7月4日上午10時，中國空間站航天員首次出艙，這是13年后我國航天員第二次執(zhí)行出艙任務(wù)。航天員劉伯明站上機(jī)械臂，進(jìn)行首次人和機(jī)械臂的協(xié)同配合，全新一代“飛天”艙外航天服（簡稱“艙外服”）也首次亮相。艙外服的設(shè)計經(jīng)歷了多長時間？背后又有哪些故事？記者就此專訪了參與艙外服工業(yè)設(shè)計部分的專家——湖南大學(xué)設(shè)計藝術(shù)學(xué)院助理教授羅建平。

羅建平在演示航天服電控臺的工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新思路

歷時8年，艙外服的工業(yè)設(shè)計是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域團(tuán)隊深度合作的結(jié)果

記者：請您介紹一下艙外服工業(yè)設(shè)計團(tuán)隊的成員。

羅建平：艙外服的設(shè)計過程比較漫長，從2013年開始到升空，經(jīng)歷了8年多的時間。團(tuán)隊成員也經(jīng)歷了一些變化。我曾在湘潭大學(xué)工作、在清華大學(xué)讀博士，湘潭大學(xué)的馬秋成教授、清華大學(xué)的蔡軍教授等專家學(xué)者在艙外服的機(jī)械結(jié)構(gòu)和設(shè)計創(chuàng)新思維方面深度參與并給予了大力支持。艙外服工業(yè)設(shè)計方面的創(chuàng)新，是多個跨學(xué)科、跨領(lǐng)域團(tuán)隊深度合作的結(jié)果。我們有的老師專門研究航天服的設(shè)計理念、策略；有的老師負(fù)責(zé)人因工效學(xué)的產(chǎn)品布局和人-服交互界面設(shè)計，包括如何根據(jù)中國人的身材比例來調(diào)整服裝的整體布局（之前可參考的比例都來自美國、俄羅斯，并不適合中國）；有的老師負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計、產(chǎn)品裝配等方案如何實現(xiàn)；還有的老師研究產(chǎn)品的色彩與裝飾圖形。

讓艙外服更好看、更好用、更可靠

記者：當(dāng)時是什么樣的契機(jī)讓您參與到艙外服的設(shè)計工作中的？

羅建平：我們能有幸參與到這個項目，是因為載人航天的相關(guān)部門希望找一個工業(yè)設(shè)計團(tuán)隊參與裝飾和美化新一代的航天服。我們的團(tuán)隊抱著對航天事業(yè)的熱愛，在沒有航天產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)驗的情況下，與多個實力強大的其它單位PK并最終勝出。能入選的原因，我認(rèn)為主要是基于系統(tǒng)調(diào)研，我們提出了讓航天服“更好看（具有中國美學(xué)特征與識別性）”“更好用（人性化）”“更可靠（易于實現(xiàn)、輕量化）”三位一體的設(shè)計理念，而不僅僅拘泥于原本做美化的設(shè)計要求。這個理念以及基于這個理念而作出的設(shè)計方案獲得了在場評審專家的高度認(rèn)可，也給予了我們這次寶貴的機(jī)會。

羅建平展示團(tuán)隊最新創(chuàng)作的概念航天服

艙外服是一個濃縮的太空艙

記者：與上一版的艙外服相比，設(shè)計團(tuán)隊做了哪些創(chuàng)新工作？這些工作與以往的工業(yè)設(shè)計有什么不同之處？

羅建平：艙外服嚴(yán)格意義上來說不能算是服裝，而是一個濃縮的可以自主肢體活動的太空艙，有著超高的技術(shù)含量和技術(shù)密集度。我們的團(tuán)隊做的是工業(yè)設(shè)計部分的工作，可以理解為在看得見、摸得著的層面來詮釋技術(shù)的先進(jìn)性。通過我們的設(shè)計，大家在看到這個服裝時會覺得這是一個中國的、很酷的、很先進(jìn)的裝備；其次，航天員穿著和使用的時候，會認(rèn)為這是一個很好操作的、讓他們感覺到自信與自豪感的裝備。我們的設(shè)計目標(biāo)是將技術(shù)的形式之美和功能之美相融合。這與習(xí)近平總書記所提出的“我們要增強文化自信，以美為媒”的理念相契合。工業(yè)設(shè)計的使命，就是讓我們的航天服成為科技與美學(xué)相融合的“美”的媒介，向全世界展示中國航天服技術(shù)的先進(jìn)性和人類航天夢想。

在國內(nèi)，我們是首個參與航天服研制的工業(yè)設(shè)計團(tuán)隊，幾乎沒有可以借鑒的現(xiàn)成模式，我們一開始也完全不知道怎么著手做這個事情，所有的過程都是在不斷的試錯和迭代中總結(jié)出來的，用航天人的話來說，就是在不斷“歸零”中總結(jié)前行。最初大量的方案都無法滿足要求，后來我們通過設(shè)計原型的方式來翻譯和整合所有的知識和想法，然后快速迭代這些原型，讓方案朝著靠譜的方向靠近目標(biāo)?？偨Y(jié)起來就是“知識整合-原型創(chuàng)新-原型迭代”的循環(huán)過程。這套方式在后面階段的實施中很有效，我們的工作效率和溝通效率都大幅提升。這也在我們參與其他的航天產(chǎn)品設(shè)計過程中得到了驗證。我還利用博士四年的時間總結(jié)和發(fā)展了一套關(guān)于航天產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的方法體系。

在外觀造型和裝飾元素的設(shè)計方面，我們?nèi)诤狭孙w天、祥云和鳳凰的元素，色彩上選用了中國紅和太空藍(lán)兩種主色，一眼看過去非常具有識別性。同時根據(jù)中國人身材比例設(shè)計的裝飾圖案還讓服裝在視覺上實現(xiàn)了整體的瘦身效果，看上去更整體、更精神。與美國和俄羅斯的航天服也具有明顯的差異性，識別度更高。

艙外服人性化的設(shè)計則體現(xiàn)在航天員和航天服的交互界面——電控臺、氣液控制臺的布局設(shè)計和按鍵造型設(shè)計中。我們通過人因工效學(xué)的研究方法，根據(jù)艙外服的手臂和手指的可達(dá)域與施力特征重新布局了交互界面的功能，并對操作手柄進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了交互信息和操作界面相對應(yīng)的功能層級劃分布局，讓航天員更方便快速的區(qū)分指令功能和準(zhǔn)確操作。

易于實現(xiàn)、輕量化體現(xiàn)在頭盔攝像單元的設(shè)計中，這個電子設(shè)備是全新增加的設(shè)備。團(tuán)隊運用輕量化、高可靠性的設(shè)計原則，讓航天員獲得了最佳的天窗視野。最難的地方是，這個設(shè)備需要在軌維護(hù)和組裝，當(dāng)時的要求是要用最簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)（一根彈簧）、最快捷的操作（無需工具）來實現(xiàn)拆裝。這個確實困擾了我們很久，后來我們從汽車的安全帶卡扣的結(jié)構(gòu)中獲得啟發(fā)，最終解決了這個問題。

羅建平與團(tuán)隊討論設(shè)計方案草圖

國際上，只有美國、俄羅斯有艙外服

記者：在設(shè)計過程中，有什么國際上的經(jīng)驗可以借鑒嗎

羅建平：國際上，只有美國、俄羅斯有艙外航天服，但只能看到圖片、文獻(xiàn)和視頻資料，能獲取借鑒的資源非常有限。我們的團(tuán)隊持續(xù)追蹤了國際主流學(xué)術(shù)平臺上的所有關(guān)于航天服設(shè)計的文獻(xiàn)資料，整理這些資料的過程中，我們除了了解到航天服最新的設(shè)計進(jìn)展，還發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象和規(guī)律。比如說把美國、俄羅斯的歷代服裝放在一起對比，就可以發(fā)現(xiàn)兩國的航天服創(chuàng)新路徑的差異，通過比較和研究，啟發(fā)我們在自主設(shè)計中國的航天服過程中，必須立足中國進(jìn)行創(chuàng)新。

把航天服做得更好看其實只是工業(yè)設(shè)計最表層的功能。工業(yè)設(shè)計的本質(zhì)是從人的需求出發(fā)，來整合技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新的一種正向設(shè)計方法。而以技術(shù)驅(qū)動的航天服產(chǎn)品研制過程，更多的是先從技術(shù)功能的可靠性和效率入手來協(xié)調(diào)人的需求。兩者路徑不一致，但目標(biāo)是一致的，就是為人服務(wù)。工業(yè)設(shè)計為航天產(chǎn)品研制提供了另一種思考和創(chuàng)新的路徑。

航天服卡通形象“小天”

源自骨子里的奉獻(xiàn)精神和探險精神

記者：您和團(tuán)隊參與這個項目有何收獲？還有哪些后續(xù)的研究和設(shè)計工作？

羅建平：我認(rèn)為最大的收獲是體會到航天精神中的勇氣、智慧與協(xié)作的重要性。我們一直有一個疑惑：是什么支撐了航天員不顧個人的安危冒險飛行和持續(xù)艱苦的訓(xùn)練？第一次見到航天員我就問了他們這個問題，得到的答案是：源自骨子里的奉獻(xiàn)精神和探險精神。這種精神在我合作過的所有航天人的身上都看到過，航天裝備的研發(fā)人員工作強度極高、壓力極大、極辛苦，但樂此不疲。在這和平盛世，憑借他們高超的技術(shù)與才能，在任何一個地方都能過上衣食無憂的輕松生活。但他們選擇了艱辛與冒險，來換取國家的航天強國夢。

在完成艙外服的設(shè)計工作之后，我們一方面著手總結(jié)航天服設(shè)計工作中的經(jīng)驗，形成了系統(tǒng)的方法體系；另一方面，積極探討未來的載人航天產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，比如說，我們設(shè)計了針對未來登月球、或者登火星的航天服、甚至是月球車、火星車的概念設(shè)計方案；還有就是進(jìn)一步挖掘提煉中國的傳統(tǒng)元素，并將其應(yīng)用于航天產(chǎn)品的設(shè)計試驗之中；此外，對于航天科普我們也有了一些初步的思路和方案，我們設(shè)計了以航天服為原型的玩偶。大量的相關(guān)工作已經(jīng)啟動，我們希望借助設(shè)計的理念，讓更多人了解航天、熱愛航天、投身航天。

（中央紀(jì)委國家監(jiān)委網(wǎng)站 王小寧報道 視頻制作 葉源昊）