四：苏-27的定性设计——当旧路走到极致
人类在每一个科学技术领域的认知进步，都要经历一个从无到有、从浅到深、从蒙昧到明晰的过程；这种规律反应在飞机结构设计上，就是从定性设计到定量设计的变化（注）。歼-10正是我国第一款实现结构定量设计的飞机。
[注：《现代飞机结构设计》]
传统的定性设计时代，设计单位的理论认识水平和计算能力都很低下。人们首先认定验收合格的材料与部件是不存在缺陷的，继而在这个基础上根据已有 的理论（比如经典的工程梁理论）和经验，选出合理的方案；随后开始粗略的估算和选择结构部件的截面尺寸，再进一步对强度与刚度性能进行校核。如果强度、刚 度不足，则加大截面尺寸增重补强；如果剩余强度太大，便反之进行减重。
这种设计方法在计算过程中简化的非常厉害，而且只能适用于一些外形和受力都比较简单的部件，计算结果很容易与试验结果出现较大偏差。如果设计人员的理论素养、经验水平和试验数量上不能达到非常高的水准，那么在复杂的结构设计中要获得出色的性能是不可能的。
定性设计的巅峰出现在苏-27的研制过程中。超大尺寸、对于结构强度和刚度特性非常不利的气动外形设计、以及新结构设计理论与相应计算能力的匮 乏，种种不利因素耦合在一起形成了巨大的噩梦。在理论与计算水平严重不足的情况下，苏-27结构研制过程中对实际试验的依赖达到了空前绝后的地步。
比如该机最初仅按照90%的强度指标设计结构，随后按照100%的标准进行强度试验；在结构上的薄弱环节出现变形、断裂以后，再进行针对性的补 强设计。这种甚至不惜大量参照客机设计经验疯狂减重、在试验和飞行中暴露缺陷、修改设计增重补救的循环一直贯穿着苏-27整个家族的前中期发展历程；上文 提及的3次大速压解体仅仅是其结构事故中的冰山一角。作为苏-27家族第一批基本解决结构强度问题的改型，苏-27SK的空重从16.3吨增加到 16.87吨，增重570公斤；寿命也从2000小时提升到2500小时。
尽管寿命等性能不佳，但不容置疑的是苏-27系列的结构最终获得了相当高的效率。在破坏性的疲劳强度试验中，苏-27结构的各处裂纹会以非常均 匀、和缓的趋势发展，到部件最终断裂时会形成比较均匀的多个小块。试验结果证明苏-27对结构各处的寿命消耗速度是相当一致的，而且在对裂纹影响范围、扩 展速度的控制上也卓有成效。这意味着苏-27获得了近乎于从F-16开始的西方三代机才有的损伤容限的结构功能，而后者必须依靠先进的多的理论、手段才能 完成设计。
苏-27原型机静力测试
苏-27的研制过程我们必须敬畏，但总体方向却不值得效仿。落后的结构理论和计算手段，一方面使得设计者在极其频繁的设计修改中每一次都要依赖 大量试验结果进行支持，另一方面又严重限制了试验内容设计安排、数据结果提取分析的水平。设计过程的低效，使苏-27研制过程中对于各种资源——尤其是试 飞员生命的消耗达到了极难令人接受的地步。在当时的航空强国中，再没有任何其它国家在政治经济制度上能够容忍这样的做法。
苏-27的研制过程我们必须敬畏，但总体方向却不值得效仿
和苏-27不同，歼-10的结构走上了一条高效、安全，而且潜力无穷的定量设计道路。它不仅自身获得了巨大的成功，而且正在指引着今天的歼-20发展壮大。