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[摘要]本文从发生学的角度,对轮的起源进行了初步探索。轮的出现是车形成的必要条件,古人受到什么启发发明了轮,又由于什么原因对车的造型进行改动,明白这些后,对汽车的创新设计将有很大的启示作用。
[关键词]轮;辁;空中汽车
[中图分类号]J505
[文献标识码]A
[文章编号]1005-6432(2011)19-00-02
人们的生活离不开衣、食、住、行,行(交通、运输)——位移,作为人们一种必需的交往方式而发生和发展着。车作为陆地上最主要的位移工具,其主要功能是代步载重。车的发明创造,经历了一个漫长的发展过程,它体现了人类生产力的提高和设计水平的进步。
1 陆上运输工具的演变
在原始社会,我们的祖先以采集和打猎为生,随着生产力的提高,收获的食物在数量和体积上也都增大了,如何把它们搬运回目的地这一问题直接促成了运输工具的设计与发明。陆上运输工具大致经历了轻撬、滚木、辁车、轮车的演变过程。
最初,人类猎取到大量食物后,从地上拣了几根折断的粗树枝,用藤蔓将这些树枝连接在一起,然后把猎物放在上面,双手抓住两根长树枝拖着走。也有人想到用一根木棒,一端扛在肩上,另一端在地上,把重物吊在木棍中间拉着走。这就是人们最先发明的运输工具——轻撬,它的特点就是借助滑杆在地上滑动。但是在几乎没有道路的荒原、山坡上拽掖这种轻橇仍是很困难的,因此先民们开始寻找一种代替轻撬的工具。有一天,狂风大作,有人发现在风的吹动下,卵石和圆木滚动的比别的东西快。这个自然现象给人们很大的启示。人们在物体底部安放滚木,以滚动的方式来实现物体的位移,据说金字塔就是这样建成的。但是安放滚木费力费时,若干年后,一种新的运输方式——辁车出现了。
《说文》记载:轮,有辐日轮,无辐日辁。辐的制作工艺相当复杂,从技术史上判断,辁出现在轮之前。由于材料的限制,实体多为三块木板拼合而成。没有辐条的辁,中心挖空插车轴。但不管考古学还是人种学的资料,都不足以断定车轮是在车轴上自由旋转还是和车轴一起旋转。没多久,轮子终于出现了。中国是最早使用车的国家之一。相传中国人在4600年前的黄帝时代已经创造了车。据古文献记载,夏“车正”——奚仲造车。奚仲发明的车设有车架、车轴、车厢,为保持平衡,采用左、右两个轮子,距今已有4000多年的历史。
2 轮的起源
轮是车的核心部件,也是车最显著的特征。轮的出现是车形成的必要条件,关于轮的起源在学术界主要有以下四种说法:
2.1自然仿生说
《淮南子·说山训》记载,古人“见飞蓬转而知为车”,“飞蓬”是一种草,其茎高尺许,叶片大,根系入土浅。一有大风,很容易被连根拔起,随风旋转。古人可能就是受到这个现象的启发,发明了车轮和车轴。古人对轮的轴心认识来源于生活经验:动物的眼睛、石块击起的水波、原始饰品的圆孔等。另外,古人也曾普遍地崇拜过日、月等圆形物体,认为这些东西拥有最完美的外形,也许先民们在制作器具时很自然地会模仿它们的形状。
2.2陶轮演变说
人类在发明辁车的一千多年前已经开始使用轮子了,这就是陶轮。最简单的陶轮只需一对轮盘,轮盘之间装一根轴,轴直立竖放;陶工一面用脚旋转下面的轮盘,一面用手将柔软的黏土置于上面的轮盘中,塑捏成形。陶轮作为最先转起来的人造物,它是水平方向的旋转,并不能形成位移。但是圆柱形的陶轮无疑可以被认为是辁、轮的原型。
2.3滚木启示说
埃及金字塔的建造为滚木起源说提供了看似合理的证据,埃及人在沙漠上建造金字塔,不使用容易下陷的轮子,而用滚木移动巨石,自然是不无道理的。但是,李约瑟在《中国古代科技史》中指出:“矛盾在于,表示美索不达米亚滚木的最早图画是公元前8世纪的,比战车轮的图画要晚得多。”还有一点,“并未发现中国及东方古代有众人使用滚木移动重物的图画或文字记载”。滚木启示说只能作为一种猜想成为指导我们设计的一种思路。
2.4审美先验说
“曼荼罗(Mandala)”是梵文,意为“圆圈”,是一种圆形图案形式。在罗得西亚(津巴布韦)旧石器时代的岩画中有一种抽象的图案——圆圈中一双十字。这种图像实际在每一种文化中都曾出现过。今天在基督教的教堂里,在西藏寺院里,也能找到它,这就是所谓的太阳轮。而既然它产生于车轮还不曾发明出来的年代,也就不可能起源于任何来自外部世界的经验,而毋宁是某种内心经验的象征。到底轮的形状来源于古人对自然的观察,还是起源于早已存在于人脑的先验结构,还需进一步的论证。
尽管轮子的起源问题说法不一,但它的发明让人走得更快,行得更远,负载更重,更加舒适安全。轮车的现代形态——汽车,对人类生活更是产生了举足轻重的影响。为了更美好的生存方式,我们有必要从轮的造型角度对汽车进行创新设计。
3 轮的造型方法与汽车的创新设计
3.1造型上规则圆柱再切割
从轮的发生发展过程看,轮的造型经历了一种从不规则圆柱(木棍),到规则圆柱(滚木),再到薄片圆柱(陶轮)的大致过程,这也是一种切割圆柱的过程。从这种角度讲,较厚的圆柱——碾(轱辘)与车轮也有一定的联系。当前汽车车轮的厚度多与材料的承重能力有关,能力强,厚度可以减小,比如山地自行车车轮设计。在一些特殊用途下,轮子可以往厚重方向发展,比如压路机的工作轮和越野车车轮。对圆柱的切割可以形成不同厚度的轮子,轮子厚度的改变必然可以影响到汽车的创新设计。
3.2功能上返回原点再设计
作为运输工具,车的功能诉求在于位移,由于滚动(轮)优于滑动(橇),自然界具有滚动功能的东西——滚木和滚石成为了关注的焦点。由于技术的限制,最具位移潜力的自然物——滚石,一直没有得到合理利用。可喜的是奥迪公司已经设计出了具有四个球形轮子的汽车。球形轮可以向任何方向旋转,它的出现让汽车更加灵便,操作更加简单(比如侧方位停车)。
3.3结构上轮子数量再减少
(1)球形车
球形轮虽然与地面接触面积减少了,但是仍旧有较强的摩擦力,阻碍了车子前进。为了减少摩擦,我们可以把轮子的数量减少到最少,直至消失。
我们可以把球形轮子汽车的轮子数量由四个减少到三个、两个,直至一个,这便形成了一种球形车。球形车既是车轮又是车体,人的操作空间在轮子内部保持平衡,不因车体翻滚而旋转。为了解决启动和停车问题,球形车可以像“鱼膘”一样,轮子与内部操作空间之间填充气体,气体充足时,车体变成正球形可以减少阻力加快提速;若想停车止步,只须将气囊内部分气体排出,正球形车体像泄了气的皮球一样,阻力迅速增大,球形车便稳稳地停了下来。球形车在很多电影场景中出现过,它可能是未来陆上位移工具的发展方向。
(2)空中汽车
面对日益增加的陆上交通压力,我们是不是应该考虑如何开发地面与大气层之间的广大空间呢?现在一种已经开始商业生产的汽车——空中汽车,出现在了我们眼前。空中汽车貌似飞机、宇宙飞船,但比飞机有更好的便利性、安全性。空中汽车虽然可以参照民用直升机的管理模式,但是它毕竟涉及更广泛的领域,需要专门的设计。比如空中汽车应该飞多高、如何避免高污染、如何做到人类的普遍适应等问题。具体到交通标示方面,平面设计师应该尽早设计出一整套适合高空行驶的符号系统,工业设计师应致力于空中汽车的安全性与适应性设计,城市规划师应对城市顶部景观进行独特的设计。
汽车的产生得益于轮的发明,从车轮的角度探索汽车的发展与设计不失为一个新思路。
[关键词]轮;辁;空中汽车
[中图分类号]J505
[文献标识码]A
[文章编号]1005-6432(2011)19-00-02
人们的生活离不开衣、食、住、行,行(交通、运输)——位移,作为人们一种必需的交往方式而发生和发展着。车作为陆地上最主要的位移工具,其主要功能是代步载重。车的发明创造,经历了一个漫长的发展过程,它体现了人类生产力的提高和设计水平的进步。
1 陆上运输工具的演变
在原始社会,我们的祖先以采集和打猎为生,随着生产力的提高,收获的食物在数量和体积上也都增大了,如何把它们搬运回目的地这一问题直接促成了运输工具的设计与发明。陆上运输工具大致经历了轻撬、滚木、辁车、轮车的演变过程。
最初,人类猎取到大量食物后,从地上拣了几根折断的粗树枝,用藤蔓将这些树枝连接在一起,然后把猎物放在上面,双手抓住两根长树枝拖着走。也有人想到用一根木棒,一端扛在肩上,另一端在地上,把重物吊在木棍中间拉着走。这就是人们最先发明的运输工具——轻撬,它的特点就是借助滑杆在地上滑动。但是在几乎没有道路的荒原、山坡上拽掖这种轻橇仍是很困难的,因此先民们开始寻找一种代替轻撬的工具。有一天,狂风大作,有人发现在风的吹动下,卵石和圆木滚动的比别的东西快。这个自然现象给人们很大的启示。人们在物体底部安放滚木,以滚动的方式来实现物体的位移,据说金字塔就是这样建成的。但是安放滚木费力费时,若干年后,一种新的运输方式——辁车出现了。
《说文》记载:轮,有辐日轮,无辐日辁。辐的制作工艺相当复杂,从技术史上判断,辁出现在轮之前。由于材料的限制,实体多为三块木板拼合而成。没有辐条的辁,中心挖空插车轴。但不管考古学还是人种学的资料,都不足以断定车轮是在车轴上自由旋转还是和车轴一起旋转。没多久,轮子终于出现了。中国是最早使用车的国家之一。相传中国人在4600年前的黄帝时代已经创造了车。据古文献记载,夏“车正”——奚仲造车。奚仲发明的车设有车架、车轴、车厢,为保持平衡,采用左、右两个轮子,距今已有4000多年的历史。
2 轮的起源
轮是车的核心部件,也是车最显著的特征。轮的出现是车形成的必要条件,关于轮的起源在学术界主要有以下四种说法:
2.1自然仿生说
《淮南子·说山训》记载,古人“见飞蓬转而知为车”,“飞蓬”是一种草,其茎高尺许,叶片大,根系入土浅。一有大风,很容易被连根拔起,随风旋转。古人可能就是受到这个现象的启发,发明了车轮和车轴。古人对轮的轴心认识来源于生活经验:动物的眼睛、石块击起的水波、原始饰品的圆孔等。另外,古人也曾普遍地崇拜过日、月等圆形物体,认为这些东西拥有最完美的外形,也许先民们在制作器具时很自然地会模仿它们的形状。
2.2陶轮演变说
人类在发明辁车的一千多年前已经开始使用轮子了,这就是陶轮。最简单的陶轮只需一对轮盘,轮盘之间装一根轴,轴直立竖放;陶工一面用脚旋转下面的轮盘,一面用手将柔软的黏土置于上面的轮盘中,塑捏成形。陶轮作为最先转起来的人造物,它是水平方向的旋转,并不能形成位移。但是圆柱形的陶轮无疑可以被认为是辁、轮的原型。
2.3滚木启示说
埃及金字塔的建造为滚木起源说提供了看似合理的证据,埃及人在沙漠上建造金字塔,不使用容易下陷的轮子,而用滚木移动巨石,自然是不无道理的。但是,李约瑟在《中国古代科技史》中指出:“矛盾在于,表示美索不达米亚滚木的最早图画是公元前8世纪的,比战车轮的图画要晚得多。”还有一点,“并未发现中国及东方古代有众人使用滚木移动重物的图画或文字记载”。滚木启示说只能作为一种猜想成为指导我们设计的一种思路。
2.4审美先验说
“曼荼罗(Mandala)”是梵文,意为“圆圈”,是一种圆形图案形式。在罗得西亚(津巴布韦)旧石器时代的岩画中有一种抽象的图案——圆圈中一双十字。这种图像实际在每一种文化中都曾出现过。今天在基督教的教堂里,在西藏寺院里,也能找到它,这就是所谓的太阳轮。而既然它产生于车轮还不曾发明出来的年代,也就不可能起源于任何来自外部世界的经验,而毋宁是某种内心经验的象征。到底轮的形状来源于古人对自然的观察,还是起源于早已存在于人脑的先验结构,还需进一步的论证。
尽管轮子的起源问题说法不一,但它的发明让人走得更快,行得更远,负载更重,更加舒适安全。轮车的现代形态——汽车,对人类生活更是产生了举足轻重的影响。为了更美好的生存方式,我们有必要从轮的造型角度对汽车进行创新设计。
3 轮的造型方法与汽车的创新设计
3.1造型上规则圆柱再切割
从轮的发生发展过程看,轮的造型经历了一种从不规则圆柱(木棍),到规则圆柱(滚木),再到薄片圆柱(陶轮)的大致过程,这也是一种切割圆柱的过程。从这种角度讲,较厚的圆柱——碾(轱辘)与车轮也有一定的联系。当前汽车车轮的厚度多与材料的承重能力有关,能力强,厚度可以减小,比如山地自行车车轮设计。在一些特殊用途下,轮子可以往厚重方向发展,比如压路机的工作轮和越野车车轮。对圆柱的切割可以形成不同厚度的轮子,轮子厚度的改变必然可以影响到汽车的创新设计。
3.2功能上返回原点再设计
作为运输工具,车的功能诉求在于位移,由于滚动(轮)优于滑动(橇),自然界具有滚动功能的东西——滚木和滚石成为了关注的焦点。由于技术的限制,最具位移潜力的自然物——滚石,一直没有得到合理利用。可喜的是奥迪公司已经设计出了具有四个球形轮子的汽车。球形轮可以向任何方向旋转,它的出现让汽车更加灵便,操作更加简单(比如侧方位停车)。
3.3结构上轮子数量再减少
(1)球形车
球形轮虽然与地面接触面积减少了,但是仍旧有较强的摩擦力,阻碍了车子前进。为了减少摩擦,我们可以把轮子的数量减少到最少,直至消失。
我们可以把球形轮子汽车的轮子数量由四个减少到三个、两个,直至一个,这便形成了一种球形车。球形车既是车轮又是车体,人的操作空间在轮子内部保持平衡,不因车体翻滚而旋转。为了解决启动和停车问题,球形车可以像“鱼膘”一样,轮子与内部操作空间之间填充气体,气体充足时,车体变成正球形可以减少阻力加快提速;若想停车止步,只须将气囊内部分气体排出,正球形车体像泄了气的皮球一样,阻力迅速增大,球形车便稳稳地停了下来。球形车在很多电影场景中出现过,它可能是未来陆上位移工具的发展方向。
(2)空中汽车
面对日益增加的陆上交通压力,我们是不是应该考虑如何开发地面与大气层之间的广大空间呢?现在一种已经开始商业生产的汽车——空中汽车,出现在了我们眼前。空中汽车貌似飞机、宇宙飞船,但比飞机有更好的便利性、安全性。空中汽车虽然可以参照民用直升机的管理模式,但是它毕竟涉及更广泛的领域,需要专门的设计。比如空中汽车应该飞多高、如何避免高污染、如何做到人类的普遍适应等问题。具体到交通标示方面,平面设计师应该尽早设计出一整套适合高空行驶的符号系统,工业设计师应致力于空中汽车的安全性与适应性设计,城市规划师应对城市顶部景观进行独特的设计。
汽车的产生得益于轮的发明,从车轮的角度探索汽车的发展与设计不失为一个新思路。