飞机研制，从概念到产品
飞机研制，从概念到产品
简要飞机研制流程
飞机研制，就是针对客户需求，把存在于设计师大脑中的飞机概念转变为可以批量生产和交付的航空产品。军、民机研制的思路、流程略有不同，本文面向军机，简介其思路与流程。
一、需求论证重在使用场景
需求论证，是明确客户需求，确定对承研方的研制总要求。
人们常说产品始于需求。的确如此，问题是如何捕获、确认和描述客户需求？必须明确三点：第一，客户需求是履行使命任务的群体需求，不是个体需求的简单累加；第二，客户需求是引领未来的趋势性需求，不局限于现实需求；第三，需求描述必须达成一致、避免歧义。
我们曾经长期沿用跟踪发展策略，这种模式直接瞄准国外产品，照葫芦画瓢，不需要需求论证。20世纪80年代，随着改革开放，我们对国外有了更多了解。有人提出，对于国外的东西不能简单拿来，不仅要知其然，更要知其所以然。由此，在未来发展问题上，我们开始不仅关注产品，还关注产品背后的“所以然”。经过几十年的艰苦探索、思考和学习，我们终于开窍，需求始于用户使用场景。不仅军机如此，一切产品统统如此。
美国空军“穿透型制空”作战概念
回到军机上来。军机研制的第一个环节就是需求论证，需求论证的首要问题是与谁打仗、在哪打仗、怎么打仗？打仗，归根结底就是信息流、装备流和火力流的调度与释放。弄清楚了这些问题，再辅助于适当工具，也就不难回答军机项目的体系定位、主要战技指标和相关约束等问题，也就大体确定了项目的研制总要求。
二、方案设计目标不断细化
方案设计，是承研方依据项目研制总要求，完成总体设计和初步设计的技术转化与实现过程。
有了项目研制总要求，飞机总设计师及其研制团队就可以通过分析、计算、试验等方法和手段，自顶向下，层层分解，不断细化，形成飞机总体设计方案、飞机部件初步设计方案、飞机系统初步设计方案和飞机机载系统初步设计方案等，进而完成飞机数字样机。
飞机风洞试验
飞机总体设计方案，是总设计师对于飞机设计的顶层思考，重点明确飞机的气动布局、外形、主要设计参数、重量分配、结构布局等，并为部件和系统设计提供指导。
飞机结构强度试验
飞机部件初步设计方案，支撑和回应飞机总体设计方案，重点明确飞机机身、机翼、座舱、尾翼、起落架等部件的结构、尺寸、重量等。
飞机飞行控制液压系统铁鸟试验台
飞机系统初步设计方案，支撑和回应飞机总体设计方案，重点明确飞机飞行控制、液压、燃油、冷气、人机环境等系统的功能、性能以及尺寸、重量、能源需求等。
微波暗室隐身飞机测试
飞机机载系统初步设计方案，支撑和回应飞机总体设计方案，重点明确机载航电、机电、武器、火控等系统的功能、性能以及尺寸、重量、信息交互、能源需求等。
飞机数字样机
飞机数字样机，是飞机外形、尺寸、结构、布局、重量分配、主要部件、系统等设计要素的数字化表达。是飞机设计方案从人脑走向电脑、从抽象走向具象、从模糊走向清晰的必然要求，有利于后续方案审查、详细设计等，也有利于飞机设计过程的往复迭代和设计制造一体化。飞机样机，经历了木质样机、金属样机和数字样机等发展阶段。数字样机是飞机研制过程数字化的必然要求和趋势。
三、工程研制实现下线首飞
工程研制，就是在飞机总体设计和部件、系统初步设计的基础上，实现飞机设计方案，生产出符合设计要求的合格产品的完整过程。
主要任务，按飞机总体设计和部件、系统初步设计的要求，完成零件详细设计与制造，完成相关工艺设计，通过构件配装、部件初装和飞机总装，实现飞机下线和首飞。
装配机身隔框
构件配装，是将一组零件装配成相对简单的构件，如翼梁、翼肋和机身隔框等。
机翼装配
部件初装，是将一组零件和构件装配成相对复杂的部件，如机翼、垂尾、平尾、机头、机身前、中、后段等。
飞机总装
飞机总装，是将上述工序完成的所有部件组装成为一架完整的飞机。
C919首架飞机完成总装，顺利下线
下线，是指飞机完成总装，脱离了总装生产线，等待转入后续地面试验和飞机首飞。
歼-20首飞，歼-10伴飞
首飞，是新制造飞机的首次离地飞行。首飞前，新飞机必须完成一系列的地面试验，确保飞机各系统工作正常、性能完好，并完成试飞文件的制定与审核。首飞，主要考核飞机起飞、着陆和基本飞行性能。新飞机首飞，通常会安排伴飞飞机跟飞观测，实时记录飞行数据、拍摄照片和视频，协助处理空中异常情况，全力保证首飞安全。
歼-10飞机首飞成功，参试人员激动异常
完成首飞，意味着飞机工程研制阶段的结束。随后，转入了设计定型和试生产，通过考核即可转入批生产，交付用户。
离地三尺，人命关天。一个飞机型号从立项到交付少则几年，多则十几、二十年。如果从预研攻关算起，时间就更长。在这个过程中，凝聚了行业内外无数科研人员、工人、各级管理人员和解放军指战员的智慧和心血。“祖国终将选择哪些忠诚于祖国的人，祖国终将记住那些奉献于祖国的人”，这不仅是信念，更是航空人数十年如一日的自觉行动。