第七章  模型或原型的制作

《三国演义》中“草船借箭”的故事有这样一个情节：诸葛亮借助大雾天气，将扎制的许多“稻草人”放在船上，并命令士兵击鼓呐喊，诱使曹操误以为有人来袭击，慌慌忙忙下令射箭。结果十万支箭白白送给了诸葛亮。这船上的“稻草人”就是一种模型。

在现代技术中，模型制作是产品设计过程中一个重要的环节，它又是构思、分析和评估设计方案的一种方法。

一、模型

学习目标

1、知道模型及其功能；

2、理解模型制作在产品设计的不同阶段有不同的作用；

1、模型及其功能

模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。原型可以是产品本身，如制作单件的相框，相框本身就是它的原型；也可以是在产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体。由于模型有制作成本低、便于修改等优点，设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案。本节将着重介绍模型的有关知识。

案例分析

“神舟三号”飞船的模拟人

2002年4月1日，我国自行研制的“神舟三号”飞船在太空绕地球飞行108圈后，在我国内蒙古中部地区成功着陆。这是我国首次完全模拟载人状态进行的飞行试验，因此引起了国内外的广泛关注。

“神舟三号”是无人飞船，可船舱里却安坐了一名矮小结实的“小伙子”。这个“小伙子”是飞船上新添的模拟人设备。虽说是假人，可“他”却会“呼吸”、能“排汗”，皮肤很软，就像真人。

讨论

1、“神舟三号”中的模拟人有什么特征？

2、为什么要进行“模拟人“试验？

模型制作是产品设计过程中不可缺少的环节。模型制作的过程不仅是设计思想体现的过程，也是发展构思的创造性过程。

马上行动

你接触过哪些模型？请写在下面。

张衡设计的天体运行模型——浑天仪

在设计的过程中，模型具有以下两个功能：

（1）使设计对象具体化。

模型可视、可触、可控制，可以形象地表达所设计的产品的比例、尺度、线型、色彩、材质以及每一个构成面。它是一种实体设计语言，为设计的表达和交流提供了一条有效途径，使设计委托者、生产单位和设计人员之间能够直接沟通，全面认识设计方案。

（2）帮助分析设计的可能性

由于现代工业产品大部分是在大规模、自动化和巨额资金投入下生产出来的，因此，仅凭图纸提供设计意图，很难把握设计的可靠性。如果设计一旦失败，损失将十分巨大。所以，设计一件较复杂的产品，必须通过模型制作，才能投入生产。

案例分析

“大东方号”事例说明了什么

19世纪50年代，英国设计制造了一艘以庞大蒸汽发动机为动力的铁壳轮船——“大东方号”。“大东方号”集中了当时造船技术的精华，运用了所有能运用的动力装置，成为当时世界上最大的远航轮船。但是，“大东方号”并没有进行模型制作就投入了生产。结果，由于动力设备与庞大船体的动力需要不匹配，首航便宣告失败。

当时参与设计的工程师威廉•弗劳德从中吸取教训：制造船舶时一定要制造模型进行试验。他仿造了“大东方号”轮船模型，在水槽中进行试验，测算出真船所需的发动机动力数据，该数据与真船的数据惊人的一致！

讨论

分析导致“大东方号”首航失败的根本原因。