平衡的哲学：飞行器设计中的总体技术与系统工程

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：因为飞行器上所有的机载设备，都要在重量、功能和性能上做出平衡，所以每一种技术都存在先天缺陷，必须在设计前期对每一克重量进行计算，对每一个零件进行评估，对每一项技术进行甄选，这就是总体技术，这就需要平衡的哲学。总体技术就是协调的技术、平衡的哲学。总体技术是一项系统工程，它的最终目标不是产品，而是形成各种设计文件，用文件平衡整个项目的实施流程。有人说，我们没有总体设计，飞机也飞得好好的。

曾几何时，只要谈到飞行器系统设计首先就是气动特性、性能估算、设备选型等技术问题。再看看现在的无人机设计：工业设计外观、模具设计、动力匹配、设备与产业链配套……这些更像是手机，而不是飞机。如果你能够看完本书技术部分的全部内容，你就会发现，在所述的一百多个技术问题当中，没有一项是完美的。因为飞行器上所有的机载设备，都要在重量、功能和性能上做出平衡，所以每一种技术都存在先天缺陷，必须在设计前期对每一克重量进行计算，对每一个零件进行评估，对每一项技术进行甄选，这就是总体技术，这就需要平衡的哲学。

飞行器总体设计有一个笑话，搞气动的人希望飞机到处都是水滴形，减小阻力；搞结构的人希望飞机五大三粗，简单结实；搞电子的人希望飞机全是电线，信号四通八达；搞载荷的人希望飞机像一副台架，平稳硬朗；搞动力的人希望飞机变成铁皮包着一台发动机，动力充足；搞通信的人希望飞机像刺猬一样布满“天线”……很显然，一架飞机绝不可能满足所有的需求。但是他们却念念有词，都会说自己做的工作最重要，因为没了自己的设备，飞机飞不上天，所以其他系统应该为我让步。怎么办？飞机是一个整体，这时必须由总体说话。总体技术就是协调的技术、平衡的哲学。

不只是技术需要平衡，科研流程也需要平衡。总体技术是一项系统工程，它的最终目标不是产品，而是形成各种设计文件，用文件平衡整个项目的实施流程。工程师最怕早上定的目标晚上被改，这就要靠文件记录下来，这就是平衡技术的重要方法。一个项目初期，选定设计方案、讨论设计指标需要形成文件；论证目标的可行性需要形成文件；预算、风险、知识产权保护需要形成文件；技术划分、流程梳理需要形成文件；任务分解、技术接口需要形成文件；方案论证、从中协调需要形成文件。有了这些，大家才能各自开始详细设计。在详细设计过程中，安排计划要有文件；协调技术问题、解决矛盾需要有文件；出现技术缺口要出文件解决；验证机的制造与实验需要实验大纲和意外处理预案；设计工作本身就是要形成全套图纸和生产工艺文件；还要设计总结、试飞总结、产品定型文件等。这还没完，项目后期协调生产，在工艺和详细设计之间组织技术迭代需要文件；产品生命周期管理需要文件；组织完善配套零件清单和用户配套文档也需要文件……(https://www.chuimin.cn)

总之，总体技术就是产生各种文件的技术。不在于本身带来多少突破，而是让大家有序地合作，提高效率。有人说，我们没有总体设计，飞机也飞得好好的。那是因为在研发过程中很自然地将上面这些工作扔给了工程师。然而，工程师们每时每刻都在进行创造工作吗？很难。如果没有专业的总体部门，绝大部分工程师都在处理系统之间的协调问题，而当无人机系统庞大到需要几十人合作的时候，你就会发现任何一个普通工程师都无法协调所有的矛盾。不是他们能力不足，而是每个人知识有限，自然偏向自己所了解的方向，这时候总体的必要性就体现出来了。

平衡的哲学：飞行器设计中的总体技术与系统工程

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