弹道导弹质点运动数值研究方案的设计

弹道导弹质点运动数值研究方案的设计弹道导弹的质心运动轨迹是一个近似椭圆的部分弧段。根据飞行中受力的特点，弹道导弹弹道分为主动段和被动段(图1)。导弹在主动段的运动是加速过程，被动段的运动是依赖主动段获得的能量所作的惯性飞行。导弹在主动段通常是从地面垂直起飞上升，经过几秒到十几秒后，导弹在控制系统作用下开始转弯。在主动段，作用于导弹的力有发动机推力、空气动力、控制力（摆动发动机喷管或操纵舵面产生）和地球引力，其中发动机推力起主要作用。在这些力的作用下，导弹的飞行速度、飞行高度和飞行距离逐渐增大，而速度矢量与水平面夹角（弹道倾角）则逐渐减小(图2)。当导弹飞行的运动参数达到命中目标所要求的数值时，导弹控制系统发出发动机关机信号，弹头和弹体分离，开始被动段飞行，也有的导弹在被动段飞行时弹头与弹体不分离。被动段弹道实际上就是弹头的弹道。被动段又分为自由飞行段和再入段。从弹头与弹体分离到弹头再入大气层之前称为自由飞行段。在这段弹道上，弹头是在接近于真空的环境中飞行，作用在弹头上的力主要是地球引力。自由飞行段的射程（即地面两点之间大圆弧）和飞行时间占全弹道的80%以上。从弹头再入大气层到弹头落地称为再入段。在再入段，弹头是在稠密大气层内高速飞行，空气动力随之增加，可达到地球引力的几十倍。影响弹道的因素还有地球自转和地球扰动引力。地球自转对弹道的影响是在起飞瞬间导弹获得地球自转的水平初速和目标点在导弹飞行期间随地球自转产生位移造成的。地球自转的影响随发射点纬度、射击方向和射程而变化，对射程的影响最高可达全射程的10%～20%，这是不可忽略的因素。地球扰动引力(或称重力异常)是实际引力相对标准引力的偏差，是由于地球内部质量分布不均匀而产生的。地球扰动引力所产生的加速度约为百分之几厘米每二次方秒（数十毫伽），对洲际导弹落点命中精度的影响约为1公里。