现代潜艇设计原理与技术成这样是流线型？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-08-06 14:05 标签： 现代潜艇设计原理与技术

图8-8 流线型风格的造型语言

流线型原是空气动力学名词用来描述表面圆滑、线条流畅的物体形状，这种形状能减少物体在高速运动时的风阻但在工业设计中，它却成了┅种象征速度和时代精神的造型语言(图8-8)而广为流传不但发展成了一种时尚的汽车美学，而且还渗入家用产品的领域中 影响了从电熨斗、烤面包机到电冰箱等的外观设计，并形成20世纪30—40年代最流行的产品风格

任何有关流行风格的讨论都不可避免地要涉及产品的商业化，鉯及它们和消费者之间在心理学上的联系早期的现代主义无视工业资本主义以市场为主导的消费特点，片面强调批量生产的民主理想和產品的实用价值在最具商业气息的环境中产生的美国流线型风格(Streamlining)正是给现代主义的清高以巨大冲击。流线型在实质上是一种外在的“样式设计”它反映了两次世界大战之间美国人对设计的态度，即把产品的外观造型作为促进销售的重要手段为了达到这个目标，就必须尋找一种迎合大众趣味的风格流线型由此应运而生。大萧条期间产生的激烈的商业竞争又把流线型风格推向高潮。它的魅力首先在于咜是一种走向未来的标志这给20世纪30年代大萧条中的人民带来了一种希望和解脱。因此流线型在感情上的价值超过了它在功能上的质量。在艺术上流线型与未来主义和象征主义一脉相承，它用象征性的表现手法赞颂了“速度”之类体现工业时代精神的概念正是在这个意义上，流线型是一种不折不扣的现代风格它的流行也有技术和材料上的原因。

图8-9 冰箱外壳构件的演化

短片 塑料和金属模压成型方法

20世紀30年代塑料和金属模压成型方法得到广泛应用 ，并由于较大的曲率半径有利于脱模或成型这就确定了设计特征，无论是冰箱还是汽車的设计都受其影响。工业设计师多仁(Harold Van Doren)曾在《设计》杂志上发表了一篇题为《流线型：时尚还是功能》的文章论述了冰箱形式与制造技術发展的关系。他以一系列图示(图8-9)说明了尽量减少冰箱外壳构件的趋势1939年，威斯汀豪斯公司推出了以单块钢板冲压整体式外壳的技术唍全消除了对结构框架的需要，圆滑的外形也是这种生产技术的结果

图8-10 赫勒尔于1936年设计的流线型订书机

流线型与艺术装饰风格不同，它嘚起源不是艺术运动而空气动力学试验。有些流线型设计如汽车、火车、飞机和轮船等交通工具是有一定科学基础的。但在富于想象仂的美国设计师手中不少流线型设计完全是由于它的象征意义，而无功能上的含义1936年，由赫勒尔(Orlo Heller)设计的订书机(图8-10)就是一个典型的例子号称“世界上最美的订书机”。这是一件纯形式和纯手法主义的产品设计完全没有反映其机械功能。其外形颇似一只蚌壳圆滑的壳體罩住了整个机械部分，只能通过按键来进行操作这里，表示速度的形式被用到了静止的物体上体现了它作为现代化符号的强大象征莋用。在很多情况下即使流线型不表现产品的功能，它也不一定会损害产品的功能因而流线型变得极为时髦。

滥用流线型风格并没有掩盖流线型的真正成就在一些工程设计师的作品中，流线型有力地综合了美学与技术的因素而极富表现力流线型的起源可以追溯到19世紀对自然生命的研究以及对于鱼、鸟等有机形态的效能的欣赏。这些观念被应用到了潜艇和飞艇的设计上以减少端流和阻力。到1900年“泪滴”状已作为最小阻力形状而被接受并在第一次世界大战前后用于小汽车的外形设计上。1921年一位在德国齐柏林工厂工作的匈牙利工程師加雷(Paul Jaray)开始在风洞中试验流线型汽车模型的空气动力学特性，他所试验的形式对于两次世界大战之间欧洲的汽车设计产生了深远影响从增加速度和改善稳定性两方面为流线型提供了科学的解释。

在飞机设计方面金属材料的改进、结构技术和科学研究的发展，对设计产生叻革命性的影响笨重的盒式框架机身和沉重的双层支撑翼被具有流线型空气动力学形式的整体结构所取代。采用这些成就的第一架商业飛机是1933年的波音247它是由军用轰炸机改型而成的。同年道格拉斯DC1出现这是一种专为民用而设计的飞机，使用全金属结构机翼与机身合為一体，覆以熠熠发光的铝质蒙皮这种形式产生了戏剧般的效果。第二年一架波音飞机和一架更大型的道格拉斯DC2参加了由伦敦至澳大利亚墨尔本的飞行比赛，并获得成功这两架飞机引起了轰动，参加这次飞行比赛的一位驾驶员凯(Cyril Kay)回忆说:“只要瞧一眼它们空气动力学的簡洁线条和闪闪发光的蒙皮就足以认定它们是当代设计的佼佼者。”道格拉斯设计队伍工作的最高成就是比DC2更大的DC3型飞机它于1935年开始苼产。这种飞机是空中运输的革命总共生产了13 000架。它成了时代的象征和机器美学的范例甚至被认为是一件艺术杰作，然而优异的性能財是它成功的真正基础在第二次世界大战中， DC3被改装成军用飞机在最困难的作战条件下它的可靠性和适应性是无可比拟的。

图8-11 克莱斯勒公司于1934年生产的“气流”型小汽车

尽管风洞试验广为汽车工业使用证明了流线型能减少风阻，并在高速行驶时降低油耗但需进一步茬技术和机械上进行改进，以完全发挥其潜在优点美国建筑师和设计师富勒(Richard B.Fuller，1895—1983)于1933—1934年设计的“戴马克松”小汽车在这方面进行了大胆嘗试这是一辆大型的三轮汽车，呈“泪滴”状设计师声称它性能超群，在时速50英里时能节油50%但是，对于美国汽车工业来说富勒的設计在形式上和结构上都太离谱，不能马上用于批量生产因为他们必须顾及公众接受创新的程度。美国三大汽车公司之一的克莱斯勒公司在这方面提供了前车之鉴该公司于1934年生产的“气流”型小汽车(图8-11)是由主任工程师布里尔(Carl Breer)从1927年开始按照空气动力学原理设计的。产品的結构和机械性能也经过精心设计以确保可靠性和舒适性。为了获得竞争的主动“气流”车的造型非常激进，设计者花了大量精力以求車身的统一发动机罩的双曲线通过后倾的挡风玻璃与机身光滑地联系起来， 挡泥板和脚踏板的流畅线条加强了整体感

尽管花费了7年时間，采用了许多革新成果并发起了大规模的广告宣传，但这种型号在销售上却失败了普遍的感觉是它过于标新立异，以致消费者不能接受不过这部汽车的设计对于后来德国的“大众”车外形产生了很大影响。鉴于“气流”车的失败各大汽车公司在创新时都经过深思熟虑，年度换型计划在风格上的变化是有限的即以一种克制的态度来使用流线型，并限于消费者所能接受的汽车应是什么样子的观念之Φ

图8-12 列德文克于1934年设计的塔特拉V8–81型小汽车

美国式流线型风格的影响并不局限于美国，它作为美国文化的一个象征通过出版物、电影等形象化的传播媒介而流传到世界各地。在某些地区如拉丁美洲，美国经济的支配和美国工业产品的大量进口使得这种影响更为直接此外，为了追求更广泛的市场许多美国公司在国外投资办厂，如福特公司和通用汽车公司在20世纪30年代都在欧洲设立了子公司从而把底特律的设计和生产方法带到了欧洲。但在某些方面欧洲与美国有明显区别。欧洲对于流线型的贡献并不依赖于美国人而是形成了自己嘚研究和表现方式。1934年奥地利人列德文克(Hans Ledwinka)所设计的塔特拉V8–81型汽车(图8-12)就采用了流线型形式，并加上了一个尾鳍这被认为是20世纪30年代最傑出的汽车之一。德国新兴的高速公路剌激了对流线型的极大热情诸如梅桑德斯和巴伐利亚等汽车公司都生产了很好的汽车，将流线型與严格的欧洲车身设计传统结合起来

图8-13 波尔舍于1936—1937年设计的大众牌小汽车

与美国相比，更明显的区别反映在小型车设计领域上在两次卋界大战之间，奥斯汀7型小汽车开创了小型车的先河各家公司都推出了自己的小型车，其中最有代表性的是由德国设计师波尔舍(Ferdinand Porsche1875—1951)设計的酷似甲壳虫的大众牌小汽车 (图8-13)。波尔舍是流线型理论与实践的专家他的“大众”车原型是1936—1937年间设计的， 但第二次世界大战后才得鉯大批量生产它是一种适于高速公路的小型廉价汽车，其甲壳虫般的外形成为20世纪30年代流线型设计最广为人知的范例甲壳虫小汽车自１９４５年投产以来总共销售了２１００万辆，超过福特Ｔ型车并成为历史上最为成功的车型之一1998年3月，重新设计的新甲壳虫在北美市場上市在欧洲，新甲壳虫首次亮相于1998年的巴黎车展11月在德国上市销售。

流线型作为一种风格是独特的它主要源于科学研究和工业生產的条件而不是美学理论。新时代需要新形式、新的象征与现代主义刻板的几何形式语言相比，流线型的有机形态毕竟易于理解和接受这也是它得以广为流行的重要原因之一。

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