現(xiàn)代艦艇造型設計風格研究

文/ 呂杰鋒 萬里 余懿（武漢理工大學 藝術與設計學院；中國艦船研究設計中心）

現(xiàn)代艦艇造型設計風格研究

文/ 呂杰鋒 萬里 余懿（武漢理工大學 藝術與設計學院；中國艦船研究設計中心）

DOl編碼：10.3969/J.lSSN.1674-4187.22017.02.013

引 言

所謂設計風格，即“一種具有明顯特征的設計形式”[1]。設計風格以感官可感知的外在形式（如視覺上的造型）為載體，以內在的“精神氣質”為本質，使設計超越對基本功能的滿足，進而賦予產品以靈魂與生氣，使之能與人產生精神層面上的聯(lián)系。

船舶造型設計同樣承載著特定的設計風格。古代造船和航海發(fā)源地——中國、古埃及、地中海周邊地區(qū)（腓尼基、古希臘、古羅馬等），都通過其船舶的造型設計反映出各自的審美理念、文化特征及地域特色。如古代中國的舫、遠洋艦船等，注重將傳統(tǒng)建筑形式移植到船舶造型上，形成了恢宏、華麗的特有風格。但進入現(xiàn)代以來，世界船舶造型設計的風格一直由少數(shù)發(fā)達國家引領，我國在此方面起步較晚、處于下風，并因此影響到我國船舶工業(yè)的國際形象與市場競爭力。其中，軍艦又因更大程度上受到功能、性能和技術的限制，建立能夠展現(xiàn)我國軍事、國家、文化特色形象的艦艇造型風格難度較大。但隨著中國海軍逐漸步入“遠洋時代”，這一需求也顯得日益迫切。因此，船舶設計有必要從工業(yè)設計學科的視角出發(fā)，對現(xiàn)代艦艇造型風格做出梳理和分析，提煉其典型風格類型，探求其特色與成因，判斷其未來發(fā)展趨勢，為進一步提升我國艦艇造型設計水平和能力奠定基礎。

一、現(xiàn)代艦艇造型風格類型劃分

為準確識別艦艇造型特征并據(jù)此劃分艦艇造型風格，可以借鑒工業(yè)設計學科中的“產品形態(tài)風格描述模型法”[2]。該方法的初衷是實現(xiàn)產品風格的形式化表達、完成用戶感性需求的形態(tài)特征轉換，即將用戶對產品的感性認知“翻譯”為產品造型，用于制定產品風格方向。本文將逆向運用該方法，即運用風格描述模型，將現(xiàn)代艦艇產品（設計對象）的造型元素“解碼”為感性認知后歸納、提煉其風格。

圖1 描述模型及軟硬維度五點心理測試表

圖2 福爾班級驅逐艦風格描述卡片

圖3 戰(zhàn)后延續(xù)風格描述卡片線型疊加圖

圖4 堆砌式現(xiàn)代風格描述卡片線型疊加圖

本研究中，針對現(xiàn)代艦艇造型的風格描述模型，以“軟硬維度五點心理測試表”[2]為基本形式，以形態(tài)要素為描述內容，采用多維尺度法[3]、感性工學[4]等的方法構建認知系統(tǒng)，并應用模糊集合論[5]、語意區(qū)分法[6]作為描述方法，如圖1。運用此風格描述模型，具有工業(yè)設計專業(yè)背景的研究人員可將特定艦艇的造型分解為包括構成元素、連接關系、細部處理、材料、色彩、紋理在內的6大因素，并分別從這6大因素的27個認知維度上，依據(jù)專業(yè)知識和經(jīng)驗給出介于5個等級之間的感性評價，將結果制成該艦型的風格描述卡片。以福爾班級驅逐艦為例，某研究人員對其完成測試后，形成的風格描述卡片如圖2。

基于以上方法，本研究邀請了4組具有工業(yè)設計專業(yè)背景的研究人員，對來自12個國家（俄、法、美、日、韓、德、英、印度、意、瑞典、泰、澳），服役時間從20世紀中葉至今，包括三大類水面作戰(zhàn)艦艇（驅逐艦、護衛(wèi)艦、航空母艦），共計78個型號（具體型號略）的現(xiàn)代艦艇進行了測試，得到300余份風格描述卡片。對這些風格描述卡片進行圖形疊加，線型相似度達到90%以上的可劃為同一風格類型。經(jīng)過上述測試，現(xiàn)代艦艇可劃分為差異鮮明的三大風格類型：

（1）第一類型囊括船型25種，約占總受測船型數(shù)量的32%。其中，驅逐艦14艘，約占總驅逐艦型的45%；護衛(wèi)艦6艘，約占護衛(wèi)艦型的26%；航母5艘，約占航母艦型的25%。以上船型的風格描述卡片線型疊加圖自上而下呈現(xiàn)出均勢連續(xù)左右擺蕩趨勢，大致在0.25-0.75區(qū)間范圍，如圖3?？梢园l(fā)現(xiàn)，這些船型的下水服役時間主要集中在20世紀60-70年代，根據(jù)其時代和風格特點，可將其風格命名為“戰(zhàn)后延續(xù)風格”。

（2）第二類型囊括船型38種，約占總受測船型數(shù)量的49%。其中，驅逐艦14艘，約占總驅逐艦型的45%；護衛(wèi)艦11艘，約占護衛(wèi)艦型的48%；航母11艘，約占航母艦型的55%。以上船型的風格描述卡片線型疊加圖自上而下呈現(xiàn)出首、中、末端平穩(wěn)，中上、中下部兩次右側波動態(tài)勢，大致在0.25-0.5區(qū)間范圍。（圖4）這些船型的下水服役時間主要集中在20世紀80年代中后期以來，可將風格其命名為“堆砌式現(xiàn)代風格”。

（3）第三類型囊括其余船型，約占劃分對象艦型的19%。其中，驅逐艦3艘，約占總驅逐艦型的1%；護衛(wèi)艦8艘，約占護衛(wèi)艦型的35%；航母4艘，約占航母艦型的20%。以上船型的風格描述卡片線型疊加圖自上而下呈現(xiàn)出大致平穩(wěn)態(tài)勢，上、中部小幅度右側波動，大致在0.25-0.75區(qū)間范圍。（圖5）這些船型的下水服役時間主要集中在21世紀且多面向2025年后，可將風格其命名為“未來簡約風格”。

圖5 未來簡約風格描述卡片線型疊加圖

圖6 戰(zhàn)后延續(xù)風格代表艦型：基爾丁級

二、艦艇造型風格類型特征描述

2.1 戰(zhàn)后延續(xù)風格

戰(zhàn)后延續(xù)風格以基爾丁級驅逐艦（圖6）艦艇為主要代表。其主要造型特征為：

（1）基本淘汰戰(zhàn)時的“三島式”上層建筑設計，多采用“長橋樓式”，橋樓為艦艇的主要上層建筑，雷達天線、指揮臺等集中在此區(qū)域，武備沿周邊分布，并且明顯曝露在外，依據(jù)需求布置而不追求統(tǒng)一。

（2）煙囪從戰(zhàn)時的動力裝置向形態(tài)語義元素轉變，兼?zhèn)涔δ芘c形式兩層含義，通常設計成后傾勢態(tài)，艦艇即使在停滯時仍然有很強烈的運動感。

（3）船艏通常為“飛剪式”設計，使得艦艇具有快速感與攻擊性，且高高揚起，從增添了艦艇的威武感；船艉大多為“折角式”，體現(xiàn)出硬朗感，以及“湯匙狀”（常見于德、俄艦艇），使船體顯得敦實可靠。

（4）視覺最高點通常在艦橋上的天線或雷達整流罩處，為線狀交叉的塔架式結構，這與上層建筑其他塊狀部分形成了虛實對比，具有節(jié)奏感，減輕了視覺上的乏味。

（5）隨著材料應用技術的發(fā)展，艦艇在材料的運用上要優(yōu)于戰(zhàn)時，大多數(shù)國家的艦艇對于材料涂裝的重視度提高（以法國艦艇為代表），色彩總體偏于暗色調，顯現(xiàn)出冷峻感。

總之，戰(zhàn)后延續(xù)風格的船型帶有濃厚的戰(zhàn)時艦艇的風格特征，造型元素多樣，體、塊、面、線散點布置，輪廓、特征線型斷續(xù)，虛實對比強烈，給人以復雜感。

2.2 堆砌式現(xiàn)代風格

堆砌式現(xiàn)代風格以伯克級ⅡA型等艦艇為主要代表（圖7）。其主要造型特征為：

（1）沿用“長橋樓式”，橋樓為艦艇的上層建筑，武備等、指揮臺等集中在此區(qū)域。但由于體量感增加，堆砌式風格的長橋樓相較于前一風格更為突出，外輪廓線型連貫流暢，實體感強烈；

（3）煙囪的設計通常隱藏于橋樓中部視覺最高點的兩方錐體塊內部，與其它部位合為一體，不再單獨于整體之外；

（4）船艏設計通常還是沿用“飛剪式”設計；

（5）視覺最高點通常為艦橋上桅桿處，常設計為十字交叉桿狀，具有一定傾斜度；

（6）材料上有了更大的技術進步，艦艇的設計質感提升，色彩開始略微增加，明快的色調也時常用于軍艦之上（以美國、意大利艦艇為代表），同時增強了船只的識別性。

總之，堆砌式現(xiàn)代風格的船型造型元素較為單純，以各種幾何體為主來進行疊加與堆砌，追求形式上的完整性、統(tǒng)一性，給人以整潔、厚重、可靠的感受。

2.3 未來簡約風格

“未來簡約風格”以朱姆沃爾特級DDG-1000型驅逐艦型為主要代表（圖8）。其主要造型特征為：

（1）艦殼自吃水面以上越來越窄，形成棱角分明的低矮外形，光滑而扁平。

（2）全復合碳纖維材料的上層建筑也以與艦殼相同的態(tài)勢向內傾斜，斧削式平滑艦島外形簡潔，艦體子設備大都貼合在上層建筑的側面。

（3）艏艉設計變化不大，主要以整體線型走向為依據(jù)。

總之，未來簡約風格的船型造型元素更為單純，僅以簡單幾何體作為上層建筑的基本形態(tài)，形式上高度完整和統(tǒng)一，給人以不可侵犯感、距離感。

圖7 堆砌式現(xiàn)代風格代表艦型：伯克級ⅡA型

圖8 未來簡約風格及代表艦型：DDG-1000

三、影響艦艇造型設計風格的因素分析

3.1 現(xiàn)代艦艇的造型風格具有鮮明的時代特征

從上文的風格類型劃分中可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代艦艇的造型風格類型具有鮮明的時代特征，如“戰(zhàn)后延續(xù)風格”中所包括船型的下水服役時間主要集中在20世紀60-70年代；“堆砌式現(xiàn)代風格” 中所包括船型的下水服役時間主要集中在20世紀80年代中后期以來；“未來簡約風格”中所包括船型的下水服役時間主要集中在21世紀且多面向2025年后。

可見，在風格的時代性方面，現(xiàn)代艦艇造型與其他設計乃至藝術領域中的特征具有共通性，即“時運交移，文質代變”，表現(xiàn)為風格隨著時代的推移而發(fā)生變遷，且反映著所處時代的風貌。

3.2 艦艇造型風格的時代特征又與當時的技術水平密切相關

時代特征是現(xiàn)代艦艇造型風格類型差異的外在表象，但深究之，導致差異的直接原因則來自于時代發(fā)展下的技術水平提升。按照技術發(fā)展階段，以上世紀60-70年代，上世紀90年代（80年代中后期開始）和面向2025年作戰(zhàn)需求的水面艦船造型設計最為典型[7]，這也正是艦船三大風格各為代表的時期。

如“戰(zhàn)后延續(xù)風格”艦艇所處的20世紀60-70年代，導彈垂直發(fā)射技術還處于研發(fā)階段，導致導彈發(fā)射裝置呈斜架式，為配合射界，各個扇形或球狀的塔架式結構發(fā)射裝置從視界最高點的雷達天線處依次向艏艉成梯度帶有傾角分布，因而形成了戰(zhàn)后延續(xù)風格特點中的“復雜”、“后傾勢態(tài)”和“運動感”；。

而堆砌式現(xiàn)代風格（80年代中后期以來）階段，導彈垂直發(fā)射技術的成熟使得發(fā)射裝置可置于主甲板之下，艦載設備的多功能化設計減少了裝備的數(shù)量，電子技術的發(fā)展又整合減少了雷達發(fā)射機與預警雷達等的功能和數(shù)量，這些技術層面上的進步使得整船在上層建筑的設計更為靈活和系統(tǒng)，全艦視野更為開闊，布置更為緊湊。該階段的艦艇上層建筑設計開始大平面化，幾何外形純粹、呈堆砌狀，外輪廓線型連貫流暢，整體簡潔，實體可靠感強烈。同時對隱身性也提出了較高的要求，裝備的系統(tǒng)集成化、上層外壁的平面化等都有利于隱身外形設計的要求，并且在外壁角度上開始發(fā)生改變，結合RCS 算法，上層建筑的外壁均開始設計具有一定的傾斜角度的形態(tài)（見圖7）。

及至未來簡約風格（面向2025年代）階段，以“整合復合材料艦島與孔徑”為代表的一系列尖端科技，使得艦面上只有一個單一的全封閉式艦島結構，由重量輕、強度高、雷達反射性低且不會銹蝕的復合材料制成，武備系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、排氣設施、曬裝設備等全部集成于上層建筑內部。因此，形成了上建結構統(tǒng)一、低矮，艦面平滑、簡潔，整體造型自下向上向內收縮的整體造型，開辟了艦艇造型設計風格的全新歷史階段。

3.3 艦艇造型風格本質上是作戰(zhàn)需求和策略的外在體現(xiàn)

艦艇所處時代的技術進步是艦艇造型風格形成的深層原因，但技術的選用又取決于艦艇的作戰(zhàn)需求和策略變化，因此需求和策略才是決定艦艇造型風格的根本原因。

如堆砌式現(xiàn)代風格階段的伯克級ⅡA型驅逐艦，主要戰(zhàn)略任務是防御來自北大西洋的潛艇，戰(zhàn)斗系統(tǒng)、生存性等都被視為優(yōu)先需求，于是二號煙囪與機庫結構之間的縫隙被取消，機庫直接與煙囪結構末端連接在一起，以擴大上層結構容積；后期艦體設計也有修改（如煙囪改用埋入式設計），使得上層結構外型更為平整，減少了雷達截面積。因此，伯克級ⅡA型驅逐艦相較之前戰(zhàn)后延續(xù)風格階段的基爾丁級驅逐艦更為簡潔、流暢、整體。

冷戰(zhàn)結束后，美國海軍的戰(zhàn)略方針由在大洋上反潛與爭奪制海權，逐步轉變?yōu)榻蹲鲬?zhàn)、支援對地攻擊，于是未來簡約風格階段的DDG1000簡化了感測裝置與自衛(wèi)武器，依靠降低被偵測、被擊中機率、損管裝備以及厚重裝甲來生存，并采用了整合復合材料艦島，既具備極高隱身性、又堅固耐打。因此DDG1000造型進一步單純化、幾何化。

四、結語

可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代艦艇造型具有特色鮮明的風格類型，其發(fā)展又遵循著內在的規(guī)律與機制?，F(xiàn)代艦艇造型的設計風格，既與設計藝術相關，又離不開艦艇技術水平、作戰(zhàn)需求與策略的多方約束。因此，在探討現(xiàn)代艦艇造型設計風格發(fā)展趨勢并在設計中加以運用時，可再次逆向運用本文中的研究思路，即在上述約束條件的要求下，合理運用風格描述模型等工業(yè)設計學科的理念與方法，將恰當、鮮明的設計風格表現(xiàn)為艦船造型的具體形式。

（責任編輯 童永生）

[1] [英]約翰?沃克，朱迪?阿特菲爾德.設計史與設計的歷史[M].周丹丹，易菲，譯.南京：江蘇美術出版社，2011：171.

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[3] 駱文淑，趙守盈.多維尺度法及其在心理學領域中的應用[J].考試研究，2005：27-30

[4] 李硯祖，設計新理念：感性工學[J].新美術，2003-04：20-25

[5] 吳世雄，陳維振.模糊集合論與語義范疇模糊性研究[J].天津外國語學院學報，2003-01：7-11

[6] 李樂山.產品符號學的設計思想[J].設計縱橫，2002-04：4-5

[7] 王勇，田斌斌，徐青，徐斌，羅彩蓉.水面艦船建筑造型設計述評[J].中國艦船研究，2013：1-5

Study on Modern Warships Appearance Design Styles

以工業(yè)設計學科的視角，對現(xiàn)代軍事艦艇的外觀造型設計進行風格類型研究。運用風格描述模型與心理測試表，從大量現(xiàn)代艦艇中歸納、提煉出三種特色鮮明的造型設計風格類型，分別對其風格特征加以描述；并對影響風格形成的因素進行分析，總結現(xiàn)代艦艇造型風格發(fā)展的基本規(guī)律與機制，提出把握和應用艦艇造型設計風格的初步構想。

From the perspective of industrial design, the style and type research aims at the appearance and style design of contemporary military ships. Using style to describe model and psychological test table, from a large number of contemporary ships to summarize and extract three distinctive modelling design style type, and describe their characteristics respectively. Besides, it analyzes the factors that infuence the style formation, and summarizes the basic rules and mechanism of the development of contemporary ship modeling style. And the research comes up with the initial concept of ships modeling design style.

工業(yè)設計；艦艇造型設計；風格類型學

Industrial Design; Warships Appearance Design; Style Classifcation

呂杰鋒，武漢理工大學藝術與設計學院教授、博士，研究方向：工業(yè)設計和交通工具設計。