驾驶舱造型设计论文.doc

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1、驾驶舱造型设计论文1商用飞机驾驶舱设计概况空客凭借欧洲的航空工业基础，率先在大型客机上采用侧杆代替沿用了几十年的中央操纵杆，并用电传操控代替了机械操控。2014年6月空客在美国申请了一项专利，提出了未来基于实时显示技术与交互技术的无窗驾驶舱，该驾驶舱可以不需设计在飞机前方，而是可以在飞机的任何区域，该设计颠覆了现有飞机驾驶舱的概念。巴西航空工业、庞巴迪、达索等支线客机及公务机制造企业在驾驶舱造型设计方面更加具有灵活性，尤其是公务机的驾驶舱，注重造型的个性及多种材质的运用。达索公司的创始人马塞尔•达索(MarcelDassault

2、)曾经说过:“Foranaircrafttoflywell，itmustbebeautiful(漂亮的飞机飞得漂亮)”。这句话不仅适用于飞机的外形，也适用于飞机内部的造型设计。中国曾研发过大型客机“运十”，其驾驶舱造型基本仿造了波音707。波音前副总裁乔•萨特回忆道:“我们登上了飞机并进入驾驶舱参观，驾驶舱里的布局和707飞机简直如出一辙。”目前中国的商用飞机事业蓬勃发展，其市场定位是面向全世界———包括发达国家的客户，同时这也意味着中国的商用飞机将面临国际航空巨头的直接竞争。市场定位和竞争环境决定了中国的商用飞机驾驶舱设计必须

3、是世界先进和一流的设计。因此，对世界现役飞机的驾驶舱造型设计进行研究分析十分必要，可以利用后发优势，推陈出新，尽快在设计上实现超越。2代表性驾驶舱的聚类分析5学海无涯造型设计不同于工程问题，很多情况下是靠设计师自身的经验积累及不断尝试获得的灵感。“产品造型领域，设计思维的一个突出特点是形象思维和逻辑思维并重，其复杂性和不确定性决定了产品造型设计领域的知识与工程设计等其它领域相比，缺乏明确的知识界定和内涵。”基于案例的研究是一种对设计问题求解的有效方法，对于飞机驾驶舱设计而言，案例是前人大量经验积累的成果，对成熟案例进行研究可帮助

4、设计师迅速找准设计切入点、明确造型设计的方向定位。对驾驶舱而言，成熟的设计案例均是经过长期的实践检验，对新兴制造商有重要的参考意义。由于可供研究的现役飞机机型数量较大，而源自同一家公司或同一系列的机型，本身即有着明显的相似性。如巴航工业的莱格赛系列飞机，其驾驶舱造型的相似性很高，可以作为一类进行造型研究，只需要挑选出代表机型即可。本文中采用相似性聚类分析与多维尺度分析的方法，用以挑选出具有代表性的案例样本，这些样本可以代表绝大多数机型的造型特征。2．1驾驶舱造型相似性调研在此调研阶段，首先通过网络搜集了国际上12家商用飞机制造商

5、的66款机型的驾驶舱图片，并对图片进行处理，去除多余的视觉干扰因素，使图像尽量保持相似的角度及色彩，并借助小样本调研进行了66款驾驶舱的造型相似性判断聚类分析。选取了对造型设计或驾驶舱有一定了解的人员共30名作为被试者。设计类及航空类专业研究生、飞机内饰设计师、退役空乘等三类人群参与本次调研。调研采用两分法进行聚类，考虑到机型数量等因素，本次调研中的66款驾驶舱机型设定分为8组。调研过程采用的是本研究团队制作的、一款基于Flash软件开发的造型相似性判断工具。被试者通过完成分组任务来展现他们对驾驶舱造型的相似性判断。2．2聚类分

6、析与多维尺度分析本文将聚类分析和多维尺度分析的结果综合起来，帮助选取造型上具有代表性的驾驶舱。在一个被试者完成其分组任务时，上述造型相似性判断工具能自动生成关于66款驾驶舱造型的相似性矩阵结果。对30名被试者的判断结果取平均值后，导入SPSS软件进行聚类分析。将66款驾驶舱分为14组。从14组样本中，根据每个案例分值，挑出了14款具有代表性的机型，这些机型均可以被认为是彼此之间最不相似，即最有特点的案例。但是，有特点并不代表先进，比如有的案例被挑选更多可能是因为其密密麻麻的旧式仪表。虽然其造型与众不同十分有特点，但明显不是本次调

7、研希望进行深入研究的理想机型。因此需要借助多维尺度分析，进一步对代表性案例进行判断与筛选。多维尺度分析的结果是将不同机型的相似性数值转化为了二维空间的距离，直观地展现了案例间的相似性分布情况:距离越近，相似性越高;距离越远，相似性越低。2．3代表性驾驶舱将聚类分析结果与多维尺度分析结果作为依据，并兼顾品牌及设计特点多样性，最终挑选出10款代表性驾驶舱，用于后续的特征线描绘与提取。5学海无涯3驾驶舱造型设计特征线的提取3．1驾驶舱特征线的定义Jingjing等提出了用特征线总结飞机驾驶舱设计特征的研究方法。根据造型特征线位置和功能

8、的不同，把飞机驾驶舱内饰造型的基本形态和造型结构分为顶控板(Overheadpanel)、遮光罩(Glareshieldpanel)、仪表板(Instrumentpanel)、中央控制台(Centrecontrolstand)和侧操纵台(Sidewallcont