飞机设计的核心驱动力：客户需求的重要性

波音777飞机设计的亮点如图2-12所示，其中满足客户需求是核心。

图2-12　波音777飞机设计的亮点

DBT—设计／建造团队

商用飞机的需求定义如图2-13所示。

图2-13　商用飞机的需求定义

在我国，商用飞机需求中首先是政府的期望。因为承担研制任务的企业都是国有企业，主制造商和国内供应商是政府指定的，资金由政府投入，所以政府的期望，如飞机定位、政策和策略、运营环境、用户公司、上市时间、进度计划、监督机制、评审标准等，起着决定性作用。

此外，商用飞机需求还包括法规要求、专门需求、其他需求和衍生需求等。其中，基本功能要求由操作功能、任务功能和状态处理功能构成，它们是矩阵的相乘。操作功能包括起飞前操作、起飞操作、飞行操作和着落后操作等。任务功能包括承载旅客和货物、完成货主的任务、完成非盈利任务等。状态处理功能包括完成正常操作功能、完成反常操作功能、完成应急操作功能等。还包括其他需求和衍生需求等。

正确识别和捕获客户需求是一个反复的过程。商用飞机需求的“V”字图如图2-14所示。

图2-14　飞机需求的“V”字图

“V”字图的左边是需求从上而下的分解，分配给系统层，再分配给部件层。“V”字图的右边是需求的自下而上的综合。需求的符合性验证从部件层开始，到系统层验证，再到飞机层的验证和确认。

以波音777飞机为例，飞机层需求分配到飞行控制系统的过程如图2-15所示。

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图2-15　波音777飞机的需求分配到飞行控制系统

如何定义一架“正确的”飞机是需求工程的目标。需求工程是以自上而下和自下而上的方法，并以迭代和并行的流程，实现需求的符合性。空客公司的需求工程如图2-16所示。

图2-16　空客公司的需求工程

需求文件应包括SRD（系统需求文件）、SDD（系统描述文件）、SIRD（系统安装需求文件）、SID（系统安装文件）、PTS（采购技术规范）、SIDP（系统安装设计原则）、EIRD（设备安装需求文件）、TDD（技术描述文件）、SES（供应商设备规范）。

图2-17　需求的生命周期

SRR（系统需求评审）是一个重要的节点，它确认系统层需求已经被充分理解了，允许开发商（承包商）建立一个初始的系统级功能基线。一旦建立基线，便开始定义功能、性能和系统级以下项目的物理属性，并将它们分配到执行功能的物理元素。

由于开发环境的变化，需求可能变化。需求变化的示意图如图2-17所示。

需求的变化通常是微量的，而且一直在受控之中。需求必须是充分正确的和完整的，以便产品符合所适用的适航要求和客户需要。需求的正确性表示一种程度，意指需求的个体是否是清楚的、可验证的，与其他需求是不相矛盾的，以及该需求是否必要的。需求的完整性是指一组正确的需求的完整程度，当一个系统在寿命周期各个阶段所规定的运行环境的模式下，满足客户、用户、维修人员、审定局方以及飞机、系统、项目开发人员等方面的需求。

需求正确性和完整性的分析流程如图2-18所示。

图2-18　需求完整性和正确性的分析

需求的正确性和完整性必须在每一个层面上被认可，包括飞机（顶层）、系统和组件级的需求的验证和确认。