第三章 导弹主要设计参数的选
3-1 概 述
在第二章中讨论了导弹战术技术要求的有关问题。战术技术要求一经确定，不但明确了对导弹飞行性能等的要求，而且也有了进行导弹总体设计的依据。 一、导弹的主要设计参数
在导弹总体设计中，所谓主要参数，是指与导弹飞行性能关系最为密切的参数，其中最主要的一般可归纳为导弹的质量
，发动机推力
和导弹的参考面积
对有翼导弹来讲，参考面积一般指弹翼面积，
、推力
及弹翼面积
（或导弹的最
对弹道导弹而言，参考面积为导弹的最大横截面积。 导弹的质量
大横截面积）这些参数与导弹的飞行性能关系极为密切，并在很大程度上决定了导弹的飞行性能。因此，对导弹总体设计来说，当战术技术要求确定之后，就应该首先确定上述主要参数。但是，主要参数除与战术技术要求有关外，尚与气动参数等有关，同时主要参数彼些之间相互影响，密切相关，所以，确定主要参数的过程是一项反复逐次近似的过程。
二、导弹的典型弹道 所谓典型弹道，是指代表设计情况的弹道，按它进行设计，则可以满足在导弹杀伤区（或攻击区）内所有弹道的要求。因此，典型弹道意味着某种设计指标的最严重情况。 1．地空导弹的典型弹道
一般来讲，地空导弹的典型弹道有三条，如图3.1所示。即 高近弹道（01）最大高度，最小斜射程； 高远弹道（02）最大高度，最大斜射程； 低远弹道（03）最小高度，最大斜射程。
图3.1 地空导弹的典型弹道
2．空空导弹的典型弹道
（1）考虑燃料消耗量的严重情况
这时，导弹应取最低作战高度（一般可取高度为3km）、最大射击距离速度
直线飞行的状态作为考虑燃料消耗的设计情况。如图3.2所示。
图3.2 空空导弹尾部攻击弹道
、尾追攻击、目标以最大
（2）弹翼面积
1）当导弹只具有在目标尾部攻的设计情况击能力时，应选取最大作战高度
、最大攻击角
、最小射击距离
和目标以最大内机动飞行作为考虑弹翼面积的主要设计情况，如图所示，图中
为目标最小转弯半径。
2）当导弹具有迎面攻击和离轴发射能力时，应该选取最大作战高度大离轴角
、最小射击距离、最
、导弹与目标迎击时的情况作为考虑弹翼面积的主要设计情况，如图3.4所示。
以上讨论了地空导弹和空空导弹的典型弹道，至于弹道导弹和巡航导弹，在一般情况下，对应于射程最大的弹道是其最严重的情况。
图3.3 空空导弹尾部攻击机动目标的弹道
图3.4空空导弹迎面攻击弹道
三、主要设计参数选择的一般准则
前已提及，主要参数是与导弹飞行性能密切相关的参数，在选择确定主要参数时，必须保证满足战术飞行性能，但是，满足导弹飞行性能的参数并不是唯一的一组主要参数，而是有很多组参数，但究竟选择哪一组为主要参数好呢？这些参数如何搭配最有利呢？这里就有一个评价准则问题，在优化设计中是选择目标函数的问题。 在选择主要参数时，通常认为在满足导弹作战性能前提下，把导弹的最低成本作为评价准则是比较合理的。因为随着导弹武器性能的日益先进，成本急剧地增加，成本已成为导弹研制与竞争的突出矛盾，很多导弹武器系统方案失败或被否定，就是因为成本太昂贵。在没有足够成本资料时，通常以导弹的最小发射质量为评价准则，因为导弹的发射质量不仅在一定程度上反映导弹的成本（对大型火箭更
是如此），同时，它也是衡量导弹武器系统优劣的一个重要指标。
3-2 导弹质量方程式的建立
质量方程是表征导弹发射质量、有效载荷、结构特性、主要设计参数和燃料相对质量系数之间关系的数学表达式。
由于导弹上所采用的发动机有液体火箭发动机、固体火箭发动机和空气喷气发动机等，而动力装置的类型决定了其结构质量和燃料的质量，因此，下面分别就两级有翼导弹和多级固体火箭发动机的弹道导弹建立其质量方程。
一、装有液体火箭发动机的二级有翼导弹质量方程式的建立
通常二级有翼导弹由两级——第一级（助推级）和第二级（主级）组成，因此，其发射质量示为下列形式：
可表
(3.1）
式中
导弹第一级的质量； 导弹第二级的质量。
1．导弹第二级质量方程式的建立
导弹第二级（主级）的质量通常由导弹的有效载荷
）、弹体结构质量
和动力装置质量
（包括战斗部的质量
和制导系统的质量
等几部分组成。故可用下式表示：
（3.2）
式中，弹体结构质量组成。
动力装置质量表示,
是由燃料质量
、推力室质量
和燃料输送系统质量
等组成。可用下式
是由弹身质量
、弹翼质量
、舵面质量
和操纵机构的质量
等
将（3.2）式的左右两边各除以
，则得相对量的表达式：
（3.3）
式中
——燃料相对质量系数；
——考虑计算误差等因素后所必需的燃料贮备系数，一般由经验决定。
——推力室相对质量系数，它与发动机的类型、性能、材料及工作条件等有
关。
——燃料输送系统相对质量系数，它与输送系统类型、流量和燃料比冲等有关。
——弹身相对质量系数，与导弹的过载、弹身结构型式等有关的参数。
——弹翼相对质量系数。
——尾翼相对质量系数。
——操纵系统相对质量系数。
将以上各项代入（3.3）式，整理即得：
（3.4）
或
（3.5）
式中
。
2．第一级质量方程式的建立
第一级通常采用固体火箭发动机，其质量一般可以表达为：
（3.6）
式中
助推级推进剂质量；
或
助推级结构质量。
（3.7）
