作者：中國民航飛行學院 下馬的金雕

從整個飛行器設計的大方向上看，可以看做是流體、固體、控制、總體四個業務方向。流體負責研究氣動佈局，固體負責研究機體結構，控制負責研究飛機的自動控制問題。相對而言，總體設計相對應的任務似乎不是很清晰。其實不然，無論是在氣動佈局的選擇上還是在機體結構的確定上，抑或是飛機控制率的設計上，都有總體設計在其作用。

一：飛機設計中的矛盾均衡性特點

飛機設計中充滿着矛盾，要通過各種方案的研究來評價、折中和綜合，不斷進行改進，指導獲得一個滿足要求的綜合最佳方案。如圖一所示：以軍用飛機的一般研製過程而言，每一個階段都存在對不同方向的取捨。

圖二：各個業務組眼中的飛機

如圖二所示：各個業務組重視的方向各不一樣，甚至相互衝突，這時對於整個飛機而言，不能簡單地只考慮一個專業的參數。面對着各個子系統各個方面要求，總體設計就是要調和各個子系統的矛盾，一架好的飛機往往不是哪個子系統很強大而在於各個系統指標的均衡。

以Mig29和F16爲例而言：Mig29在機動性能上不小的優勢。如圖三所示在跨音速階段Mig29的機動性相對F16有很大優勢，在高空高速段亦有不小的優勢。但是在空戰效果中，Mig29和F16的戰績相去甚遠。拋開Mig29使用國的航空力量不談，單就兩種作戰平臺而言，Mig29在航電，武器，航程等其他因素上卻遠遠不如F16。這也就說明了，對於飛機設計而言，特別對今後航空工業的發展而言，不能單單隻注重於一方面的指標，應該多從綜合方面考慮。可以看到，當今主要航空強國很少研製單一性能的作戰飛機，都強調飛機的多用途功能，這要求飛機設計人員在進行總體設計之初就要考慮到爲作戰飛機的多用途性留下改進餘地。

圖三：Mig29和F16的瞬時與持續機動性包線對比圖

二：面對折中權衡的反覆迭代

飛行器設計是高度複雜的大系統，是一個週期很長的分階段工程，是一個綜合了多學科的科學技術系統工程。正因爲前文所述的矛盾性，因此要通過各種方案的研究來評價、折中和綜合，不斷進行改進，只到獲得一個滿足要求的綜合最佳方案。再考慮折中均衡時，反覆迭代是在設計過程中不可缺少的手段。

僅以飛機重量估算而言，起飛總重的估算，最開始可以根據任務需求，以往設計經驗來給出一個初始猜測值。但是隨着設計的深入，設計人員就要不斷的修正飛機使用空重、任務裝載重量、任務油重，使得飛機起飛總重在反覆迭代中達到設計要求允許的誤差內。

反覆迭代這一特性不單在起飛總重這一個性能指標上充分體現，更表現爲不同時代飛機的設計思想繼承和發展。以我國的鴨式佈局來看：從最開始的抬式佈局的提出，到殲9鴨翼的發展，再到殲10的誕生，一直到殲20的橫空出世，也體現了鴨翼佈局在設計過程中反覆迭代被中國航空人運用自如。

圖五：殲9氣動佈局方案

隨着航空工業的進步，飛機設計師要考慮的因素將會越來越多，折中權衡將是設計師需要具備的基本能力，更應該避免追求單一指標的先進。對軍用戰鬥機而言，從高空高速理念放棄到重視隱身性高機動性，就是空戰中飛機綜合性能的整體考慮；對軍用運輸機而言，高垂尾寬機體的佈局，也是在無數實驗中對作戰任務折中均衡。無論是軍用戰鬥機氣動佈局的變化還是軍用運輸機氣動佈局的穩定，都是這樣折中均衡的體現。

對於初學者，更應該多學多想，樹立全盤考慮的思維。初學者在接觸航空知識時，因爲接觸面窄，容易重視某個環節而輕視另一個環節。無論是導彈制勝論，還是發動機無敵論，都是不可取的。