飛行器設計工程師的科研日常

當大型客機飛向云端，當熒幕上的戰(zhàn)機展開激烈空戰(zhàn)，當無人機在高空為災區(qū)架起通信基站，你是否曾好奇，這些精密的“空中舞者”究竟是如何誕生的？現(xiàn)在，就請隨我一同推開實驗室大門，窺探飛行器設計工程師們將夢想化為賽博飛鳥（賽博即Cyber，在數(shù)字時代常被用來描述復雜系統(tǒng)）的奧秘。

“一個時代

有一個時代的飛行器”

飛行器的誕生，絕非源于一時興起的草圖涂抹。每一架新型飛行器的構(gòu)想，都始于“總體設計”這一復雜精密的系統(tǒng)工程。所有的飛行器都必須服務于特定任務，才能獲得認可與應用。因此，精準把握需求是飛行器設計工程師的首要素質(zhì)。

戰(zhàn)斗機設計師必須深刻理解空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)乃至戰(zhàn)爭樣式的演化，并預測未來發(fā)展方向；民航客機設計師必須能夠深入挖掘航空公司和乘客的需求，結(jié)合技術(shù)的增長點構(gòu)想出新一代客機的總體設計方向。隨著先進空天推進技術(shù)、先進結(jié)構(gòu)與材料、智能無人技術(shù)的進步，未來的飛行器將服務于更廣闊的領(lǐng)域，從低空經(jīng)濟到空天運輸，從日常出行到保家衛(wèi)國，新時代必須有新一代的飛行器。

與時俱進：

需求與工程編織飛行夢想

從概念設計、初步設計到詳細設計，設計師一步步深入推敲，由粗到細，直達所有設計細節(jié)。

翼展多大？旋翼數(shù)量是多少？發(fā)動機功率如何？這些看似獨立的參數(shù)，實則如精巧的齒輪環(huán)環(huán)相扣，每一次微調(diào)都牽動全局，飛行器設計工程師必須在性能、重量、成本間尋找最優(yōu)平衡點。

這成了飛機設計最大的難點——怎樣評價設計優(yōu)劣？因為設計需要從“知之甚少”的啟動階段就作出關(guān)鍵決策，變化往往只在毫厘之間，稍有差池，就會帶來“木已成舟”的尷尬局面，伴隨著經(jīng)費的燃燒和節(jié)點的迫近，能夠在無人之境闖出一條切實可行的道路，把需求轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實中一飛沖天的賽博飛鳥，這不僅需要知識和技能，更依靠飛行器設計工程師的經(jīng)驗、靈感、勇氣和智慧。

隨著人工智能技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、先進制造技術(shù)的發(fā)展，不僅飛行器變得更加靈巧和智能，設計流程也朝著自動化和智能化方向快速前進。未來，隨著數(shù)字工程的發(fā)展，飛行器或許在被制造出來之前，就已經(jīng)在虛擬空間里完成了全方位的測試，甚至在其飛上天后，仍將有虛擬鏡像在數(shù)字世界中不斷推演，為真實的飛行之旅保駕護航。

無人爭鋒：

智能無人飛行器的曙光

有人說，第二代戰(zhàn)斗機的關(guān)鍵在氣動，第三代戰(zhàn)斗機的關(guān)鍵在飛控，第四代戰(zhàn)斗機的關(guān)鍵在隱身。那么，下一代戰(zhàn)斗機的關(guān)鍵是什么？或許有許多答案，但大多數(shù)人認為將會是“智能”。從某種程度上來說，智能無人技術(shù)，尤其是智能空中博弈對抗技術(shù)，將會成為未來飛行器設計的重頭戲。

從深度強化學習到大模型，飛行器設計工程師緊跟時代發(fā)展浪潮，探索智能技術(shù)在飛行器上的應用。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡的快速迭代進化，數(shù)字空間里的飛行器逐漸擺脫了初期的蹣跚搖晃，動作越發(fā)絲滑、精準、果決。每一次對抗都不相同，前所未見的博弈方式和機動動作被神經(jīng)網(wǎng)絡探索了出來，人類對博弈戰(zhàn)術(shù)的認知也在不斷被突破。未來的天空或許將屬于賽博，但決定勝負的依舊是人，因為智能飛行器的能力強弱是由設計師和工程師的水平高低決定的。

然而，無論數(shù)字世界的模擬多么完美，飛行器始終要回到廣闊藍天。外場試飛，是科研旅程中最牽動人心的環(huán)節(jié)。當一架凝聚眾多科研人員心血的新型飛行器首次被推上跑道時，整個團隊都如同等待新生命的父母，在滿懷希望地屏息凝神。只有當科目順利完成，凝固的空氣才會瞬間化為掌聲與更堅定的改進決心。試飛場上的心跳與歡呼，正是對科研人員最好的回饋。

（責任編輯 / 王佳璇" 美術(shù)編輯 / 周游）