进入新世纪后,随着我国首次发射载人航天飞船成功以来,我国航天事业发展势头迅猛。但目前现有载人航天器都面临着发射成本高昂、发射周期长的困境,且太空舱容积较小,舱内除了备有水、食物和生活装置以外,还载有各种科学设备和仪器,受到所载消耗性物资数量限制,不具备再补给的能力,不能重复使用等客观因素,成为阻碍航天事业发展的难点,现有的燃料发射难以提供稳定的可持续的太空运输,研究一种新型的低成本运输方式成了未来航空航天的必然选择。天梯作为一种新型航天器,自19世纪末由前苏联提出概念,直到2010年由国际宇航科学院组织完成《天梯:技术可行性分析和未来发展路线图研究》的研究报告本,经过一个多世纪的探索研究,已论证其可行性。各航天大国俱已正式开展各自天梯相关项目,本课题就是基于我国有关部门的“多段式可重构多功能载运天梯概念研究”项目的子课题研究,该项目由重庆大学、清华大学、东南大学、四川美术学院等高校和政府科研机构合作完成,本课题主要以工业设计为理论基础,从外造型和内部结构出发,针对基于天梯的太空舱进行概念设计。本课题通过讨论太空天梯的爬升方式,最终选取以“履式传动”的天梯系统为基础,配套设计概念太空舱。在外造型设计中借用古丝绸之路的文化意象,结合“一带一路”的国家倡导,在地上“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的基础上,提出“天上丝绸之路”的概念,赋予太空天梯以具有中国特色的新时代的意义,并由“丝绸”引申至“蚕茧”,利用“蚕茧”的造型特征,推导出太空舱的外部整体造型,从功能美学的角度对其造型设计进行研究讨论和优化。在太空舱内部概念设计中,同样创新型以人因工程为出发点,从人机工程学、心理学和设计学等跨学科领域深入研究,满足太空舱基本功能的实现的情况下,使得宇航员生活和工作效率最大化的提升,研究探索未来空间交通工具的可能性。本文通过对太空舱外造型和内部结构的一系列探索研究,最终形成一套具有创新价值和一定可行性意义的太空舱概念设计,而太空舱作为一种特殊的全封闭式交通工具,为满足其在各种极端环境下的稳定运行而设计的不同应对方式,不仅是为解决天梯配套设备的创新设计,也是对未来航空航天器设计提供一定的参考。