20世纪80年代初，欧洲率先开展了主动重心控制技术的研究，取得了突破性的进展，广泛应用于“协和”号客机、空客A300、A310系列客机等。“协和”号客机是世界上第一架采用主动重心控制技术的飞机，设计人员在机身前后设置平衡油箱，在超音速飞行时，向后油箱传输燃油，使重心后移降低飞行阻力。此后，欧洲空中客车工业公司设计中心和梅塞施米特-伯尔科-布洛姆公司（Messerschmitt-Bolkow-Blohm; MBB）共同研发了主动重心控制系统，并成功应用于空客A310-300飞机，空客A310-300飞机已经在瑞士、印度和肯尼亚等多国航空公司正式投入使用。空客A310-300飞机在水平安定面附近配置了6150升容量的平衡油箱，通过中央油箱、机翼油箱与平衡油箱之间的燃油自动传输，实现重心的前后移动，达到巡航时降低飞行阻力，节省燃油的目的。空客A310系列飞机采用主动重心控制可使飞机的载油量由54940升增加至61090升，航程由7400千米增加至8300千米，巡航阻力降低1.5%，燃油消耗减少1.2%。除客机外，F22、B2等作战飞机也将飞行系统与燃油管理系统综合，实现飞行过程中重心的稳定控制，提高飞机的安全性能。

图1　空客A310-300飞机主动重心控制示意图

主动重心控制系统通常由多个传感器测量、计算飞机的飞行参数和重量参数，由机载计算机解算生成重心期望位置和重心调节规律，通过燃油自动传输装置（或其他调节装置）调整机身前、后的重量分布，实现飞机重心位置的主动控制。其具体功能可分为下列4部分：

（1）最佳重心计算。根据不同的飞行状态，在重心前限、后限边界范围内，由选定的优化目标求解最优的重心位置，实现飞行性能优化。

（2）重心估计。将多个传感器所采集的飞行状态参数、重量参数进行融合处理，在线估算飞机重心的位置和变化信息。

（3）主动重心控制律。依据最佳重心计算和重心估计的结果，由机载重心控制计算机生成调节指令，并将结果发送给燃油自动传输装置，通过燃油自动传输实现重心调整，使重心能够达到最佳位置。

（4）重心和系统状态显示。将飞机重心变化信息、系统关键参数信息进行实时显示，便于实现系统工作状态监控。

图2　主动重心控制系统组成

主动重心控制用于实现飞行过程中重心和气动焦点的匹配，有效提升飞机的飞行性能和安全性能。主动重心控制的功能包括两类：①协调重心与气动焦点的关系。实现重心的优化，有效降低飞行阻力；节省燃料并增大航程，优化飞行性能。②实现重心高精度、高稳定控制。防止重心超限，优化安全性能。