王 威

（中国国际航空股份有限公司，北京101318）

1 最优控制理论

简单来讲，这一理论属于现代控制理论的某个分支，主要用来研究如何让控制系统的性能标准达到最优化的基础条件和综合方法。例如，提出一个最优的控制方法，让空间飞行器从某个轨道转移到另一轨道中，且消耗燃烧最少；选择某种规律下的温度调节方式和所需原料配比情况，让化工反应期间获取最多的产量；提出最科学的人口政策，促使人口发展期间的劳动力、中老化及抚养等指数都可以达到最优化。这些都属于基于最优控制理论研究的经典问题。要想解决上述问题，需要为受控运动工程构建相应的运动方程，并为控制变量设定明确的取值范围，了解运动的初始状态与目标状态，而后为这一运动提出一个可以评价品质性能的标准。

2 性能数据及质心运动

通过研究飞机所受外力作用下飞机质心运动的变化规律，就能明确飞机的飞行性能。因此，要想了解影响飞机性能的各项问题，首先要掌握飞机所受外力和相应的质心运动方程。其中，大气环境、气动力及其力矩、发动机等都是常见的外力作用。

第一，大气环境。由于地球的大气环境非常复杂，如果按照温度随高度变化的形式来划分，那么其包含对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层五个层次，而对流层和平流层是最适宜飞机飞行的环境，但所处层次的温度、密度和压强等存在较大差异。以国家标准大气为例，研究飞机飞行性能时，可以利用ICAO标准来仿真设计真实大气层环境，此时需要根据飞行高度来计算大气层的压力、密度及温度等。……