系统设计的复杂性及其优化方案

商用飞机是一个非常复杂的系统，商用飞机设计决定了飞机的竞争力。系统工程已成为商用飞机设计的新常态。

系统工程是在各种约束和资源限制下，通过多学科的知识融合，明晰需求，整合各类“设计”流程，使设计任务执行过程可描述、可度量、可验证。

按照系统工程的方法，飞机设计人员应具备如下观点：

（1）把飞机看成一个整体。

（2）要有全局的眼光，立足于飞机研制的全过程。

（3）先集成，后制造，把错误“挡”在早期。

（4）居安思危，考虑一切可能的危险情况，把安全放在第一位。

（5）要有评判的眼光，改变落后的研制过程，向系统工程转型。

商用飞机设计应考虑如下各个要求：安全性、可靠性、环境适应性、先进性、可达性、维修性、可支持性、舒适性、系列化、客户化、模块化、成本价格、上市周期、生产速率等。可靠性、耐久性和环境适应性是指从不同角度代表了产品无故障工作的能力；维修性代表了便于预防和修复产品故障的能力；测试性代表了诊断产品故障的能力；安全性是指客观事物的危险程度能够为人们普遍接受的状态，代表了遇到故障时的产品安全能力。(www.xing528.com)

因此，商用飞机设计可能需要利用的设计技术有需求工程、验证工程、可靠性工程、维护性工程、保障性工程、人素工程、安全性工程、保密性工程。

由于飞机产品的复杂性，不同的系统从属不同的专业，它的设计方法也不相同。飞机设计的不同领域，如结构设计、系统设计、线路和管路设计、客户服务设计、工装设计等，如图2-9所示。

图2-9　飞机设计的领域

在不同的设计领域，它们的设计理念、专业知识、方法和流程都不同。例如，结构领域的设计和系统领域的设计采取不同的设计规则，如图2-10所示。

图2-10　飞机结构设计和系统设计的不同规划

从图可见，结构设计有一个共同的结构框架和集成源头。机体结构的框架在设计之初就已经确定了，不同机型的各大部件（主结构）的定义基本相同，没有什么大的变化。结构设计领域的工作就是设计各主结构的功能需求，并装配成完整的飞机机体，达到装配协调和承载功能。

系统设计不像结构设计那样，一开始并没有一个统一的系统架构。系统架构是通过系统总体规划建立起来的。从系统的总功能需求开始，进行系统的总体布局和设计，经过多次迭代，证明系统方案可以达到设计目标，满足系统总功能需求。完成系统总体规划后，才能得到飞机系统的架构。所以，系统架构因系统功能需求的不同而不同，因飞机而异，不能抄袭别人。