老苏霍伊曾认为，靠上世纪苏联的科技水平尤其是航空电子方面，要造出比美国“F-15”好的飞机几乎是不可能的。然而，1985年“Su-27”的问世震惊了世界，打破了“F-15”先前创下的爬升时间、速度、高度等多项记录。

为什么“Su-27”能够成功？究其原因是它完美的空气动力布局、简单可靠的结构设计和性能优良的动力装置。在研制过程中，苏联做了大量的设计权衡和取舍。显然，“Su-27”的成功离不开优秀的飞机总体设计。

那么，究竟什么是飞机的总体设计？

飞机设计是一门高度综合各种先进科学技术的系统工程，而飞机总体设计的主要任务包括设计飞机的外形和基本形式，选择发动机及其他主要设备，确定重心位置，确定各系统原理并相互协调关系，设计模型和样机，计算飞机的飞行性能并进行可靠性与寿命分析和维护性研究等。

总体是民机设计的最上游，把控着民机设计的全局，它是“龙头”，更是“兜底”。一个强大的总体决定了飞机的顶层理念和需求能不能有效地被传递和分解，决定了系统工程理念能不能在飞机设计全流程中得到有效的贯彻，最终决定飞机的综合性能是不是最优。飞机总体设计阶段花费的时间最多，要做的全局性方案决策高达75%~80%，总体设计的失误会造成时间和成本的严重浪费，甚至直接影响研制工作的成败。

飞机总体各组成部分之间的关系就像一栋房子，有“顶层设计”，更有“构建支柱”和“筑牢基石”。让我们一起看看这栋“房子”的总体设计过程和构成。

市场和客户的要求是民机最大的设计需求。在民机设计初期，总体专业以客户为中心定义飞机顶层需求并分解向下游传递，制定飞机初步总体技术方案以牵引和约束各系统专业合理设计飞机。为保证飞机的市场竞争力，需要从产品策略出发设计多方案布局，基于多学科进行快速迭代，遴选最优方案。

有了飞机初步总体技术方案，接下来便是开展飞机的总体方案细化。安全是民航永恒的主题，更是总体设计师们镌刻于心的铁律。在方案细化过程中，需追求飞机的最佳几何尺寸，平衡全机重量重心，使飞机设计更加科学精确合理；努力实现空间分布最优，将飞机系统、设备、管线路、结构布置得井井有条。

飞机的总体方案犹如宏观的框架骨骼，下游的系统专业犹如五脏六腑，他们是如何设计并集成的呢？从飞机关键指标论证，到顶层系统多方案权衡，确定飞机系统架构一张图，精细设计飞机能源流、信息流、控制流，最终实现全机架构的可靠与性能最优。

飞机稳定飞行的关键在于气动和性能操稳两方面。总体设计深钻超临界机翼、高效增升装置设计，保证飞机气动效率；探究结冰条件下的飞机设计，让飞机不惧结冰；研究飞机进排气原理，追求飞机与发动机完美融合。先进的控制律设计让飞机在失速、结冰等高风险情况下也能稳定操纵。

优秀的飞机离不开先进的智能座舱。总体专业对高度集成的飞机驾驶舱负责，里面简约高效的人机交互界面（布置布局、控制、显示、告警、程序）、舒适的声光热环境都是精雕细琢的成果，致力于保障飞行员执行机组任务时准确、高效和舒适。

乘坐飞机时，体验最多的就是客舱了。舒适可调的座椅、内容丰富的娱乐系统、科技感十足的内饰氛围等都是客舱设计的重中之重。借助先进的机电系统，飞机货舱有效保障了货物的行稳致远。此外，通过对客货舱的灵活布局，增加特定功能系统，可衍生出不同用途的机型。

自身功夫硬了，才能承受各种严酷外部环境的挑战。当坐在舒适的客舱内，你可能不知道飞机内外部会遇到怎样复杂的环境。噪声、电磁、闪电、高温、高寒、沙尘等都是飞机需时刻应对的恶劣环境。减少温室气体排放、奋力实现航空“双碳”目标也是总体设计的重要命题。

优秀的总体设计常常会带来事半功倍的效果。而利用现代化设计方法和多学科设计技术，在相对不太先进的单项技术基础上得到综合性能优异的飞机，依旧是所有总体工程师们永恒的挑战。