Интерес к дизайну, изучению его исторического и теоретического наследия, требует все большего внимания исследователей. Наряду с работами, посвященными истории и теории отечественного дизайна промышленных изделий, большое значение приобретают задачи теоретического осмысления и критического анализа дизайна транспортных средств. Это обусловлено прежде всего тем, что в них наиболее ярко выражено современное состояние промышленности, культуры и человеческой мысли в целом. Техническая эстетика, как комплексная наука о дизайне, рассматривает не только проблемы развития различных его видов, средств, которыми он пользуется, но и методологию проектирования результатов дизайнерского преобразования мира, его экономические, социальные, нравственные и эстетические последствия. Целостное рассмотрение социокультурной и художественно-образной проблематики транспортного дизайна, в частности дизайна отечественного железнодорожного транспорта, как его наиболее яркого представителя, позволяет проследить становление нового пласта материальной культуры и осознать особую роль формообразования транспортных средств в науке о дизайне.
Нужно сказать, что взаимоотношения между искусством и техникой всегда складывались довольно драматично. Решение проблемы их наилучшего сочетания или даже синтеза представляются невозможным без рассмотрения истории данного конфликта.
Для 20-х 30-х годов XX столетия характерны значительные изменения, происшедшие во всех областях пластических искусств, в которых наметился поиск образного начала, создававшегося на твердой основе классического реалистического наследия в противовес абстрактным формам. Всё это привело к тому, что задача поиска новых современных форм транспортной техники была отделена от задач «чистого» искусства. Позже она была поставлена уже в плане согласования внешнего облика и конструкции. Однако такие попытки предпринимались лишь в незначительной части проектов. Большая часть транспортных средств формировалась как бы по собственным внутренним законам, присущим исключительно области математического расчета. Сопоставление различных случаев формообразования в дизайне транспорта позволяет выявить некоторую взаимосвязь инженерной мысли н художественного образа в проектировании и строительстве транспорта этого времени.
На протяжении почти всего XIX века, за исключением, может быть последних десяти лет, паровая машина была единственным универсальным двигателем фабрично-заводского производства. К концу века мощность наиболее крупных паровых машин возросла до нескольких тысяч лошадиных сил. И все-таки паровые двигатели оставались сравнительно тихоходными, громоздкими, тяжелыми и требовали больших затрат металла. Разработка теории машины, собственно динамики машины, начавшаяся в конце ХIX века на основе изучения паровой машины, продолжает и в XIX веке развиваться на той же основе. Увеличение скоростей движения паровых машин мало-помалу изменило конструкцию машин. Появилась необходимость уравновесить силы инерции (прежде на них не обращали внимание). Также понадобилось увеличение трущихся поверхностей для устранения быстрого их изнашивания. Прежние типы паровых машин в первой половине столетия были с длинными коромыслами, поперечинами и пр.
В конце XIX века такие машины, как в начале и середине столетия, строились согласно требованиям архитектурного стиля, хотя к этому времени архитектурные формы в машиностроении стали себя изживать. Если не считать Рело, мало кто из инженеров и заводских деятелей сознательно ставил вопрос о создании художественных машинных форм. Однако неосознанное понятие о «красивой» машине и об экономическом значении новых форм для заводов-производителей, для потребителя постепенно начинает проникать в техническую литературу. Таким образом, красота и функциональность машинной формы начинают становиться некоторым новым параметром машины и одним из показателей ее стоимости.
Поиски оптимальной формы в первую очередь появились в транспортном машиностроении, где рост скоростей сделал взаимозависимость формы и рабочих качеств машин практически ощутимой. В форме паровоза появилась тенденция к удлинению пропорций и устранению выступающих деталей.
Для эстетики отечественных транспортных средств 20 - 40-х годов характерно перенесение на движущиеся объекты некоторых положений архитектуры жилых сооружений. Поэтому многие из этих объектов несколько напоминали дом на колесах или дом на барже. Особенно это было заметно на речных пароходах, дебаркадерах и т.д. Их средняя часть была обычно более высокой (трубы, капитанский мостик и т.д.), а справа и слева от этого центра шло постепенное понижение высоты палубных построек. Такими приемами отнюдь не подчеркивалась динамичность корабля, но зато создавалось то ощущение устойчивости и уверенности, которое на первых порах помогало преодолеть чувство страха и опасности, связанное с паровым, а позднее дизельным видом транспорта. Тоже было и на железной дороге. Покатая, слегка возвышающаяся в центре крыша пассажирских вагонов с рядом труб-вентиляторов и боковые окна, даже по пропорциям напоминающие вытянутые прямоугольники окон жилых домов, так же придавали им некоторое сходство с жилой-архитектурой.
В какой-то степени этим принципам следовали и наши первые тепловозо-строители. Тепловоз Гаккеля с окошками и стесанной с обоих концов крышей тоже напоминал статичное сооружение, поставленное на колеса. Близость к принципам жилой архитектуры выражалась и пропорциями окон - достаточно больших основных, и маленьких, как бы чердачных, мансардных, верхних.
Правильное расположение и компоновка рабочего места, обеспечение удобной позы и свободы трудовых движений, использование оборудования, отвечающего требованиям эргономики и инженерной психологии, обеспечивают наиболее эффективный трудовой процесс, уменьшают утомляемость и предотвращают опасность возникновения профессиональных заболеваний.
Оптимальная поза человека в процессе трудовой деятельности обеспечивает высокую работоспособность и производительность труда.
Нормальной рабочей позой следует считать такую, при которой:
- работнику не требуется наклоняться вперед больше чем на 10-15°;
- наклоны назад и в стороны нежелательны;
- основное требование к рабочей позе - прямая осанка.
Выбор рабочей позы зависит от мышечных усилий во время работы, точности и скорости движений, а также характера выполняемой работы. При усилиях не более 50 Н можно выполнять работу сидя. При усилии 50-100 Н работа может выполняться с одинаковым физиологическим эффектом как стоя, так и сидя. При усилиях более 100 Н желательно работать стоя [4, с.185].
Работа стоя целесообразнее при необходимости постоянных передвижений, связанных с наладкой оборудования. Она создает максимальные возможности для обзора и свободных движений. Однако при работе стоя увеличивается нагрузка на мышцы нижних конечностей, повышается напряжение мышц в связи с высоким расположением центра тяжести, увеличиваются энергозатраты на 6-10 % по сравнению с позой сидя.
Работа в позе сидя более рациональна и менее утомительна, так как уменьшается высота центра тяжести над площадью опоры, повышается устойчивость тела, снижаются напряжение мышц, нагрузка на сердечно-сосудистую систему. В положении сидя обеспечивается возможность выполнять работу, требующую точности движений. Однако в этом случае могут возникать застойные явления в органах таза, затруднение работы органов кровообращения и дыхания.
Смена позы приводит к перераспределению нагрузки на группы мышц, улучшению условий кровообращения, ограничивает монотонность. Следовательно, там, где это совместимо с технологией и условиями производства, необходимо предусматривать выполнение работ как стоя, так и сидя, чтобы работники по своему усмотрению могли изменять положение тела.
При организации производственного процесса следует учитывать антропометрические и психофизиологические особенности человека, его возможности в отношении величины усилий, темпа и ритма выполняемых операций, а также анатомо-физиологические различия между мужчинами и женщинами (прежде всего размерные соотношения рук, ног, длины тела и др.).
На формирование рабочей позы в положении сидя влияет высота рабочей поверхности, определяемая расстоянием от пола до горизонтальной поверхности, на которой совершаются трудовые движения. Высоту рабочей поверхности устанавливают в зависимости от характера, тяжести и точности работ. Оптимальная рабочая поза при работе сидя обеспечивается также конструкцией стула: размерами, формой, площадью и наклоном сиденья, регулировкой по высоте и др.
Существенное влияние на работоспособность оператора оказывает правильный выбор типа и размещения органов и пультов управления машинами и механизмами. При компоновке постов и пультов управления необходимо знать, что в горизонтальной плоскости зона обзора без поворота головы составляет 120°, с поворотом - 225°; оптимальный угол обзора по горизонтали без поворота головы - 30-40° (допустимый - 60°), с поворотом - 130°. Допустимый угол обзора по горизонтали оси зрения составляет 130°, оптимальный - 30° вверх и 40° вниз [5, с.61].
Приборные панели следует располагать так, чтобы плоскости лицевых частей индикаторов были перпендикулярны линиям взора оператора, а необходимые органы управления находились в пределах досягаемости. Наиболее важные органы управления следует располагать спереди и справа от оператора. Максимальные размеры зоны досягаемости правой рукой - 70-110 см. Глубина рабочей панели не должна превышать 80 см. Высота пульта, предназначенного для работы сидя и стоя, должна составлять 75-80 см. Панель пульта может быть наклонена к горизонтальной плоскости на 10-20°, наклон спинки кресла при положении сидя 0-10°.
Для лучшего различения органы управления должны быть разными по форме и размеру, окрашиваться в разные цвета либо иметь маркировку или соответствующие надписи. При группировке нескольких рычагов в одном месте необходимо, чтобы их рукоятки имели разную форму. Это позволяет оператору различать их на ощупь и переключать рычаги, не отводя взора от работы.
Применение ножного управления дает возможность уменьшить нагрузку на руки и таким образом снизить утомляемость оператора. Педали следует применять для включения, пуска и остановки при частоте этих операций не более 20 в минуту, когда требуется большая сила переключения и не слишком большая точность установки органа управления в новом положении. При конструировании ножного управления учитывают характер движения ног, необходимые усилия, частоту движения, общее рабочее положение тела, ход педали. Наружная поверхность педали должна быть рифленой на ширину 60-100 мм, рекомендуемое усилие - 50-100 Н [7, с.64].
Организация и конструкция автоматизированного рабочего места человека-оператора должны обеспечивать возможность быстрого и безошибочного восприятия информации, создание удобства пользования органами управления, комфортных условий для эксплуатации оборудования, его технического обслуживания и ремонта.
Площадь, занимаемая столом, и площадь, отведенная под рабочее место, имеют совершенно разную величину, и именно первая должна «стремиться» ко второй, а не наоборот, как это зачастую бывает