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宇宙飞船设计简史丨混乱博物馆

混乱博物馆

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2021-03-25 20:14:29

不论是星际争霸还是太空探索,抑或是所谓星辰大海,宇宙飞船或者说星舰总是一个不可或缺的元素。人类如何从无到有,发展出形形色色的飞船,并成为人们痴迷、幻想的对象,乃至激发出对于未来科技的种种灵感?这一切都要从二十世纪初说起。

-文字稿-

现代宇宙飞船的设计实践,可以追溯到十九世纪末、二十世纪初。最有名的当属乔治•梅里爱(Georges Méliès)1902年的《月球旅行记》以及1904年的《不可思议的旅行》,两部堪称里程碑的影像资料。其中许多原创概念充满了天马行空的趣味,比如为了抵抗太阳表面的高温,需要对舱室(火车车厢)持续制冷,结果一不小心就会把乘客冻成冰块。

 

当然,载人炮弹登月和挂了气球的火车登日,在今天看来都过于奇幻、过于狂野,距离真正的宇宙飞船还有很大一段距离。毕竟这个时候,第一架固定翼飞机(1903年)才刚刚出现,人们大概只能从早就存在的交通工具中获得设计灵感。

 

十多年后,丹麦导演霍格•梅德森在《火星之旅》(1918年)中设计的精进号(Excelsior),看起来也还是一辆普通的木制房车,即使加了一对短小无力的双层机翼,也完全无法解释飞船的动力来源。 

 

真正具有较高实用性的飞船设计,来自于《大都会》(Metropolis 1927)的导演弗里茨•朗(Friedrich Christian Anton Lang),在1929年的另一部电影:《月球上的女人》(Frau im Mond),也就是用火箭进行太空旅行。有趣的是,这个概念首先来自于弗里茨•朗的妻子西娅•冯•哈勃(Thea von Harbou),由她本人将自己的同名科幻小说改编为剧本,《大都会》的原著和剧本也都出自她手中。

 

《月球上的女人》的科学顾问是赫尔曼•奥伯特(Hermann Oberth),被誉为第一代火箭科学的代表人物之一,正是在他的影响之下,这里不但出现了最为经典的火箭造型,液态燃料发动机设计,多级火箭的分阶段点火的描述,还发明了大量非常超前的技术,比如从10到0的发射倒计时,就成为了后来所有火箭发射都遵循的传统。

 

可以说不论如何盛赞这部影片的影响都不为过。即使到了冯•布劳恩设计V-2火箭的时候,也从这部影片中汲取了大量的灵感。

 

从此以后,火箭就成为了一种最基础,也最为人们所熟悉的飞船形态。(Flash Gordon系列影片,1936年)事实上我们能从后来大部分飞船(星舰)的设计中,找到这种概念的延续。

 

从《2001漫游太空》(1968年)中前往木星的发现一号,到《太空旅客》(Passengers)中星际移民飞船阿瓦隆号,从《星球大战》(1977年)开幕中令人窒息的帝国级歼星舰(Imperial-class Star Destroyer),到《太空堡垒卡拉狄加》(2004年版剧集)中人类最后的旗舰卡拉狄加号,无论人类的飞船外表如何花哨多变,比如使用飞机、船舶、车辆、建筑物、昆虫、植物、家居、文具的造型,但是其实本质就如同《太空无垠》中的吐槽:所谓飞船,就是在火箭发动机外面加一个铁盒子。

 

于是,如何设计这个盒子的造型更加符合人类美学,就成了一种非常专门的学问。我们将在进阶教程中进行介绍。

 

科幻经典飞船全图

但与此同时,飞船设计领域中出现了一个异数,那就飞碟。

 

飞碟作为一种飞船的形态而不是射击比赛的靶子,可查的最早信源,是1929年《科学神奇故事》(Science Wonder Stories)杂志的封面。画家绘制这张图的灵感来源如今已不可考证。

 

真正让飞碟开始流行的是美国飞行员肯尼思•阿诺德,他在1947年宣称目睹了碟形飞行器或UFO的事件。这一事件真假和起因同样也难以追查。但自此之后,飞碟目击事件开始在全世界如同疫情一般蔓延。

 

总之,飞碟特异之处除了这种概念的起源无从探究,还在于它们的反物理学特性:它们没有外部可以观察到的动力来源,它们可以随意克服惯性定律,它们还有反重力等等对于人类来说无法理解的技术。

  

1951年版的《地球停转之日》(The Day the Earth Stood Still)中的外星飞行器就是这一概念的体现。我们还可以想到很多例子,比如斯皮尔伯格的《E.T. 外星人》,《独立日》中的巨大外星母舰等等。

 

正因为飞碟已经变成了流行文化中外星来客最烂俗的刻版印象,标准造型的飞碟反而渐渐只能在喜剧片中找到,比如2019年的《丧尸未逝》(The Dead Don't Die)中飞碟的出场就非常的无厘头,以至于剧中人物都要吐槽:剧本里没这段啊。

 

但是刨除了碟形这个最表面的视觉元素,飞碟依然有很多变种存在。最好的例子就是《降临》中无比巨大、头重脚轻、违反重力的七肢桶飞船。

  

其实这种设计概念还有一个更好的去处,就比如《星际迷航》中进取号,不就是一个飞碟和两个火箭拼起来的吗?

如果大家想了解更多,欢迎在弹幕或评论中留言,这样我们才有动力制作后续:进阶星舰设计学。

素材来源:

https://www.youtube.com/watch?v=MS5ULeg2Ws0

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_science_fiction_films_before_1920

https://www.youtube.com/watch?v=D28odJrvF70

https://en.wikipedia.org/wiki/Science_fiction_film#1900%E2%80%931920s

https://www.youtube.com/watch?v=YYflIj6QR-I

https://www.youtube.com/watch?v=bn0NVReBIC8

https://www.youtube.com/watch?v=A3pxKOzeZIA

https://youtu.be/tL47-RIyj8E

https://en.wikipedia.org/wiki/Flying_saucer

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Science_Wonder_Stories_Nov_1929_-_flying_saucer.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arnold_AAF_drawing.jpg

https://en.wikipedia.org/wiki/Plan_9_from_Outer_Space

http://zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/1969-03--num26

https://dtxmcclain.tumblr.com/image/173693070580

https://i.imgur.com/XgqLGK1.png

https://physicsworld.com/a/the-fictional-science-of%E2%80%AFscience-fiction/

https://www.youtube.com/watch?v=AX-qpuOuDVg

 https://flashbak.com/wonderful-futuristic-visions-of-germany-by-artists-in-1930-381451/

https://www.youtube.com/watch?v=dtZ8MxuePno

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fritz_Lang_und_Thea_von_Harbou,_1923_od._1924.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thea_von_Harbou_B%26M.jpg

 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fritz_Lang_und_Thea_von_Harbou,_1923_od._1924.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hermann_Oberth_1950s.jpg

https://longstreet.typepad.com/thesciencebookstore/2011/11/jf-ptak-science-books-this-is-some-beautiful-thinking-and-work-by-the-rocket-pioneern-hermann-oberth-the-teacher-of-wern.html

 https://pioneersofflight.si.edu/content/hermann-oberth-publishes-rocket-interplanetary-space

 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bundesarchiv_Bild_146-1978-Anh.023-02,_Peenem%C3%BCnde,_Emil_Leeb,_Fritz_Todt,_Wernher_von_Braun.jpg

http://scihi.org/outer-space-wernher-von-braun/

https://www.youtube.com/watch?v=aqNOfUtpx6k

 https://www.youtube.com/watch?v=tLlAObjR-gs

 https://www.youtube.com/watch?v=O4uOZnao7JM

https://www.youtube.com/watch?v=8bh8lRjn-DU

https://www.youtube.com/watch?v=vLgsf8Pei6Q

https://www.youtube.com/watch?v=M2fTQgkOrYE

https://www.youtube.com/watch?v=3l0k2xkcT3g

https://www.youtube.com/watch?v=lg0Lfvwt6Uc

 https://geekbeat.tv/science-fiction-spaceships-size-comparison-chart/

 https://www.youtube.com/watch?v=x9nj1XXFwqM

https://www.flickr.com/photos/tahini/4162377148

 https://www.youtube.com/watch?v=_pgLsqD4ykw

https://www.youtube.com/watch?v=OKNkF34KLCk

 https://www.youtube.com/watch?v=J-JcWNK-0AE

 https://www.youtube.com/watch?v=HQSGHbbDR_Q

https://www.youtube.com/watch?v=RrLxHX_rKqk

https://www.youtube.com/watch?v=Cug82IujOQw

 https://www.youtube.com/watch?v=VBT68a56s70

 https://www.youtube.com/watch?v=ZHpJr7_5Mjg

https://www.youtube.com/watch?v=rMWFbd9zsK4

https://www.youtube.com/watch?v=v-_mMCjI6CA

https://www.youtube.com/watch?v=AH6XBXPUai4

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