笔者于20世纪50年代末在北京航空学院本科飞行器设计专业学习,60年代研读副博士研究生,期间均未上过“飞行器研制系统工程”这门课。当时,连“系统工程”这一名词也未曾听到过。那时,我们研读的是飞机设计、空气动力学、飞行力学、结构力学、热力学、材料学等课程,照样也能把飞行器设计、制造出来。国外的老一代飞行器设计师在五六十年代之前恐怕也未学习过系统工程方面的专业知识。但是,随着科学技术的发展,以及军事和民用领域对飞行器需求的逐步提高,飞行器设计日趋复杂,涉及的专业、学科越来越多,不仅要求飞行器有高的性能,而且要求有高的效能,亦即要求飞行器除了有优良的飞行性能外,还应使用可靠,维修方便,保障经济有效……因此,传统的飞行器设计所包涵的专业学科不够用了,用传统的飞行器设计知识设计出来的飞行器已不能满足军事部门的战备完好性要求和民用部门的飞机出勤率要求。例如美国的第二代飞机F111、F4等,在交付空军使用时只解决了57%的问题,还有43%的问题要到交付使用后才逐步解决,严重地影响了飞机的作战使用。有的飞行器因为任务要求分析粗糙,研制到一半才发现该飞行器根本不能满足使用部门的要求,只能半途中止。在经历了一系列的挫折和失败,耗费了数以亿计的**之后,人们发现: 如果应用了系统工程的原理和方法,那么这些失败本来是可以避免的,或至少是可以减缓的。
自从把系统工程原理和方法引入飞行器研制的全过程后,取得了许多令人瞩目的成果。例如航天领域中的阿波罗登月计划和航天飞机计划的实现;航空领域中的F16、F22和波音777等飞机的研制成功。总之,系统工程在现代军事和民用领域中发挥了巨大作用。
对于飞行器研制来说,只有采用系统工程的原理和方法,才能使工程技术人员和管理人员在给定的任务要求和资源约束条件下,合理地确定系统的技术要求,选择出*优的系统方案,全面地管理工程的发展,正确地验证系统的技术性能;并使设计出来的飞行器能顺利地投入生产,使生产出来的飞行器在使用中得到经济而又有效的保障。
飞行器研制系统工程是将系统工程的原理和方法用于飞行器研制,是应用于现代飞行器研制的系统工程,是组织和管理飞行器研制的规划、研究、设计、发展、试验、生产、使用和保障全过程的系统方法和工程技术。
本书共8章。
第1章是飞行器研制系统工程概述。阐明飞行器设计系统工程的基本概念和飞行器全寿命期的阶段划分。
第2章是系统工程过程。阐述如何将飞行器研制的任务需求,通过一系列规范化的程序和分析--综合的迭代过程,将其转化为飞行器的技术要求及满足这些技术要求的系统*优方案。
第3、4、5章分别是工程专业的综合、综合保障工程、飞行器研制中的软件工程。分别阐述可靠性、维修性、**性、综合保障工程和软件工程在现代飞行器研制中的应用。只有将这些工程专业有机地在飞行器设计中综合,才能将飞行器从单纯的性能度量扩延为效能的度量。
第6、7章分别是系统分析和控制、风险分析。分别阐述权衡分析、系统体系结构分析、风险分析和技术性能测量等分析方法和控制技术在飞行器设计中的应用。运用这些方法和技术能确保研制出的飞行器满足给定的任务需求。
第8章是并行工程。阐述并行工程的发展背景和概况、定义与特点、实施要素、组织方式、研制过程、环境、管理等。
系统工程,特别是并行工程在飞行器研制中的广泛应用,已在国外发达**取得了显著的成效,它也必将在我国的现代飞行器研制中发挥重要作用。
本书第3、4章由章文晋副教授执笔,其余各章由阮镰教授撰写,全书由阮镰主编。