【小哈划重点：每一架新型飞行器的构想，都始于“总体设计”这一复杂精密的系统工程。所有的飞行器都必须服务于特定任务，才能获得认可与应用。因此，精准把握需求是飞行器设计工程师的首要素质。】
当大型客机飞向云端，当荧幕上的战机展开激烈空战，当无人机在高空为灾区架起通信基站，你是否曾好奇，这些精密的“空中舞者”究竟是如何诞生的？现在，就请随我一同推开实验室大门，窥探飞行器设计工程师们将梦想化为赛博飞鸟（赛博即Cyber，在数字时代常被用来描述复杂系统）的奥秘。
“一个时代有一个时代的飞行器”
飞行器的诞生，绝非源于一时兴起的草图涂抹。每一架新型飞行器的构想，都始于“总体设计”这一复杂精密的系统工程。所有的飞行器都必须服务于特定任务，才能获得认可与应用。因此，精准把握需求是飞行器设计工程师的首要素质。
战斗机设计师必须深刻理解空战战术乃至战争样式的演化，并预测未来发展方向；民航客机设计师必须能够深入挖掘航空公司和乘客的需求，结合技术的增长点构想出新一代客机的总体设计方向。随着先进空天推进技术、先进结构与材料、智能无人技术的进步，未来的飞行器将服务于更广阔的领域，从低空经济到空天运输，从日常出行到保家卫国，新时代必须有新一代的飞行器。
与时俱进：需求与工程编织飞行梦想
从概念设计、初步设计到详细设计，设计师一步步深入推敲，由粗到细，直达所有设计细节。
翼展多大？旋翼数量是多少？发动机功率如何？这些看似独立的参数，实则如精巧的齿轮环环相扣，每一次微调都牵动全局，飞行器设计工程师必须在性能、重量、成本间寻找最优平衡点。
左图：作者设计的某型垂直起降飞机。右图：作者所在实验室的战斗机仿真舱，主要用于与智能空中博弈算法开展人机对抗实验
这成了飞机设计最大的难点——怎样评价设计优劣？因为设计需要从“知之甚少”的启动阶段就作出关键决策，变化往往只在毫厘之间，稍有差池，就会带来“木已成舟”的尴尬局面，伴随着经费的燃烧和节点的迫近，能够在无人之境闯出一条切实可行的道路，把需求转化为现实中一飞冲天的赛博飞鸟，这不仅需要知识和技能，更依靠飞行器设计工程师的经验、灵感、勇气和智慧。
随着人工智能技术、计算机仿真技术、先进制造技术的发展，不仅飞行器变得更加灵巧和智能，设计流程也朝着自动化和智能化方向快速前进。未来，随着数字工程的发展，飞行器或许在被制造出来之前，就已经在虚拟空间里完成了全方位的测试，甚至在其飞上天后，仍将有虚拟镜像在数字世界中不断推演，为真实的飞行之旅保驾护航。
无人争锋：智能无人飞行器的曙光
有人说，第二代战斗机的关键在气动，第三代战斗机的关键在飞控，第四代战斗机的关键在隐身。那么，下一代战斗机的关键是什么？或许有许多答案，但大多数人认为将会是“智能”。从某种程度上来说，智能无人技术，尤其是智能空中博弈对抗技术，将会成为未来飞行器设计的重头戏。
从深度强化学习到大模型，飞行器设计工程师紧跟时代发展浪潮，探索智能技术在飞行器上的应用。随着神经网络的快速迭代进化，数字空间里的飞行器逐渐摆脱了初期的蹒跚摇晃，动作越发丝滑、精准、果决。每一次对抗都不相同，前所未见的博弈方式和机动动作被神经网络探索了出来，人类对博弈战术的认知也在不断被突破。未来的天空或许将属于赛博，但决定胜负的依旧是人，因为智能飞行器的能力强弱是由设计师和工程师的水平高低决定的。
然而，无论数字世界的模拟多么完美，飞行器始终要回到广阔蓝天。外场试飞，是科研旅程中最牵动人心的环节。当一架凝聚众多科研人员心血的新型飞行器首次被推上跑道时，整个团队都如同等待新生命的父母，在满怀希望地屏息凝神。只有当科目顺利完成，凝固的空气才会瞬间化为掌声与更坚定的改进决心。试飞场上的心跳与欢呼，正是对科研人员最好的回馈。
文图/莫雳(北京理工大学)
责任编辑 / 王佳璇 美术编辑 / 周游
(文章部分插图未收录)
