導彈彈道學

研究導彈飛行過程中質心運動規律的學科。是20世紀40年代隨着導彈的出現與發展，在外彈道學與飛行力學基礎上發展起來的學科。導彈彈道學的研究涉及應用數學、理論力學、空氣動力學、噴氣發動機推進原理、自動控制原理、制導系統原理、地球物理學、天體軌道力學、計算技術等。

導彈的運動主要包括質心運動和繞質心轉動，遵循理論力學的普遍規律。導彈是特定的力學對象，其運動是受控的，質量是變化的，並在地球引力場和一定的介質環境（大氣、水、真空、地磁場）中運動，因而運動有其特殊性。為研究導彈的運動，可從經典力學的普遍規律出發，結合導彈運動的特點，建立描述其運動規律的微分方程組，包括導彈質心運動與繞質心轉動的動力學和運動學方程、質量變化方程、制導與控制方程等。

在研究導彈質心運動的基本規律時，可以近似地忽略導彈的轉動慣性，並且控制系統的工作是理想的。在此假設下，導彈的質心運動與繞質心轉動就可以分開研究，導彈質心運動的規律是外彈道學的研究內容，繞質心轉動的規律則為導彈姿態動力學的研究內容。主要是建立導彈的飛行速度、飛行高度、射程（航程）、彈道形狀、過載、導彈與目標的相對運動關係、最大瞄準射程和落點偏差（或作戰空域和脱靶量）等飛行性能與影響導彈質心運動的各種因素之間的數量關係。

影響導彈質心運動的主要因素包括：導彈的起飛質量、導彈級數及級間質量分配、有效載荷質量、噴氣發動機裝置的推力和燃料秒消耗量，以及發動機噴管出口的截面積、氣動外形與幾何尺寸等；大氣密度、温度、壓力、風、地球引力場、地磁場、發射點的緯度與高程、發射方位角等飛行環境因素；導彈的制導方法及制導與控制系統所選用的參數等。

導彈彈道學還用於解決導彈武器系統在設計、仿真、製造、飛行試驗、鑑定與定型、部隊訓練與戰鬥運用等方面提出的實際問題。主要有：①座標系的建立與受力分析。描述導彈運動及其受力情況的座標系，通常有慣性座標系及與運動目標固連的動座標系、彈體座標系、彈道座標系、速度座標系等。根據導彈自身特點及其飛行環境，確定作用在導彈上的力和力矩（噴氣發動機推力、地球引力、空氣動力及力矩、控制力及力矩、科氏慣性力及離心慣性力等）。②彈道計算。建立包括精確的和簡化的、空間的和平面的、有控的和無控的（自由飛行）、絕對運動的和相對運動的等各種類型描述導彈運動的微分方程組，在給定的運動初始條件下，用解析方法或藉助於電子計算機用數值方法求解，求得精確解或反映導彈運動本質特徵的近似解。③彈道設計（或航跡規劃）。在給定的飛行任務及各種約束條件下，與導彈總體參數的優化設計、導引規律的優化設計和綜合考慮影響導彈運動的多種因素而進行的空氣動力-彈道（或航跡）-控制系統的一體化設計等問題相結合，建立飛行性能優化（最優或次優）的數學模型，並研究其解法。優化導彈在導引過程中的飛行性能是彈道設計（或航跡規劃）的重要內容。通常，攻擊固定目標的導彈採用程序（方案）飛行；攻擊活動目標的導彈採用三點法、追蹤法、比例法、前置法或最優、迭代、自適應、微分對策等導引方法。④發射與分離動力學。研究導彈發射與分離階段的各種彈道問題，如潛射導彈的水下發射、導彈的全方位發射、多彈頭分導導彈的分離等。⑤干擾彈道的分析與計算。研究導彈飛行過程中的各種干擾對飛行性能的影響。⑥飛行試驗的準備與結果分析。根據飛行試驗的目的選擇導彈的飛行試驗彈道；對飛行試驗中獲取的測量信息進行參數辨識，通過實時處理，實施飛行試驗的安全控制；通過驗後處理，鑑定導彈的飛行性能。⑦彈道仿真。利用電子計算機進行導彈飛行彈道全數字仿真或半實物仿真，實現在靶場中難以實現的邊界條件或在較複雜條件下的飛行試驗的仿真，可以用較小的代價獲得多批次、大量的飛行彈道數據。⑧編寫導彈的戰鬥使用文件。在精確彈道計算和飛行試驗的基礎上編制導彈的射表或確定導彈的發射區和殺傷區等。

發佈者：中國軍事百科全書編審室 ^[1]