Тектоника

Категория:
Композиция в технике


Тектоника

Тектоникой называют зримое отражение в форме изделия работы его конструкции и организации материала.

Понятие «тектоника» неразрывно связывает две важнейшие характеристики промышленного изделия — его конструктивную основу и форму во всех ее сложных проявлениях (пропорциях, метрических повторах, характере и т. д.). Под конструктивной основой при этом понимают работу несущей части конструкции, характер распределения главных усилий, соотношение масс, организацию конструкционных материалов и т. п. Форма должна четко отражать все эти особенности конструктивной основы.

Понятие «тектоника» прочно утвердилось в художественном конструировании, хотя вообще в технике к нему обращаются значительно реже, чем в архитектуре. А между тем в технике тектоника имеет отнюдь не меньшее значение. Здесь ее проявления необычайно многообразны, как многообразны конструкции, материалы, характер усилий и связей между конструкцией и формой. Так уж сложилось, что понятие «тектоника» еще недостаточно знакомо инженерной аудитории, а иной раз кажется сугубо академичным, далеким от практики конструирования.

Остается пока только сожалеть, что изучение инженерных дисциплин все еще не втягивает в свою орбиту сопредельных и весьма важных вопросов, в которых современный конструктор должен уметь досконально и квалифицированно разбираться.

Иной раз трудно понять, как работает несущая основа машины, какова логика конструктивного взаимодействия ее частей и т. п. В других случаях как будто из соображений красоты форме машины придается характер, дезинформирующий о действительных нагрузках и распределении усилий. Проявлений нетектонично-сти в технике немало, и если не представлять себе сущности таких явлений, т. е. не разбираться в проблемах тектоники, то трудно избежать ошибок и в самой конструкции.

Есть одно важное условие для достижения подлинной тектоничности едва ли не всякого инженерного объекта: конструкционные материалы должны быть использованы оптимально с точки зрения работы системы. Если потенциальные конструктивные возможности данного материала не используются или, хуже того, его заставляют работать не естественным для него образом, то нарушений тектоники не избежать, а красота машины, станка, прибора останется несбыточной мечтой.

В связи с гигантским диапазоном форм проявления тектоники в технике всякий раз необходимо находить композиционные приемы, отвечающие сущности конструкции, характеру материалов, выражению работы сил.

У конструктора всегда есть возможность выразить все это через форму конструкции изделия.

Вот обычный вырез стенки — окно в базовой детали станка, необходимое по существенным конструктивно-техно-логическим соображениям,— с точки зрения тектонического характера формы прекрасная возможность для его раскрытия. В таком вырезе обычно видна толщина литой или прокатной детали, и по ней мы ощущаем мощь конструкции. Вообще многие технологические особенности конструкции—сварные швы, разъемы, канавки, приливы и т. п.,— будучи композиционно обыгранными, дают богатую информацию о сложнейших проявлениях тектоники. Ниже все это показано на примерах.

Перед конструктором, которому приходится постоянно решать практические задачи организации материала, естественно, может встать и такой вопрос: разве несущая основа станка, например, или экскаватора в форме своей может не отражать истинных рабочих нагрузок? К сожалению, форма конкретных изделий отражает их далеко не всегда правдиво. Иной раз какой-либо крупный элемент машины выглядит до предела напряженным, словно ему приходится выдерживать огромные нагрузки. На самом же деле он ничего не несет, кроме самого себя, так как это не литая массивная опора, а всего лишь коробка из листового металла. Несущая же конструкция находится внутри — в полости и никак не связана с внешней оболочкой. Это крайний случай несоответствия между формой и работающей конструкцией, но в той или иной мере аналогичные примеры встречаются.

Нагруженные элементы конструкции должны находить адекватное отражение в форме, а все то, что не нагружено (например, сугубо ограждающие кожухи), не следует маскировать под работающее*. Подлинная тектоничность свойственна лишь тому изделию, форма которого точно выражает работу данного элемента конструкции, отношение несомого и несущего.

Порой бывает трудно понять, почему форма так активно не нравится, несмотря на всю ее внешнюю оригинальность. Во многих случаях причина этого оказывается именно в нарушениях тектонического характера. На рис. 1 показаны примеры как тектоничных, так и нетектоничных (т. е. ошибочных в композиционном отношении) решений формы. На рис. 1, а телевизор подчеркнуто асимметричной формы с необычным ее разделением на корпус и экран*. Попытку отхода от традиционных форм можно было бы оправдать, если бы не явное нарушение всей тектонической основы. Массивная пластмассовая маска с экраном вторглась в легкую, ажурную решетку корпуса. Разрезать такой деревянный корпус, к тому же с угла,— далеко не лучшее конструктивное решение: столярная конструкция к нему явно не приспособлена. Возможен вариант композиционного решения с сохранением тектоничности изделия, но это уже целиком пластмассовый корпус.

В данной ситуации можно вести поиск различными путями, однако многое зависит от материала корпуса (дерево, пластмасса и др.) и технологии его изготовления.

Композиционная идея (прием композиции) может остаться такой, как у модели, где экран выделен из общей формы, но только сделано это должно быть тектонично.

Еели это единая пластмассовая форма, как у модели телевизора, то нужно интересно «завязать» ее ребрами жесткости—именно это и следует положить в основу организации формы. У модели форма явно говорит о деревянной конструкции, но и она нетектонична — такое соединение конструктивно нелогично. Разумеется, технологически связать подобный корпус можно, но слабости тектоники будут очевидны. Нет смысла искусственно усложнять деревянный корпус — можно найти средства усилить выразительность в пределах логичной тектонической системы, как показано на модели, которая может широко варьироваться в отделке и декоративных материалах.

На рис. 1,б довольно типичная подставка для настольной вычислительной машины.

Первая обычно чисто визуальная информация говорит о явной непривлекательности этой формы. И в данном случае это связано с нетектоничностью рассматриваемого объекта. Такие отогнутые по отношению к несущей основе опоры словно пружинят, вызывая ощущение зрительной неустойчивости объема. Неграмотное конструктивное решение узла примыкания горизонтальной связи к ножкам еще больше подчеркивает конструктивные недочеты. Подобное конструктивное сочетание круглой в сечении трубы для каркаса с листовым металлом стенок к тому же явно нетехнологично. В данном случае это и служит причиной дисгармонии — нерациональность связей конструкционных материалов нашла отражение в своего рода визуальном дискомфорте.

Можно было бы найти немало вариантов тектоничного решения стойки. Возможные направления поиска правильного варианта решения показаны на моделях 2—4 (по направлению стрелок на рис. 1,б показаны детали опор и их крепления к корпусу подставки).

Правильная тектоническая основа важна для промышленных изделий различного назначения и любых абсолютных размеров.

Конечно, в тяжелых конструкциях с большими нагрузками работа сил проявляется особенно зримо и мощно, так как здесь вступают в действие и собственный вес, и динамические нагрузки, возникающие в процессе работы. Но тектоничными должны быть и малые формы. Миниатюрный транзисторный радиоприемник, равно как и мощный экскаватор, не будет композиционно целостным, если не выявлена тектоника, т. е. нарушены связи конструкция— материал — форма. Сборная ли это конструкция или монолитная, легкая и тонкостенная или тяжелая и массивная, несущий ли это элемент или ненагружен-ный, возникают ли в данном месте напряжения в материале или не возникают,— на все эти вопросы облеченная в материал форма должна ответить ясно и недвусмысленно. Образно говоря, тектони-тектоничный характер. Особенно своеобразно проявляется он в конструкциях, где непосредственно выражены отношения между несомым и несущим. И если в таких случаях природа закономерностей тектоники не осмысливается, форма может приобрести ложнотектонический характер. Обратимся к различным по текто-ничности моделям.

Модификации модели на рис. 2, д имитируют тяжелую плиту, покоящуюся на двух стенках-опорах. Масштабность объектов, выраженная фигурой человека, визуально информирует нас о действительном характере нагрузок, но разница в одном только пластическом решении мест соединений вызывает различные представления как о тектонической мощи конструкции, так и об ее специфике, даже об особенностях технологии и т. п.

Для выражения тектоничности формы небезразлично, что здесь в соединении— просто шов (1), или заметная подрезка (2), или акцентированная канавка, говорящая о разъеме (3). Еще напряженнее модель 1 на рис. 5,е: концы плиты чуть свесились над опорами, но это усилило тектоническую остроту. На модели 2, где опоры в соединении подрезаны, а их концы немного выдвинуты из-под балки, отношения между несомым и несущим стали еще активнее. Здесь тектонический мотив становится ведущим композиционным приемом. Модель 3 совсем иная. Плита и тут имеет свесы, но от зримой тектонической мощи моделей 1 и 2 нет и следа, так как опоры благодаря скруглениям слились с балкой в одно целое. Тут проявляется особый характер скрытой мощи.

На рис. 2, ж формы 1, 2, 3 объединяет общий принцип «рамности». Ведь здесь уже нет плиты, лежащей на опорах,— она слилась с ними в единое целое. Немного похоже на модель 3, приведенную на рис. 2,е, но благодаря свесам там глаз еще дифференцировал плиту и опоры.

Модель 1 на рис. 2, ж—тяжелый монолитный блок, а глубокие сквозные отверстия в его стенках лишь подчеркивают монолитность объема. Тонкие же ребра у моделей 2 и 3, приведенных на рис. 5,ж, усиливают впечатление «рамности» формы.

Совсем различны по тектонике модели 1, 2, 3 на рис. 2, з, объединяемые в одну группу лишь с некоторой натяжкой. Общность их в том, что у всех трех несомое и несущее подчеркнуто разъединены. Можно сказать, что они разъединены, скажем, и у моделей на рис. 2, д. Однако у моделей на рис. 2, з эти тектонические отношения принципиально иные. Так, у модели 1 несомый блок подвешен под рамой; у модели 2 он тяжело пригрузил низкую раму под ним, а у модели 3 закреплен между несущими ребрами боковин.

Какое отношение все это имеет к тектонике? Самое непосредственное! На практике мы нередко встречаемся с объектами, в форме которых тектонический принцип либо смазан, скрыт, либо, что еще хуже, отражен ложно, когда несомое выглядит несущим; наконец, сталкиваясь в форме одного изделия, разные тектонические принципы противоречат друг другу.

Тектоничными или нетектоничными могут выглядеть даже изделия совсем небольших размеров. Казалось бы, здесь вообще нет силовых нагрузок, но даже для настольных часов имеет значение, насколько соответствует их форма принципу конструкции и работе используемого материала.

На рис. 6 несколько примеров формообразования часов, показывающих, что в рамках даже однотипных по существу форм может быть весьма по-разному выражена тектоника и тем самым основа композиции.

Рассмотрим модели часов на рис. 3,а—г. Разная форма, характер, даже стиль, а сходство все же есть: корпус опирается на стойку по оси. Правда, и при этом тектоника во многом проявляется различно. У модели а деревянный корпус врезан в стойку; у модели б литая подставка в одной точке фиксирует обечайку корпуса; у модели в (в форме «ретро») корпус поддерживается классической колонной, стоящей на богато декорированном пьедестале. Модель г на рис. 6 также трактована в традиционных формах: корпус часов словно с трудом удерживает атлет, символизируя бремя времени…

Да, все это одна и та же тектоническая тема, и каким бы формам в своих поисках ни отдавал предпочтение художник, он должен наити тектонически верное выражение несомого и несущего.

Модели д—з развиваются по иному тектоническому принципу. Здесь корпус удерживается «вилкой» — не подперт в одной точке, а опирается на две. К такой схеме обычно прибегают, желая обеспечить возможность изменения угла наклона часов.

Что касается моделей и—м, то и здесь своя тектоническая схема: корпус часов проходит внутри замкнутого контура подставки. В данном случае композиционная задача заключается в том, чтобы наглядно выразить не тектонику обычной опоры, как у моделей а—г, и не конструкцию «вилки» (модели д — з), а именно подвесной или вставной характер конструктивных связей. Если при этом учесть, что различные материалы (пластмасса, металл, дерево или комбинированные сочетания материалов) будут по-своему влиять на тектонику, как влияет принцип конструкции, то становится понятным, сколь велики возможности для варьирования композиции. Однако для таких изделий, как часы, тектоника должна анализироваться, конечно, в совершенно особом плане. Ведь многие модели часов — это предметы не только технические, но в не меньшей мере и декоративные.

Означает ли это, что декоративность как особое эстетическое свойство вещи может потребовать принести в жертву тектонику?

Это довольно тонкий вопрос, но не в принципе, а в том лишь, как должна проявляться тектоника в таких изделиях. Принцип же неизменен: анти-тектоничность противопоказана любому изделию. А тонкости касаются подхода к трактовке материала. Так, сегодня во многих странах настольные часы создаются в духе «ретро»—с подражанием формам классики, барокко, готики и других стилей. Среди них есть и определенно безвкусные модели, но лучшие мастера известных фирм, прибегая к различным историческим стилям, умеют тонко интерпретировать их, не поступаясь тек-тоничностью. Так, металлизированная пластмасса позволяет настолько точно передавать красоту патинированной бронзы, что практически невозможно отличить ее от настоящей. В этих случаях, естественно, тектоника часов должна отражать свойства уже не пластмассы, но именно бронзы или другого ценного материала. И когда часы украшает какая-то фигурка, то художник ищет точное выражение тектоники в соответствии с композиционной ролью такой фигурки. Если это атлет, поддерживающий корпус часов, то тектоническое выражение должно быть связано с передачей тяжести; а если это игривый амур, словно на миг присевший у подножья часов, или грациозная девушка, венчающая часы, то художник должен создать совсем иной тектонический образ.

Чтобы наглядно показать, как чутко может реагировать форма на разные конструкционные материалы, достаточно сравнить дизайнерские эскизы подставок, столиков, стоек, небольших тележек, часто встречающихся в различных областях техники. Предположим, часть этих изделий конструируется в расчете на применение для несущего каркаса труб круглого сечения, а другая — труб с квадратным сечением или на сочетании труб квадратного и прямоугольного сечений. На рис. 4,а—эскизные наброски на основе использования труб круглого сечения. Как известно, такие трубы можно сгибать без деформации сечения только до определенного радиуса. Казалось бы, это недостаток и такие трубы вообще не годятся для подобных конструкций. Однако во множестве случаев именно эта конструктивная особенность служит достоинством, поскольку такая труба позволяет создать всю несущую конструкцию из единого, цельного, неразрезного элемента. При этом из круглой в сечении трубы получается замысловатый контур несущей конструкции, который во многих случаях необходим функционально и отлично работает конструктивно.

Достаточно беглого взгляда на изделия, показанные на рис. 4,а, чтобы увидеть, насколько отличаются они от тех, что изображены на рис. 4,б. Все дело в том, что в одних случаях для конструкции применена круглая в сечении, а в других — труба квадратного или прямоугольного сечения.

В первой группе благодаря крупным радиусам в местах изгиба труба «извивается», обрисовывая в пространстве легкий и напряженный контур несущего каркаса. Здесь не скажешь—вот стойка, а вот горизонтальная перемычка. В сущности, здесь нет ни того, ни другого, так как стойка как будто перетекает в опоры, а где-то выше, делая мягкий поворот, образует ручку.

В изделиях, показанных на рис. 4,б, абсолютно иной характер тектоники, и работа материала воспринимается иначе. Здесь господствует прямоугольная система, и уже прямой угол, а не радиус выступает объективным началом, лежащим в основе данной системы элементов.

Считаемся ли мы с подобными особенностями материалов? Обычно лишь настолько, насколько труба круглого сечения не позволяет изгибать ее под углом, а труба квадратного — по радиусу. Но ведь речь совсем о другом — о том, как эстетически осмыслить эти разные тектонические характеристики и сделать конструкцию красивой.

В целях наглядности мы рассмотрели эскизы не слишком сложных изделий, для которых использовано не так много конструкционных материалов, но и в гораздо более сложных, многоэлементных конструкциях можно найти как положительные примеры адекватного использования материала, так и негативные, когда материал используется недостаточно полноценно. А между тем именно от выражения работы материала и зависит тектоническая правдивость изделия. Ложная, нелогичная в организации материала конструкция уже потенциально не может быть красивой.

В приведенных нами примерах несущая трубчатая основа сама по себе недостаточно жесткая, но в ряде случаев особой жесткости каркаса и не требуется. Конструкция становится жесткой при соединении каркаса со всеми остальными элементами системы подставка — прибор, подставка—стол, тележка—полки и т. п. Оригинальны и интересны такие решения, когда тонкий металлический каркас, во многих случаях даже не трубчатый, а прутковый хромированный, несет глухой объем, как бы подвешенный внутри. В подобных случаях стенки объема не следует прислонять непосредственно к каркасу—лучше с помощью специальных конструктивных элементов типа стяжек оставлять зазор между стенками и каркасом в соответствии с абсолютной величиной объекта.

Еще недавно было бы, вероятно, странно говорить о тектонике больничной койки — койки, а не станка. Сегодня это сложный механизм, и нелепейшим образом выглядят некоторые модели больничных кроватей, сваренные из стальных,‘Труб такого диаметра, что они с успехом могли бы служить элементами мостовых конструкций. Некрасиво, скажет неискушенный человек. Нетектонич-но, а потому и уродливо, заключит специалист. В технике такая фальшь ведет к перегрузкам, к омертвлению огромных количеств металла—в масштабе страны это гигантские потери. Что же касается эстетических достоинств, то антитекто-ничное изделие никакими средствами нельзя сделать красивым.

Заметим, тектоничность как необходимое качество композиции станка, машины, прибора и по сей день менее всего осмысливается в ходе инженерной разработки. Чтобы особенности тектоники проявились зримо, эстетически впечатляюще, необходима целенаправленная разработка формы даже в том случае, если в целом основа конструктивного решения достаточно рациональна. Эстетически значимыми оказываются такие нюансы, как подчеркивание мест разъемов литых элементов станин, особенно когда они имеют сложный по профилю характер; обыгрывание литейных ребер, скругле-ний, плавных переходов и т. п. Эстетически выявляя особенности литья в кокиль или под давлением, обыгрывая все нюансы технологической обработки, мы тем самым раскрываем и тектонику таких форм. У сварных конструкций совершенно иной тектонический характер. Здесь оказывается важным подчеркнуть места сочленения прокатных профилей в углах их сопряжений, в Т-образных соединениях, а иногда даже композиционно подчеркнуть сварной шов, чтобы выразить тектонику сварной конструкции. В этих случаях особенно активными в композиции становятся разного рода подрезки, возникающие в результате нависания верхних корпусных элементов над нижними.

Инженер-конструктор привык ориентировать швеллер «чистой» плоскостью наружу, а ребра жесткости обращать внутрь. Но в ряде случаев именно ради выявления тектоничности полезно поступить как раз наоборот. Вместо того чтобы с трудом подгонять участки поверхности заподлицо, лучше использовать четкую прямоугольную канавку швелле-pa, которая читается исключительно активно, оживляя большую нерасчленен-ную поверхность и раскрывая тем самым сущность конструкции и взаимодействия материалов.

Коснемся некоторых особенностей тектоники металлорежущих станков. Основу их формы задает прежде всего несущая конструкция, а также наиболее крупные формообразующие элементы — перемещающиеся столы, коробки подач и скоростей, суппорты, консоли и пр. Тектоническая правдивость здесь связана с тем, насколько логична схема несущей основы, т. е. достигнута ли ее жесткость и виброустойчивость с минимальными затратами материала, насколько отражены в расчете несущей системы кинематические особенности станка и т. д. Таким образом, рациональность конструктивной схемы и расчет несущей основы станка являются надежным фундаментом его композиционной выразительности.

Однако далеко не все металлорежущие станки имеют открытую несущую систему. Некоторые предстают снаружи как лаконичный объем, ограниченный листовым металлом, в то время как несущий каркас находится внутри. Как же выразить тектонику подобных форм? Прежде всего — не маскировать обшивку под несущую конструкцию. При этом важно установить композиционные связи между закрытым корпусом и структурно сложной насыщенной деталями рабочей зоной станка, показав, что она вырастает на внутренних опорах, а не лежит на обшивке. Тут нужно умело сочетать с обшивкой выход наружу различных конструктивных несущих элементов — опор, консолей, направляющих и т. п. Поэтому можно с полным основанием говорить не только о тектонике несущей системы станка, но и о тектоническом характере кожухов и других элементов из листового металла.

В станкостроении тектоника выражается прежде всего через пропорции, т. е. через отношения размеров несомого и несущего, нагруженного и свободного от усилий, а также посредством передачи тех характерных для станков усилий, которые смещены с оси несущего элемента и приходятся на консоль, подчас создавая значительный момент на опоре. Связи тектоники и пропорций частично исследованы инженерами со стороны анализа работы конструкций и специалистами по технической эстетике — со стороны организации формы.

На основе изучения практики можно уверенно утверждать, что наименьшая металлоемкость конструкции потенциально во многом определяет ее высокий эстетический уровень, в то время как неоправданные, по сути дела омертвленные запасы материала заведомо снижают его. Видимо, пришло время при экспертизе эстетического уровня многих машин, станков, оборудования ввести критерий «расход материала».

Анализируя форму станков, полезно различать своеобразие их тектоники. Например, литые корпусные элементы металлорежущих станков одного назначения могут по-разному выражать их тектонический характер. У модели а (рис. 8) воспринимается как вполне естественный принцип сочлененности строго геометризованной формы. Места разъемов, подрезки, контурные очертания отдельных элементов, вся структура собственных и падающих теней четко информируют о тектоническом характере литых сочлененных элементов. В то же время эта форма не доведена до чрезмерной геометричности — она по-своему пластична благодаря небольшим скруглениям углов, заоваленности граней.

Трактовка моделей 1, 2, 3 на рис. 5, в отражает уже иной — скульптурно-мягкий— характер формы литого корпуса. Плавные лекальные формообразующие (см. сечения цветом) показывают, как зрительно распределяются возникающие усилия по всей поверхности такого корпуса. Основные визуально активные линии, выявляющие форму, и особенно места разъемов, впадин и приливов разнесены и нигде не совпадают друг с другом (см. Г —1’, 2’ —2’, 3’ —3’, а также элемент 1, выделенный кругом).

У предыдущей модели на рис. 5,б, важные формообразующие линии тоже разнесены (1‘—Г, 2’ — 2’, 3’ — 3’, 4—4’), но по сравнению с моделью в, где радиусы основных скруглений корпуса гораздо больше, сами формообразующие почти перестают читаться как прямые (хотя и имеют такие отдельные участки) и воспринимаются уже как лекальные образующие.

Как видим, сам прием разнесения этих линий на корпусах различной степени скульптурности формы приобретает индивидуальный характер. На модели 2 линия силуэтного контура 2’ — 2’ с ее выступами и плавными переходами особенно характерна для подобных корпусов. Тот же характер чувствуется и по секущим линиям 1‘—I’ и 3’ — 3’, обозначенным^цветом. Разумеется, и общая форма такого станка должна быть выражена в едином тектоническом характере, как модели 3 на рис. 8,е. В эстетическом Ьтношении подобные формы воспринимаются как целостные и красивые, .едда, конечно, решены и все другие композиционные проблемы. Именно скульптурные формы придают станку особую индивидуальность. Другой вопрос, в каких случаях она необходима. Если станок служит лишь элементом единой технологической линии, строго подчиненной модульной системе, подобные композиционно завершенные в себе формы не оправданы. Но они вполне оправданы для станков, машин и приборов, функционирующих вне единых строгих систем элементов.

В трактовке формы станка модели г уже возникли серьезные противоречия между тектоникой и геометрической основой. Здесь хорошо заметно, что оболочковый характер корпуса станка (модели г и 1,2 на рис. 5,д) далеко не всегда оправдан. Так, передняя бабка при выходе к патрону по конструктивным соображениям должна была бы иметь вертикальную плоскость (см. принцип формообразования модели е), т. е. из общей формы нужно было бы вырезать блок, как показывает стрелка. Но такое решение оказалось бы совершенно нерациональным для оболочки, так как нарушилась бы ее жесткость, возникли бы напряжения по всей линии примыкания этой плоскости к сферической кривизне. Вообще же станки подобных «оболочковых» форм, как указывает ряд специалистов, имеют некоторые преимущества— прежде всего высокую жесткость и виброустойчивость несущей конструкции, если формообразующие линии хорошо координированы. Нарушения же закономерностей геометрического строения формы так или иначе скажутся и на работе конструкции. Данный анализ заставляет задуматься о тенденциях развития формы.

Вообще наше время в технике характеризуется тем, что все дальше уходят в историю сложные «фигурные» формы литых станин с их выразительно-тектоническим характером, так образно отражавшим работу конструкции. На смену этим формам пришли строгие геометризованные системы, и это, разумеется, не столько дань моде, сколько следствие объективного изменения многих факторов производства. И все же, думается, в тех случаях, когда выразительная литая форма соответствует требованиям и условиям эксплуатации станка или машины, есть смысл не отказываться от нее, если, разумеется, можно обеспечить высококачественное технологическое воплощение художественно-конструкторского замысла.

Токарные станки на рис. 6,а,б,в тектонически резко отличаются от станков на рис. 5. Там мы имели дело с формами моноблочными, скульптурными, здесь — с подчеркнуто сборными, сочлененными, строго геометризованными. И если в первом случае, работая над формой, важно было подчеркнуть ее монолитность, то во втором—выразить именно сочле-ненность. В известной мере это труднее— ведь моноблочная форма обобщена уже по самой своей природе (единый блок). Поэтому формы типа тех, что показаны на рис. 6,а,б,в, требуют своих приемов обеспечения целостности. У модели а это своего рода система визуально акцентированных разъемов; у модели б—введение темной, композиционно активно объединяющей форму полосы через переднюю бабку,иг фартук корыта, а у модели в, наоборот,—светлого ^.сквозного горизонтального членения. При более сложных формах, как, например, у моделей гид (барабанные токарные автоматы), тектонический характер проявляется значительно сложнее. Здесь труднее варьировать тектонику с помощью, скажем, одной только координации радиусов скруглений корпусных элементов, так как не во всех местах можно обеспечить закономерные переходы. Для таких форм тектонический характер требует всякий раз своих, индивидуальных приемов композиции.

В данном случае у станков на рис. 6,г и д тектоника выражена по-разному. У модели г линии разъемов элементов корпуса не только активизированы, но и композиционно поддержаны фактурой, контрастным цветом слегка приподнятых над общими плоскостями отдельных элементов поверхности. Четкие углы и грани дополняют тектонический характер этого токарного автомата. У модели д места разъемов выполнены заподлицо, никак не акцентированы, но зато активно выражены скругления углов, заовален-ные кромки литья почти у всех элементов. Таким образом, конструктивные связи отдельных частей корпуса у моделей г и д визуально имеют разный характер. Все это и создает ощущение различной тектоники в целом довольно близких форм.

Как мы видим, можно заметно варьировать тектонику даже в условиях принципиально одинаковых конструкций только с помощью пластических особенностей самого литья. И все-таки как ни близки эти модели по своей тектонике, форма воспринимается нами то как составная, сблокированная, то как монолитная.

Но еще большие различия тектонического характера могут возникать при каких-то достаточно существенных изменениях самой технической структуры станка. Именно с такими тектоническими различиями мы и встречались у рассмотренных выше моделей на рис. 5, а и г. Однако даже такая не слишком существенная разница в тектонике, как у моделей на рис. 6, г и д, небезотносительна полностью к технической структуре станка. Поэтому в одних случаях может оказаться более предпочтительным один характер литого корпуса, а в других— если принять такое литьё за отправное условие — может возникнуть необходимость в некоторых коррективах компоновки самой технической структуры.

Вообще, что касается металлорежущих станков, то, как мы стремимся показать, их тектоничность во многом определяется рациональностью связей между технической структурой и корпусными элементами (между внутренним и наружным) во всех точках их взаимодействия. Так, у вертикально-фрезерного станка 1 на рис. 7, а эти связи конструктивно логичны и естественны, так как наружные поверхности корпуса у всех выходов валов в местах установки подшипников встречают их оси под прямыми углами. Корпус пространственно оптимально прикрывает сложную техническую структуру и столь же оптимально связан с нею. Казалось бы, небольшое увеличение скульптурности формы, придание ей, как говорят, большей обтекаемости не может повлиять на тектоничность такого станка, но в этих случаях важно видеть, не происходит ли принципиальных тектонических изменений (см. модель 1 на рис. 7,б). Как только возникают пусть даже местные, но активные наклоны поверхностей корпуса, т. е. форма от четко геометрической как бы перестраивается на мягко скульптурную, так сразу же меняется весь характер связей строго осевой технической структуры с такой оболочкой. Это заметно в узлах I, II, III модели 1 на рис. 7,6, да и во многих других местах. Техническая структура в большинстве случаев строго геометризована в своих связях, а «скульптурная» оболочка мягко неопределенна. Конечно, подобные противоречия в известной мере можно примирить, умело используя в нужных местах литые приливы, выходы к секущим плоскостям наружных частей корпуса. Но в этих случаях обычно все же несколько увеличивается масса заготовки, усложняется ее обработка, вообще вырастает объем работ.

Возникает вопрос, насколько же тогда вообще правомерны активные обтекаемо-скульптурные формы металлорежущих станков. Однозначный ответ на него едва ли возможен. Во многих случаях именно такие формы рациональны и даже рентабельны, так как обладают большой жесткостью, хорошо распределяют усилия по поверхности корпуса и выгодны в производстве при отлаженной технологии. Однако все это до определенного момента, когда серьезно усложняются конструктивные связи корпуса с механизмом, а сама форма в угоду нарочитой обтекаемости становится уже антитекто-ничной, как это и произошло с моделью г на рис. 5.

Данная здесь в условном масштабе красная модульная сетка (см. модели 2 на рис. 7,я и б), наложенная на компоновочный разрез проектируемого станка, позволяет с большей наглядностью сравнивать все то, что определяет связи между технической структурой и корпусом, т. е. между внутренним и наружным. В данном случае показан лишь принцип, но на практике, особенно в ходе художественно-конструкторской разработки сложных по пластике станков, метод подобного графического анализа в главных узлах связей-структуры и формы помогает с большей объективностью подойти к оптимальным компромиссам, о которых уже говорилось. Разный тектонический характер в своего рода «образном» отображении схематически показан на моделях 3 (рис. 7, а и б). Такая краткая «запись» тектонической темы помогает в поиске композиционной идеи. Для станков, и прежде всего металлорежущих, а также кузнечно-прессового оборудования, мощных дорожных машин и экскаваторов образное выражение тектоники способствует выразительности формы изделия в целом.

Здесь нельзя не коснуться и некоторых полемических сторон, связанных с тектоникой станков и их формообразованием вообще.

Моноблочная основа станков разных типов находит много сторонников, особенно среди художников-конструкторов, так как позволяет достаточно свободно обращаться с формой. Станки с моноблочной конструкцией часто принимают особенно своеобразный характер, и достичь их целостности и выразительности легче, нежели у станка с сочлененной, многоэлементной конструкцией. Однако ряд специалистов отмечает, что моноблочные конструкции станков ведут к созданию слишком громоздких элементов, усложняют поузловые испытания, регулировку и обкатку станков и препятствуют унификации и агрегатированию узлов. Все это действительно так, однако вряд ли правильно распространять это на все станки и любые ситуации, связанные с обработкой металлов. Думается, с той же долей объективности можно утверждать, что в ряде ситуаций моноблочные конструкции оптимальны как по конструктивным, так и по эстетическим параметрам. К сожалению, мода, распространяясь и на формы станков, нередко вступает в противоречие с требованиями рациональности. При этом чаще всего в жертву моде приносится тектоника. Раз уж в моде обтекаемо-скульптурная форма, то фасонное литье порой заменяет сварку даже там, где геометризованная форма более оправдана. Но если мода диктует формы прямоугольные, подчеркнуто геометричные, то они начинают полностью преобладать повсюду, в то время как во многих случаях рациональнее было бы прибегнуть к мягко-округлым литым формам.

Сегодня корпуса многих станков, различных машин и оборудования конструктивно решаются на сочетании сварного несущего каркаса из прокатных профилей с обшивкой листовой сталью. Казалось бы, тектоническая ясность должна возникать сама собой, но в действительности здесь все намного сложнее. В ряде случаев такая конструкция находит примитивное выражение в форме. Речь идет не только о низком качестве плохо рихтованной поверхности металла, хотя, разумеется, и это снижает технико-эстетический уровень изделия. Главное— в полной ненайденности и невыраженности связей между основой и обшивкой. В лучших из аналогов, где осуществлен принцип сочетания каркаса и обшивки, применяются многочисленные и остроумные приемы раскрытия характера тектоники. Места соединения обшивки с каркасом—это целая тема в дизайне, к сожалению, у нас пока слабо освоенная. Кажется, все так просто и естественно: как-то ведь закрепили же обшивку на каркасе, и нет проблем!.. Но они остаются и требуют решения. Так, места соединения обшивки могут быть специально отбортованы, иметь подштам-повки для создания пластического рисунка ограждающей поверхности. При массовом производстве можно применять и подштамповки филенчатого типа—по периметру листа и т. п. Когда же из-под неряшливой обшивки внизу и наверху или где-то в просветах виден тупо примыкающий к ней каркас, мы имеем дело с антитектоничной формой. И уж совсем плохо, когда во многих местах листовой металл обшивки вообще не забортован и край просто обнажен. А ведь и с такой «тектоникой» можно встретиться в самых различных областях техники.

Во многих ситуациях художественно-конструкторской разработки правильное понимание сущности тектоники может серьезно помочь поискам самого принципа конструкции. И наоборот: неверный конструктивный принцип приводит к антитектоническим решениям. Так, у некоторых моделей тракторов и по сей день наружная облицовка радиатора, выполненная штамповкой из листовой стали, имеет площадь просечек (окон), достигающую 35 и даже 40% всей заготовки! Естественно, что после такой просечки остаются конструктивно слабые, едва изогнутые в поперечном сечении ленточки металла и по краю виден тонкий обрез листа. Такое решение по меньшей мере нерационально. Облицовка явно слаба — она мнется и вдавливается при минимальном усилии, что и выражается в антитек-тоничности ее формы (см. элементы 1 — 6 на рис. 8 ,а). Если и применять листовую сталь для облицовки радиатора, а не делать ее из специальных профилей или литой, как у многих фирм, то, очевидно, нужен совсем иной принцип организации конструкционного материала. В таких количествах металл не может идти в отход — его нужно максимально использовать для усиления жесткости: так, к примеру, как у элементов 1—5 на рис. 8, б, но только не тем путем, как у элементов 1 — 6 на рис. 8, а. Приемы на рис. 8, б тоже основаны на применении листового металла, но тут совершенно иные принципы его организации. Обечайка с V-образной в сечении стойкой создает необходимую жесткость. По краю обечайки металл может быть завальцован или отбортован со сваркой в углах, а жалюзийная решетка вставлена, как у элемента 3 (горизонтально) или 4 (вертикально) на рис. 8, б. Теперь она надежно защищена по всему периметру ребром обечайки и не сминается от случайного давления, как слабенькие ленточки у модели 6 на рис. 8, а. А главное — весь металл пошел в дело. Тот же листовой металл, но в одном случае форма антитектонична, а в другом металл рационально работает и тектоничность выражена естественно.

Литые, сварные с элементами штамповки и другие виды радиаторной облицовки тракторного двигателя показаны на рис. 8, в — ж: все варианты тектонически четко отражают конструкцию этого узла машины. Если у той или иной модели трактора облицовка радиатора представляет собой легкую сетчатую структуру, то по периметру она надежно защищена, находится в углублении, а не открыта.

В таких областях художественного конструирования, как сельскохозяйственная техника, где у машин много взаимодействующих элементов из листовой стали, особенно существенно решение мест их соединения друг с другом или с несущим каркасом. Иной раз такие соединения оказываются случайными и нетехнологичными (одна деталь не обусловливает положения другой), и тогда отдельные места машины выглядят неряшливо, кустарно. Капот над двигателем, например, по свободно свисающему краю порой почти не завальцован, не имеет четкого и жесткого отгиба, а местами вообще остается без отбортовок. Это опять-таки нетектоничное решение, которое в ходе эксплуатации машины оборачивается тем, что ее облицовка быстро деформируется.

Важна, однако, не только четкость в отбортовках. Неряшливость формы машины и ее антитектоничность в ряде случаев связаны с неопределенностью во взаимодействии соседних элементов, особенно выполняемых из листового металла. Такое взаимодействие у классного изделия сегодня должно определяться заданными «посадочными» местами и не может зависеть от того, как станут прилаживать все эти части при сборке. Каждый элемент (подчеркиваем — каждый!) в общей конструктивной системе должен быть связан с другим единственно возможным (заданным) образом, чтобы было невозможно произвольное их смещение.

Анализ лучших изделий в любой области техники показывает, какое огромное значение сегодня придается этому технологическому правилу. Идет ли речь о штепсельной вилке или о тракторе, одним из принципов формообразования является жесткое предопределение конструкцией взаимосвязи всех элементов. Поэтому рационально спроектированное изделие есть строгая система, в которой ничего нельзя произвольно изменить.

Все это относится, казалось бы, к области технологии. На самом деле принцип системности имеет непосредственное отношение и к дизайну, более того — он во многом предопределяет принципы формообразования объектов техники. Форма современного изделия должна визуально информировать о строгой взаимосвязи всех его элементов. Она должна раскрывать даже характер этих связей: например, как состыкованы друг с другом отдельные элементы; как обыграны стыки в местах контактов; как взаимодействуют элементы с помощью каких-либо вхождений (углублений, приливов. выступов одной части по отношению к другой) или наложений; каковы конструктивные особенности таких наложений и т. п. Во всей этой дизайнерской игре отражается художественное начало современного формообразования. Обыграйте, подчеркните, выявите всеми средствами композиции особенности конструкции, и вы почувствуете, из чего формируется, как возникает образ современного промышленного изделия.

Выражение системы элементов и характера их связей, разумеется, в не меньшей мере относится к задаче конструктора.

Альтернативой принципу системности может служить только кустарность, и если она допущена в серийном производстве, то это серьезнейший порок, лежащий в основе проекта. Он начнет сказываться на местных деформациях, на непредусмотренных сдвигах одних элементов по отношению к другим, на самых различных несовпадениях и т. п., отзовется на всех связях, даже таких, которые подчас как будто и косвенно не относятся к местным нарушениям в цепочке взаимоотношений элементов. Производственники во многих случаях со всем старанием ищут причины брака в нарушениях заданной проектом технологии, тогда как в действительности их следует искать не в системе производственного цикла, но в самом проекте — именно в нем было заложено множество потенциальных причин брака. А обнаружить их очень не просто, если не представлять себе принципов современного формообразования. Все это выходит далеко за рамки собственно дизайнерских задач, являясь серьезнейшей общей проблемой инженерного и художественного конструирования.

Однако может возникнуть вопрос: какое отношение все это имеет к тектонике машины, прибора, многих видов оборудования? Самое непосредственное. Если форма воспринимается мятой, неряшливой, если четкость линий отсутствует, это значит, что нарушена и тектоника. И не случайно, например, многие фирмы, работающие с конструкциями из листовой стали, тщательным образом организуют конструктивное взаимодействие всех элементов. Это означает прежде всего организацию «посадочных мест» для каждого из них. Регистрирующие взаимоположение детали (бортики, специальные подштамповки, разного рода отгибы) делают всю конструктивную систему и более прочной, и визуально четкой. Как видим, понятие «технологичность изделия» имеет самое непосредственное отношение к тектоничнос-ти. Поэтому тектоника одновременно информирует нас также о многих особенностях конструкции и технологии.

Тектоника металлорежущих станков, как мы видели, в ряде случаев жестко обусловлена конструктивно-технологи-ческими и функциональными факторами. Пожалуй, еще более непосредственно тектоника отражается в форме таких объектов, как портальные и строительные краны, драги или шагающие экскаваторы, т. е. в открытых пространственных конструкциях. Однако в технике множество объектов, тектоника которых обусловлена не столь жестко. Сравним хотя бы тот же металлорежущий станок или ручной электроинструмент с портативной пишущей машинкой или радиоприемником. И все же тектонич-ность свойственна и таким изделиям.

Примеры различной трактовки тектоники корпуса пишущей машинки в зависимости от принципа ее конструкции показаны на рис. 9, а — д и рис. 10,а — д. У модели 1 на рис. 9, а коробчатость формы (ее сочлененный характер) выражена всеми признаками: это и небольшие наклоны друг к другу двух половин боковой стенки (сечение I—I), и акцентирование места разъема граненой канавкой, и обвод такой канавкой лицевой панели, и характер формы боковин каретки. Даже в контурном рисунке этой модели уже прочитывается ее тектоника— настолько четко выражен принцип сборности, составной характер формы (см. элемент 2 на рис. 9, а). Даже пластика клавиатуры здесь тоже своя, отражающая особенности тектоники (элементы 3 и 5 на рис. 9, а). Четыре пишущие машинки на рис. 9, 6—д, отличающиеся по компоновке, во многом схожи по тектонике.

Совершенно иная тектоника корпуса свойственна моделям на рис. 10, а — д. Здесь все элементы корпуса связаны единым оболочковым характером. Из одной пластичной формы словно ложкой вычерпнута передняя часть, и организовано удобное ложе для клавиатуры (элемент 2 на рис. 10, а). Контур этого выреза по точкам 1 — 8 показан на элементе 4 (рис. 10, а). Нигде не закрытая и не заоваленная кромка по всему контуру дает ясное представление о тектонике. Здесь уместно вспомнить о корпусе станка на рис. 5,г: там заоваленный периметр условного среза нарушил закономерное строение оболочки; здесь же вырез остро и красиво подчеркивает, выявляет форму, делая ее подлинно тектоничной. То же и клавиатура—она решена в едином со всей формой тектоническом ключе (элементы 3 и 5 на рис. 10,а). И в данном случае четыре разные по компоновке машинки на рис. 10, б—д пластичностью формы (криволинейными образующими) схожи по своей тектонике.

Итак, о каких бы объектах техники ни шла речь, тектоника может трактоваться как зримое отражение в форме изделия работы конструкции и организации материала. Именно в силу значимости тектоники она и выступает как основная, важнейшая категория композиции.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум