞天的“航天首试”，到嫦娥六号月背采样的伟大壮举，无不表现了中国人对月亮的美好憧憬、孜孜探索与不懈追求。中国即将在2030年前实施载人登月，实现千百年来的奔月梦想。登月服是支撑载人登月的重大航天装备，是展示国家和民族形象的重要载体。作品以我国首次载人登月任务需求为出发点，提出具有中国特色的登月服系统组件创意设计方案，并将其命名为“巡天”。作品遵循“以人为本、以美为媒、融合创新”的设计理念，以设计的手法集中展现了“千年文化的底气、巡天揽月的豪气、突破创新的胆气”，将“甲胄形、凌风带、玉璧纹、天穹意、五行色”等传统文化元素与高科技结构巧妙融合，兼具传统意蕴和未来美感，提出了可拆卸式负重增强外骨骼、集成下翻式PLSS背包、智能人机交互界面等概念创意，具有更强的适用性和创新性，彰显中国风格、中国智慧、中国气派。作品总体遵循“以人为本、以美为媒、融合创新”的设计理念。“以人为本”是指以航天员为设计中心，围绕航天员的形象展示、场景使用以及生命安全开展系统化设计，将外观造型、人机工效、安全防护三方面的设计全面融合，让登月服更好看，更好用，更安全。“以美为媒”是指以全球瞩目的载人登月伟大壮举为契机，通过艺术设计的手法展示国家和民族形象，将具有代表性的中国文化传统元素和传统智慧巧妙融入系统设计中，传播航天精神，展现文化自信，彰显中国气派、中国风格和中国风采。“融合创新”是指坚持科技、艺术、文化三者相互融合、相互促进，以艺术追求促进科技突破，以科技进步推动艺术创新，以三者融合实现跨越领先。以上述设计理念为出发点，确立作品的设计指向，即通过作品设计集中展现五千年来中华民族悠久历史文化的“底气”、根植于历代中华儿女血脉人定胜天突破创新的“胆气”、我国航天事业自力更生蓬勃发展巡天揽月的“豪气”。作品冠以“巡天”之名，寓示着与我国首创的“飞天”舱外服的一脉相承。从“飞天”到“巡天”，实现了从一穷二白到遥遥领先的伟大突破，对于激发民族自豪感和凝聚力具有重要意义。围绕设计理念和设计目标，作品重点从“饰”“色”“形”“质”“构”“工”六个方面开展系统化设计，将从中国传统文化提取转化的“饰”“色”“形”与凝聚未来科技创新的“质”“构”“工”有机结合，构建“创新成体，意蕴为魂”的作品形象，兼具传统意蕴和未来美感。
设计理念
“巡天”登月服系统组件设计构思灵感主要来源于“甲胄形、凌风带、天穹意、玉璧纹、五行色”等具有代表性的中国传统文化元素，将这些元素与登月服功能结构有机融合。登月是一场人类的伟大出征，因此登月服整体造型设计来源于中国传统甲胄的形象，将甲胄的凤翅兜鍪、双层披膊、胸甲、腹甲、膝裙等结构造型进行提取转化，结合登月服各部分的结构特点和功能需求开展创意设计，整体表现出具有中国特色的庄重和威严。“凌风带”元素取材自敦煌壁画中的飞天飘带，通过提取演绎融入登月服躯干的装饰带设计中，展现出庄重中的一抹灵动。玉璧在中国历史文物中占有重要地位，“玉璧纹”是中国传统纹样的集中体现，在部分细节造型和装饰中融入玉璧形态及玉璧纹样，成为传播中华悠久传统文化的承载。“天穹意”象征着对浩瀚太空的向往和求索，作品在手臂、靴子及背包等线条设计中参考天穹意象，融入“天人合一”的哲思浪漫。“五行色”是对我国古代哲学思想在色彩上的集中体现，蕴含着对宇宙万物生成变化的思考。作品通过以上传统文化元素的融入，确保其功能性、艺术性及文化特色完美结合，实现传统文化与现代科技的融合创新，呈现出新时代具有显著中国特色的航天新形象。
设计构思
作品针对月面场景特点和登月服的实际应用需求，提出了可拆卸式负重增强外骨骼、集成下翻式PLSS背包、智能人机交互界面等系列概念创意，增强了作品的适用性和创新性。月面是有重力环境，重力加速度约为地球表面的1/6。登月服自身质量较大，即使在1/6重力作用下，其重量也是不可忽视的，长期作用于航天员身上将给航天员带来极大的负担。针对这一问题，作品创新设计了可拆卸式负重增强外骨骼，辅助航天员支撑登月服重量，大幅减轻航天员压力，同时起到增强力量和稳定性的效果。外骨骼采用模块化可拆装设计，航天员可根据具体任务需求快速调整，提高了装备适用性和灵活性。登月服背包具有生成压力、供给氧气、输出能量等功能，是一套高度集成的便携式生命维持系统（Portable Life Support System，简写为PLSS）。背包同时也是航天员进入登月服的通道。目前舱外服背包一般为侧开模式，可广泛适用于微重力环境。在月面有重力条件下，航天员进入登月服更加困难，需要有支撑攀爬进入的结构。基于此，作品进行了大胆创新，设计了集成下翻式PLSS背包，当背包下翻打开后，背包内面同时具有支撑航天员攀爬进入的功能，解决航天员在有重力条件下进入登月服的难题。在登月服使用过程中，航天员需要通过人机交互方式控制登月服的内部压力、氧气浓度、电器开关等参数。为了增强人机工效，提高使用效能，作品设计了胸前集成式控制台、手臂嵌入式显示与控制器等多种交互方式。控制台上按钮、旋钮等设计均满足航天员穿戴压力手套后的操作要求，并配有镜像反写的文字提示。航天员在操作时可以通过左臂上安装的反射镜观察提示文字及操作按钮、旋钮，提高人机交互的便捷性和可靠性。
内外结构
中国实现载人登月将是全球关注的伟大壮举，是实现中华民族伟大复兴进程中的重要里程碑。将航天的严谨与艺术的浪漫相结合，为这一伟大事件创作作品，是新时代设计师职责所在。作品创作团队研读了大量文献资料，分析了国内外各种航天服的设计特点，深入研究登月服的应用场景和任务需求，经历了从概念创意、草图推演、数字模型到软件仿真、模型实验反复迭代的漫长历程，方完成了“巡天”登月服系统组件设计的作品创作，为我国登月服研制提供创意参考，贡献设计智慧。ⓒ 采访：李杰
ⓒ 编辑：李叶
受访人物
胡永攀，四川美术学院设计学院工业与产品设计系副主任，副教授。
责任编辑：张书鹏
文章来源：设计杂志
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