系统工程经典案例之F111

        F-111战斗机，是美国第一架生产型变后掠翼飞机，是一架超音速全天候多用途战术战斗轰炸机，它源于美国国防部开发一种既能满足海军舰队防空和护航需求，又能满足空军超音速攻击飞机需求飞机的计划。F-111战机被公认为所开发出的最有争议的攻击机。它遇到了一份几乎不可能的多角色/多服务需求说明，开发周期也由于许多需要识别和解决的严重技术问题而被延迟。1962年最初计划总共购买1726架飞机，1976年生产结束时，只完成了几种不同型号的526架生产型飞机。尽管存在许多问题，F-111却成为了世界上最有效的全天候封锁飞机。由于封锁是最主要的任务，作为一架近战空对空战斗机F-111是不完善，尽管它具有远程导弹发射平台的能力。F-111系列战斗机在世纪战斗机系列（F-100 到F-110）中具有最好的安全记录——在一百万飞行小时中仅损失77架飞机。
        系统工程关键原理在F-111中得到了较好的应用，对此案例进行分析学习可以理解系统工程应用在F-111中的长期重要地位以及它对成本、进度和作战效果的影响。我们通过讨论需求定义与管理、系统结构和设计权衡、交流与系统管理、确认与验证、项目管理这五个基本的系统工程学习原则来检查从1958年到1976年间系统工程过程在F-111 项目中的应用情况。
        表1是F-111的主要系统工程原则，以系统工程Friedman-Sage矩阵[1]的格式显示。Friedman-Sage矩阵是一个衡量系统工程过程应用情况的高效工具。系统工程实践者在系统开发项目中使用Friedman-Sage矩阵，批判性的评估过程，衡量劣势、风险、优势，并采取适当的行动。


        可以注意到，框架中的三列代表的分别是政府、承包商，以及他们之间共有的职责。五个学习原则与矩阵中灰色格子将用来组织学习案例的数据和讨论。
        系统工程经验
        审视1958年到1976年间系统工程过程在F-111 项目中的应用情况，可以获得以下系统工程经验：
        a.需求定义与管理。错误的作战构想，不切实际的需求与定义，使得F-111系统研制风险大，费用高，管理困难。
        b.系统结构和设计权衡。F-111系统工程管理人员（包括政府部门和承包商）不被允许进行重要的权衡工作，而为了使F-111的设计实现性能、成本、任务有效性（包括可存活性）、以及相伴随的风险、进度之间的平衡，必须进行此项工作。
        c.交流与系统管理。F-111遇到了空军和海军技术人员之间贫乏的交流，国防部部长和国防研究与工程主管的过度管理，经历了严格的国会审议。这些都限制了项目主管有效合理的使用系统工程原则。
        d.确认与验证。和任何一个提供新战斗能力的复杂武器系统开发项目一样，F-111具有在RDT&E 过程中才显露出来的风险和缺陷，尽管在设计中已经认识到存在一些较低的风险。因为需求紧急，为了加速项目进度，F-111开发项目引入了设计确认/验证和生产交替进行的方法。然而，确认与验证中没有发现的技术问题导致要进行高代价的产品型号翻新和重设计。F-111开发中最显著的技术问题是进气道-发动机匹配，机翼承力结构的结构性故障，以及引入了技术上不成熟的数字电子设备系统（Mark II）来取代模拟电子设备系统。
        e.项目管理。1964年，双服役设计被冻结，空军F-111A生产顺利起步。之后的1968年海军取消了F-111B，这对美国空军（USAF）F-111的性能和成本造成了持久的影响。
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2015-1-29 10:26 上传

        F-111战斗机，是美国第一架生产型变后掠翼飞机，是一架超音速全天候多用途战术战斗轰炸机，它源于美国国防部开发一种既能满足海军舰队防空和护航需求，又能满足空军超音速攻击飞机需求飞机的计划。F-111战机被公认为所开发出的最有争议的攻击机。它遇到了一份几乎不可能的多角色/多服务需求说明，开发周期也由于许多需要识别和解决的严重技术问题而被延迟。1962年最初计划总共购买1726架飞机，1976年生产结束时，只完成了几种不同型号的526架生产型飞机。尽管存在许多问题，F-111却成为了世界上最有效的全天候封锁飞机。由于封锁是最主要的任务，作为一架近战空对空战斗机F-111是不完善，尽管它具有远程导弹发射平台的能力。F-111系列战斗机在世纪战斗机系列（F-100 到F-110）中具有最好的安全记录——在一百万飞行小时中仅损失77架飞机。
        系统工程关键原理在F-111中得到了较好的应用，对此案例进行分析学习可以理解系统工程应用在F-111中的长期重要地位以及它对成本、进度和作战效果的影响。我们通过讨论需求定义与管理、系统结构和设计权衡、交流与系统管理、确认与验证、项目管理这五个基本的系统工程学习原则来检查从1958年到1976年间系统工程过程在F-111 项目中的应用情况。
        表1是F-111的主要系统工程原则，以系统工程Friedman-Sage矩阵[1]的格式显示。Friedman-Sage矩阵是一个衡量系统工程过程应用情况的高效工具。系统工程实践者在系统开发项目中使用Friedman-Sage矩阵，批判性的评估过程，衡量劣势、风险、优势，并采取适当的行动。
表1 Friedman-Sage矩阵：F-111学习案例中的主要系统工程原理

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2015-1-29 10:28 上传

        可以注意到，框架中的三列代表的分别是政府、承包商，以及他们之间共有的职责。五个学习原则与矩阵中灰色格子将用来组织学习案例的数据和讨论。
        系统工程经验
        审视1958年到1976年间系统工程过程在F-111 项目中的应用情况，可以获得以下系统工程经验：
        a.需求定义与管理。错误的作战构想，不切实际的需求与定义，使得F-111系统研制风险大，费用高，管理困难。
        b.系统结构和设计权衡。F-111系统工程管理人员（包括政府部门和承包商）不被允许进行重要的权衡工作，而为了使F-111的设计实现性能、成本、任务有效性（包括可存活性）、以及相伴随的风险、进度之间的平衡，必须进行此项工作。
        c.交流与系统管理。F-111遇到了空军和海军技术人员之间贫乏的交流，国防部部长和国防研究与工程主管的过度管理，经历了严格的国会审议。这些都限制了项目主管有效合理的使用系统工程原则。
        d.确认与验证。和任何一个提供新战斗能力的复杂武器系统开发项目一样，F-111具有在RDT&E 过程中才显露出来的风险和缺陷，尽管在设计中已经认识到存在一些较低的风险。因为需求紧急，为了加速项目进度，F-111开发项目引入了设计确认/验证和生产交替进行的方法。然而，确认与验证中没有发现的技术问题导致要进行高代价的产品型号翻新和重设计。F-111开发中最显著的技术问题是进气道-发动机匹配，机翼承力结构的结构性故障，以及引入了技术上不成熟的数字电子设备系统（Mark II）来取代模拟电子设备系统。
        e.项目管理。1964年，双服役设计被冻结，空军F-111A生产顺利起步。之后的1968年海军取消了F-111B，这对美国空军（USAF）F-111的性能和成本造成了持久的影响。
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