何 磊, 張?zhí)戽? 錢煒祺, 周 宇, 邵元培

(中國空氣動力研究與發(fā)展中心, 綿陽 621000)

0 引 言

為實現航空工業(yè)“更快、更好、更經濟”的發(fā)展目標[1]，應對飛行器研制出現的新挑戰(zhàn)，美國空軍阿諾德工程中心AEDC于20世紀90年代提出了一體化試驗評估(Integrated Test and Evaluation，IT&E)方

法。一體化試驗評估方法強調將研制過程中涉及的各類試驗資源、試驗流程和評估方法等進行統(tǒng)籌規(guī)劃，將多種試驗手段進行綜合利用，已經在美國多個飛行器試驗評估中得到了成功應用，實現了降低研制風險、縮短研制周期、減少研制經費的目的[2-8]。一體化試驗評估方法提出后得到了美國國防部的重視和倡導，列入了美軍新修訂的5000系列防務采辦文件以及2012年頒布的第六版試驗與評價管理指南中[9]。一體化試驗評估要求研制飛行器系統(tǒng)各利益攸關方共同制定統(tǒng)一的試驗評估大綱，體現出研制需求、研制設計和研制試驗的緊密結合，使得各類試驗資源最大化利用，盡可能減少冗余試驗活動，避免各試驗參與方的數據共享障礙[9-13]。一體化試驗評估的出現折射出了裝備試驗評估的發(fā)展規(guī)律，適應了裝備發(fā)展的需求[14]。本文首先剖析了飛行器一體化試驗評估的概念與內涵，然后對一體化試驗評估方法在飛行器研制中的應用情況及相關關鍵技術進行了詳細介紹，并對其后續(xù)發(fā)展趨勢進行了展望。

1 飛行器一體化試驗評估的概念

對飛行器一體化試驗評估的理解，應該從體系的視角出發(fā)，除了要實現飛行器試驗評估涉及的所有相關機構的各種試驗流程統(tǒng)一制定、試驗活動統(tǒng)一規(guī)劃，還需要的是要實現研究手段、分系統(tǒng)和研制階段三個維度的一體化，文獻[2]給出了如圖1所示的飛行器系統(tǒng)一體化試驗評估的多維概念模型。這三個維度分別反映了影響飛行器研制的時間、資源、風險三大因素。一體化試驗評估的目標就是最大程度地減少研究手段所需要的資源，降低分系統(tǒng)集成時的意外風險，縮短研制周期。

1.1 飛行器研制各階段的一體化

一體化試驗評估強調在早期同時考慮飛行器的適用性與效能以及技術規(guī)范與性能，就通用的試驗評估參數、方法、術語達成一致，并盡可能將研制試驗評估階段與作戰(zhàn)試驗評估階段的試驗合并，以期用最小的代價獲取最優(yōu)的結果[15-16]。例如自由落體彈藥試驗可以在作戰(zhàn)部署條件下通過戰(zhàn)斗機投放進行，而非從靜止平臺投放，可同時滿足研制試驗和作戰(zhàn)試驗目的[15]。通過一體化試驗評估，一方面作戰(zhàn)試驗人員在早期通過提供作戰(zhàn)信息可牽引系統(tǒng)設計，避免出現因為不滿足作戰(zhàn)要求而出現大幅設計更改；另一方面作戰(zhàn)試驗人員還可以在研制早期熟悉系統(tǒng)并獲取部分可支持作戰(zhàn)試驗的數據。以美國空軍為例，在F-22猛禽戰(zhàn)斗機研制過程中，通過推行一體化試驗評估，使得原計劃的初始作戰(zhàn)試驗評估試驗次數從700多試飛架次縮減到200多試飛架次，在保證試驗評估結果的同時，大大節(jié)約了試驗評估資源[17]。

1.2 飛行器研制各分系統(tǒng)的一體化

任何復雜的系統(tǒng)都必然是由多個分系統(tǒng)組合而成，如飛行器系統(tǒng)包括了結構強度、航電通信、武器作戰(zhàn)、氣動飛控、推進動力等多個分系統(tǒng)。傳統(tǒng)上，由于支持每一個子系統(tǒng)的技術團體是各自獨立的，新系統(tǒng)開發(fā)的最初過程中，子系統(tǒng)各自有獨立的學科、工序、實踐慣例，他們在各自“平行線”上開發(fā)，極少有重疊發(fā)生，在研制后期進行集成時可能出現難以預測的問題[2]。若采用一體化試驗評估思想，將整個系統(tǒng)盡早綜合評估，可有效縮短研制周期，并使首次系統(tǒng)集成試驗(如飛行器首飛中)可能發(fā)生的綜合問題達到最小化。例如，對飛行器系統(tǒng)，可通過建模與仿真方法構建虛擬飛行器系統(tǒng)或“鐵鳥”仿真試驗系統(tǒng)，在地面對各個關鍵功能系統(tǒng)進行綜合試驗，重點測試各種軟件系統(tǒng)間、硬件設備間的的接口，以提升飛行器系統(tǒng)的安全性和可靠性。在美國的空軍的F-22戰(zhàn)斗機和波音公司的波音777等民用飛機研制過程中都依靠大型的地面設施進行了系統(tǒng)綜合試驗，有效降低了集成風險[5,9]。

1.3 飛行器研制各研究手段的一體化

試驗評估的基本方法包括建模與仿真、地面試驗以及飛行試驗。一體化試驗評估的實質就是充分發(fā)揮三大手段的各自優(yōu)勢，加強三大手段的相互融合。對飛行武器而言，飛行器幾何建模、流場數值仿真及飛行仿真為揭示地面風洞試驗與飛行試驗獲得的包線提供了一種分析方法，地面試驗為需要詳細計算求解區(qū)域或飛行試驗必須研究的包線區(qū)域提供了一種手段，而飛行試驗為分析地面模型的預測與假設是否真實可靠提供了一種真實的試驗環(huán)境，以便據此做出改進。三種手段結合的核心是在開展地面試驗的同時進行建模仿真，利用地面試驗結果進行驗模，然后一方面利用模型來預測和優(yōu)化類似的地面試驗，另一方面將模型推廣應用到飛行狀態(tài)，利用飛行試驗數據反饋校驗模型，三者之間的關系如圖2示。通過這一方法，能夠以最低費用和最短時間提供最多的有用信息。

2 一體化試驗評估在飛行器研制中的應用

美國的多家航空單位、軍事機構都引入了一體化試驗評估的思想以支撐其飛行器研制工作，包括航空航天局(NASA)、波音公司、洛-馬公司、空軍的AEDC和飛行試驗中心(AFFTC)、海軍的空戰(zhàn)中心等[9]。一體化試驗評估已經在多個項目中進行了應用，支持了包括F-35、F-22、F-15、B-1B、F/A-18等在內的多型飛行器系統(tǒng)、無人機系統(tǒng)融入國家空域系統(tǒng)(UAS-NAS, Unmanned Aircraft Systems Integration in the National Airspace System)項目以及機體/推進一體化的研制和改進工作[5,18-22]。

2.1 在外掛物分離問題中的應用

飛機外掛物分離(包括內埋武器分離)是關系飛行安全和作戰(zhàn)效能的關鍵問題。應用一體化試驗評估方法進行飛機外掛物分離研究是AEDC十分典型和成熟的案例，下面給出其詳細步驟[23-24]。其整體思路是：風洞試驗對仿真過程的確認?飛行試驗對仿真的確認?利用經過驗證的仿真方法來進行分析。其中，仿真確認主要依靠風洞試驗數據，飛行試驗數據起最終的校核作用。

2.1.1 仿真預測方法與風洞試驗數據的對比

如圖3示，首先通過風洞試驗數據對仿真方法進行確認。氣動數據生成和軌跡預測仿真主要有三種方法：TGP(Trajectory Generation Program)方法、FLIP TGP(Flow-field Loads Influence Prediction Trajectory Generation Program)方法和計算流體力學(CFD)方法。以FLIP TGP為例，基本流程如下：輸入未帶外掛物情況下的飛機流場、自由來流下的外掛物氣動特性、外掛物和飛機比較接近情況下的氣動特性。其中，自由來流下的外掛物氣動特性用于對獲取氣動特性的半經驗計算方法MDA(Missile Distributed Airloads)進行校核；為獲得飛機流場對外掛物載荷的影響，利用MDA方法計算外掛物在飛機流場和均勻流場中的氣動特性，二者的差值近似為飛機流場對外掛物載荷的影響，如果需進一步考慮飛機與外掛物之間的相互作用，可結合第三部分輸入數據，即幾組外掛物和飛機不同相對位置下的氣動特性，做進一步的增量分析建模，得到最終的氣動載荷，最后再加上一些非氣動的載荷，如彈射力等，即可進行外掛物分離軌跡和姿態(tài)仿真。

圖3 風洞試驗數據對仿真方法的確認Fig.3 Simulation method confirmed by wind tunnel test data

經過多年發(fā)展，外掛物分離問題的研究更加成熟[25-28]，目前采用計算流體力學方法直接求解這一問題已屬于常規(guī)技術[29]，但因FLIP TGP的計算效率高，在AEDC仍是主要分析工具。

2.1.2 地面仿真預測與飛行試驗數據的對比分析

仿真方法通過風洞試驗驗證后，還需進一步與飛行試驗對比。仿真試驗結果與飛行試驗結果對比分析，一方面是對已建模的現象、機理、流程進行確認，另一方面是通過比較飛行試驗數據與仿真預測數據的差異，發(fā)現仿真模型的缺陷，特別是一些沒能被仿真模型所包含的重要的物理現象。通過飛行試驗找出與仿真預測不一致的現象，然后建立描述這些現象的合理模型并加入仿真，使飛行試驗和地面仿真數據盡可能吻合[30]。該項工作重點解決仿真模型沒有考慮到的影響試驗評估結果的物理現象，例如，在F/A-22的AIM-120C導彈分離試驗中，角速率(側滑和滾轉速率)出現了階躍響應。特別是機體在滾轉情況下發(fā)射導彈，滾轉角速率出現階躍，與仿真預測結果不一致。由于不理解該現象的機理，提出的各種理論都無法解釋，后來經過努力，在第17次飛行試驗中才找到原因，原來是發(fā)射過程中，導彈主體已經和發(fā)射裝置脫離接觸，而掛鉤還在發(fā)射裝置中，導致“掛鉤約束”現象發(fā)生。研究人員通過在仿真模型中加入運動約束模型，成功解決了這一問題，也為其他戰(zhàn)機武器分離試驗提供了參考。

2.1.3 一體化試驗評估的迭代完善

AEDC和AFFTC將風洞試驗、CFD計算、飛行試驗和M&S等手段進一步結合在一起，形成了MASTER(Modeling and Simulation Test & Evaluation Resources )項目，如圖4示。左上角(即圖3)表示預測方法與風洞試驗結果對比，方法驗證后用于飛行試驗預測，與右上角的飛行試驗結果一起，送入AEDC的數據分析人員進行對比分析，分析出的結果可以對仿真方法進行驗證，用于減少飛行試驗架次、降低試驗經費和試驗風險。同時，風洞試驗和飛行試驗的結果反過來也用于改進和完善仿真模型。

圖4 MASTER項目迭代過程Fig.4 Iterative process of MASTER project

2.2 在航空推進系統(tǒng)中的應用

AEDC早在20世紀70年代就開始將建模分析方法與地面試驗結合來開展航空推進系統(tǒng)的試驗評估，此后又進一步結合一體化試驗評估理念來增強地面試驗與分析之間的互補能力，解決了航空航天系統(tǒng)研制中的諸多問題。在航空推進系統(tǒng)分析中，以往的分析方法是在進氣道入口處假設一“交界面”AIP(Aerodynamic interface plane)，然后分別對前體和發(fā)動機進行地面試驗、參數影響分析和飛行試驗驗證。近年來，AEDC基于一體化試驗評估的思想，逐步建立了前體和發(fā)動機耦合的計算方法(圖5)，能夠綜合分析總壓畸變、進口旋流等因素對發(fā)動機工作的影響，指導地面試驗，并結合飛行試驗進行驗證，從而有效降低了試飛風險和試飛費用[18,31]。

2.3 在高超聲速武器系統(tǒng)試驗中的應用

一體化試驗與評估在高超聲速武器系統(tǒng)研制中的應用更為重要，因為在高超聲速武器系統(tǒng)飛行的高焓、高壓狀態(tài)，每種模擬方法都有局限[32]，沒有哪一種模擬方法能夠獨立地克服這些技術挑戰(zhàn)，因此，需要將建模與仿真、地面試驗和飛行試驗綜合起來的新方案[33]。2015年，美軍首次披露了高速系統(tǒng)試驗(HSST)項目的詳細情況，該項目是美國國防部“試驗與鑒定/科學技術”(T&E/S&T)計劃下專門針對未來高速/高超聲速系統(tǒng)轉換成武器所需的試驗與鑒定技術，是高速打擊武器項目(HSSW)的配套。高速打擊武器項目(HSSW)包含HAWC(高超聲速吸氣式武器)和TBG(戰(zhàn)術級助推-滑翔武器)兩個方面，HSST項目對HAWC提出了23個試驗評估目標，對TBG提出了10個試驗與鑒定目標。圍繞上述目標，提出了25個試驗與鑒定需求，在其中體現了一體化試驗評估的思想，如圖6，即：地面試驗中加強潔凈空氣(無污染)試驗、防熱燒蝕試驗、高超聲速/超聲速武器投放試驗能力；仿真建模中加強高超聲速流動模擬；飛行試驗中拓展參數測量范圍，增加每次飛行數據獲取能力等；提升對吸氣式超燃發(fā)動機、滑翔飛行器、再入飛行器、高速攔截器、組合動力發(fā)動機的試驗評估能力[34]。

圖5 AEDC航空推進系統(tǒng)一體化試驗評估Fig.5 Integrated test and evaluation of AEDC aviation propulsion system

圖6 美軍HSST項目中一體化試驗評估需求Fig.6 IT&E requirement of US army’s HSST project

2.4 在UAS-NAS項目中的應用

近年來，NASA持續(xù)推動UAS-NAS項目，旨在加速無人機系統(tǒng)與當前有人機空域融合，為軍事和民航部門提供相應的安全測試以及適航認證數據。目前，該項目FT3、FT4兩個階段的測試已相繼完成，一體化試驗評估在系列飛行測試中都發(fā)揮了重要作用[35-36]。一體化試驗評估在該項目中應用主要目標是為仿真和飛行試驗一體化提供環(huán)境架構基礎，實現一體化概念開發(fā)、數據收集以及驗證與確認等。NASA利用LVC一體化系統(tǒng)將分布于各地的試驗資源集成，并支撐仿真和在線飛行試驗的一體化，實現空中和地面的多種監(jiān)測信息輸入，極大地降低了仿真試驗和飛行試驗分別開展帶來的額外風險(圖7)[37]。

圖7 LVC一體化技術支撐UAS-NAS項目Fig.7 LVC system used to support UAS-NAS project

3 一體化試驗評估的關鍵技術

除了地面風洞試驗、飛行試驗的關鍵技術外，開展一體化試驗評估涉及到的關鍵技術包括以下幾個方面。

3.1 建模仿真技術

長期以來，美國國防部都將建模與仿真作為國防關鍵技術，不斷致力于建模仿真技術的發(fā)展和應用，提升裝備一體化試驗評估能力。一體化試驗評估的提出者AEDC認為建模仿真在一體化試驗評估中扮演了極其重要的角色，因此不斷發(fā)展CFD等仿真技術，以提升其氣動與推進系統(tǒng)風洞、火箭和渦輪發(fā)動機測試設備、彈道靶系統(tǒng)等試驗能力[38-39]。一方面，美軍不斷推進構建建模仿真資源庫，并注重在研制試驗和作戰(zhàn)試驗中使用統(tǒng)一的、經過驗證確認的裝備仿真模型，避免模型重復開發(fā)和資源浪費；另一方面，美軍利用建模仿真技術不斷推動飛行器試驗模式從“試驗—改進—試驗”向“建模與仿真—虛擬試驗—風洞或飛行試驗—對比/識別—改進模型”轉變。利用上述手段，建模仿真在飛行器試驗中的比重不斷提高，飛行試驗次數不斷降低，從而有效降低費用，縮短時間(圖8)[5]。

圖8 建模仿真在試驗評估中比重不斷提升Fig.8 Modeling and simulation improved continually in test and evaluation

另外，美軍在一體化試驗評估中，還利用建模仿真技術加強試驗資源的互操作性和連通性，使得將不同地點的多種試驗資源(真實、虛擬和構造的試驗資源)連接起來，實現互操作，從而滿足飛行武器裝備體系的分布式試驗需求。美軍在不同時期提出的不同仿真體系結構均支持LVC一體化仿真集成，主要的建模仿真架構有三種[40]：分布式交互仿真(Distributed Interactive Simulation，DIS)，高層體系結構(High Level Architecture，HLA)以及試驗與訓練使能體系結構(Test and Training Enabling Architecture，TENA)，他們在美軍的仿真應用系統(tǒng)中比例約為35%、35%、15%[41-42]。DIS定義了一種基本框架，該框架支持分布各地的、類型多樣的仿真對象連接為一個整體，從而形成一個逼真的虛擬環(huán)境，為仿真活動的有效交互提供支撐。DIS標準開發(fā)的四個主要領域為互聯、綜合環(huán)境組建、支撐環(huán)境和演練組織與管理。DIS雖然有一定的節(jié)點聚集性，但是無法完全支撐LVC一體化仿真實現[43]。HLA定義了聯邦設計、運行階段必須遵守的基本規(guī)則和接口規(guī)范，以保證聯邦成員之間正確交互，試圖建立一個滿足各種類型仿真需要的仿真體系結構，解決各類仿真資源間的互操作性和可重用性問題，為構造、虛擬、實況三類仿真系統(tǒng)的集成提供基礎框架。HLA雖然通用性高但專業(yè)性相對較弱[44]。TENA吸收了HLA的基本思想，主要針對試驗與訓練領域的特定需求進行了擴展，其目標是將一系列分布各地的試驗訓練靶場資源組合起來， 實現可組合、可互操作功能，建立“地域分布、邏輯一體”的試驗訓練靶場，支撐完成各種試驗與訓練任務[45-46]。2012年，SISO組織(Simulation Interoperability Standards Organization)進一步提出了層次化仿真體系結構(Layered Simulation Architecture，LSA)的思想，力圖將多年來基于DIS、HLA、TENA等構建的各類異構仿真資源進行有效集成，形成更加有效的支撐靶場LVC一體化仿真試驗的能力[47]。該結構已在NASA肯尼迪航天中心的戰(zhàn)神火箭發(fā)射系統(tǒng)仿真中得到了成功應用[48]。

3.2 數據管理與分析

試驗評估工作的核心是數據。在IT&E過程中，風洞試驗、CFD數值計算、飛行試驗、仿真分析都會產生大量的數據，對這些數據的有效管理、分析及呈現也是IT&E的一項關鍵技術。AEDC在外掛物投放的數據管理方面主要開展了三方面工作：一是對數據進行安全有效的存儲；二是開發(fā)了DATAMINE軟件，該軟件不僅能實施顯示處理風洞試驗數據，同時還能與歷史數據、模型預測結果進行動態(tài)對比；三是建立了針對外掛物投放的TVIS(Trajectory Visualization)顯示系統(tǒng)[5]。隨著IT&E工作的不斷深入，數據挖掘、數據融合及專家系統(tǒng)的相關功能與工具已進一步融入一體化試驗評估的數據管理中。例如，AEDC基于歷史試驗數據和蒙特卡洛模擬方法構建出數據的不確定度模型[49]，采用Python語言開發(fā)了風洞試驗數據不確定度評估工具—uMCS[50]。在實際應用中，通過將重復性試驗數據與uMCS計算出的誤差條進行可視化比較，可直觀地顯示正在使用的設備和試驗硬件運行情況是否正常。

3.3 試驗設計

美國多項試驗評估相關的指南中明確了必須通過科學的試驗設計，嚴格地規(guī)劃和執(zhí)行試驗。對一體化試驗評估而言，試驗設計有助于理解試驗成功/失敗的原因，理解試驗結果的影響因素，如系統(tǒng)分析不同手段、不同階段獲取數據的差異原因等。自20世紀90年代以來，美國NASA蘭利研究中心開始創(chuàng)新發(fā)展基于現代試驗設計(MDOE，Modem Design of Experiments)的風洞試驗方法，用于替代傳統(tǒng)的OFAT(One Factor at a Time)方法[51]。基于MDOE方法的風洞試驗強調將試驗目標由單純的氣動數據獲取轉變?yōu)閷鈩有阅苷J知，盡可能提供知識產品而非大量枯燥乏味的數據。與傳統(tǒng)的風洞試驗方法相比，MDOE方法具有如下的優(yōu)越性：通過確定能滿足達到特定目標的最小數據量，使風洞試驗周期最短，從而降低風洞試驗成本；在風洞試驗方案執(zhí)行中，通過采用各種質量保證策略，減小和量化風洞試驗不確定度；通過揭示獨立變量變化及其相互干擾如何直接影響氣動特性，來改進對風洞試驗研究對象氣動變化規(guī)律的認識；為風洞和天平等的校準提供一種新的有效手段。

4 一體化試驗評估的發(fā)展趨勢

一是計算模擬將得到越來越廣泛的應用。當前，飛行器系統(tǒng)日趨復雜，過度依賴實裝的試驗評估模式難以滿足節(jié)省試驗成本、縮短試驗周期、降低試驗風險的要求。隨著計算機技術和計算科學的發(fā)展，憑著使用靈活方便、經濟高效的優(yōu)點，可以預見計算模擬將在未來的一體化試驗評估工作中得到越來越廣泛的應用。文獻[52]中提出，通過計算機仿真技術實現LVC一體化試驗，能同時起到節(jié)省試驗成本、增強試驗效果的作用。為更好實現模擬試驗和實裝試驗的互補性、融合性，計算模擬技術在一體化試驗評估中的應用需要長期跟蹤研究。

二是大數據和人工智能技術將在一體化試驗評估中得到深度應用。當前人工智能技術用于武器裝備論證設計的優(yōu)勢已經展現，在試驗數據分析和規(guī)律挖掘方面的應用也在不斷深入。飛行器系統(tǒng)結構復雜，功能多樣，試驗數據種類繁多，數量巨大，利用數據聚類、關聯分析等大數據和人工智能技術將有助于從海量的試驗數據中提取有用信息，通過不同手段獲取數據、不同狀態(tài)試驗數據、不同類型飛行器試驗數據，發(fā)現其中蘊含的物理規(guī)律，獲取知識，支撐飛行器的設計完善。

三是構建面向空天裝備體系的一體化試驗評估方法。目前的一體化試驗評估實際應用大多針對的是單一問題，或單一飛行器，而未來作戰(zhàn)都是體系作戰(zhàn)，體系貢獻率是評價裝備發(fā)展的重要依據[53]。因此，有必要將一體化試驗評估思想與裝備體系仿真緊密結合[54]，科學檢驗裝備是否滿足未來空天體系作戰(zhàn)的性能和效能要求，確定其體系貢獻率[55]。

四是一體化試驗評估中將逐步考慮人類行為科學模型。現有的一體化試驗評估基本沒有考慮人的因素，而未來武器裝備將大量使用人工智能技術，基于仿真的試驗評估必須建立人類行為模型并考慮作戰(zhàn)人員在作戰(zhàn)場景中的行為對作戰(zhàn)態(tài)勢和作戰(zhàn)結果的影響。對一體化試驗評估而言，無論哪一個維度的工作都無法避免對人類行為的描述和應用，因此行為科學技術將在未來一體化試驗評估中得到越來越廣泛的應用，值得長期關注和研究。

5 小 結

飛行器試驗評估是一個復雜的系統(tǒng)工程問題，其發(fā)展會受到科學技術水平、國家經濟條件、裝備發(fā)展需求、科研體制機制方式等諸多內外因素的影響。美國之所以能率先提出一體化試驗評估思想，并成功應用于飛行器試驗評估之中，從分系統(tǒng)、研制過程、研究手段三個維度來對各試驗階段和試驗活動進行統(tǒng)籌規(guī)劃和組織實施，達到有效地提高了試驗效率、縮短了試驗周期、減少了試驗成本和風險的有益效果，是以上諸多因素共同作用的結果。

首先，第二次世界大戰(zhàn)以后美國科學技術水平在世界上占有絕對優(yōu)勢，整體科研實力和工業(yè)制造能力長期領先，在飛行器研制和試驗評估涉及的材料、空氣動力、結構強度、氣象、機械、計算機、電子通信、飛行控制、發(fā)動機制造、數學、建模仿真等諸多領域都是世界一流水平，強大的科學技術水平有力地保障了一體化試驗評估思想在飛行器研制過程中的成功應用。

其次，美國經濟實力世界第一，對科研投入也長期保持較高水平。2018年投入約為5529.8億美元，達到了全球科研總投入的四分之一[56]。以高超聲速飛行器投入為例，自2013年以來各年投入總經費都在2億美元以上，其中2019年為2.56億美元[57-58]，有力地保障了高超聲速飛行器試驗基礎設施建設和試驗項目持續(xù)推進。

再次，美國為維護其全球政治、經濟、軍事利益，不斷提出新的作戰(zhàn)概念，從而牽引其軍用飛行器發(fā)展需求不斷更新，新概念飛行器層出不窮，為有效檢驗飛行器設計思想、能力是否符合作戰(zhàn)需求，必須不斷發(fā)展其試驗評估理論和技術。

最后，對于軍用飛行器而言，美軍負責根據作戰(zhàn)需求提出飛行器戰(zhàn)技指標以及通過試驗評估檢驗飛行器的性能和效能，承包商負責按照軍方要求提供設計方案并開展工程研制。軍方為盡快形成飛行器作戰(zhàn)能力，需要確保研制質量的同時降低研制風險、縮短研制周期，而以洛克希德—馬丁、波音、諾思羅普—格魯門為代表的飛行器制造承包商公司為追求利潤最大化，必須設法降低研制經費，可見一體化試驗評估符合美國軍方和承包商的共同利益。另外，美國研制試驗與評估和作戰(zhàn)試驗與評估負責機構不同，采取并行模式推進，同一試驗多家機構可能關注點不一樣，催生了對一體化試驗評估的現實需求[59]。美國現行的試驗體制也是促進一體化試驗評估在飛行器研制中落地的重要原因。

我國早期提出的“一次試驗，多方受益”的試驗評估思想[60]與美國一體化試驗評估中“一次試驗，多方使用”[59]的內涵一致。同時，我國也在積極推進一體化試驗評估方法在飛行器研制中的應用，并在分系統(tǒng)、研制過程、試驗手段三個維度開展了許多卓有成效的工作。例如，利用燃燒加熱脈沖風洞開展的高超聲速飛行器氣動/推進一體化試驗，有效獲得了氣動推進性能[61]；通過一體化試驗評估頂層設計統(tǒng)籌科研過程試驗和定型試驗，解決了小樣本條件下導彈命中精度的試驗評估問題[62]；利用建模仿真手段構建飛行器內外場一體化試驗評估模式，提升試驗效率，降低試驗風險[63-64]。

當前我國飛行器發(fā)展處于“跟蹤測仿”向“自主研發(fā)”轉變的關鍵時期，對試驗評估工作也提出了許多前所未有的新要求。因此，認清差距，結合我國飛行器發(fā)展實際，研究借鑒美國發(fā)展經驗，更加注重集約高效，加強虛擬現實、大數據、人工智能等創(chuàng)新技術的應用，一體化試驗評估方法將在我國飛行器試驗評估建設發(fā)展過程中起到越來越重要的作用。