航天器发射技术中的基本任务

导弹或火箭的主要用途是使战斗部按预定要求击中目标，因此发射时应有较高的可靠性和精度。导弹－发射装置系统（简称弹－架系统）是弹性系统，发射时作用在系统上的力多为随时间变化的动载荷，所以工作时会产生振动。弹－架系统的振动有可能成为影响导弹或火箭发射的可靠性和精度的重要因素或决定性条件。

所谓可靠性，是指产品在规定时间和使用条件下无故障工作的概率。它不仅指火箭、导弹飞行阶段的可靠性，也包括地面的维护使用和发射阶段的可靠性。从事发射技术工作的读者主要关心发射装置能否可靠地发射火箭、导弹。系统的振动可能使仪器和构件的正常工作受到干扰，甚至使其因强度不够而破坏。由此引起的故障可分为两类：

其一是零部件整体性破坏引起的故障。例如，结构（特别是弹体）所受的载荷超出承载能力，引起不允许的变形或脆性破坏；导线在焊接处断开、折断；密封件破坏等均属于这类故障。

其二是不发生明显破坏性的故障，但设备的正常功能受到影响。例如，结构（特别是导弹，包括固体燃料及其包覆层）的应力虽然未超出许可范围，但在该应力长时间周期性的作用下，损伤累积，导致疲劳裂纹的形成或发展；定向器端部产生过大的挠度，可能与滑离后出现下沉的火箭、导弹相碰；可拆件及紧固件松动；气密性受到破坏；继电器触点变动等，这些均属于该类故障。

所谓火箭、导弹发射精度，是指在发射阶段终点，火箭、导弹的实际弹道与理想弹道之间的偏差。它直接影响总的弹着点的散布和偏差，是发射动力学研究的重要内容。

弹－架系统的振动对发射精度有较大的影响。例如，系统的振动有可能增大火箭、导弹的初始扰动，或增大多联火箭、导弹发射装置每发弹初始扰动的散布；系统的振动有可能使导弹在定向器上产生较大弯曲，火箭、导弹滑离后弯曲恢复而继续振动，从而引起开始飞行阶段的扰动；对某些将测角仪安装在其上的发射装置，系统振动会引起测角仪的瞄准基准振动，使受控飞行的火箭、导弹随基准的变化而变化。

为了提高产品的可靠性和发射精度，在弹－架系统设计时应当控制系统的振动量，提高结构抵抗振动与冲击的能力，把系统的动态优化设计作为重要研究内容。因此可以这样定义：发射动力学是研究弹－架系统动态优化设计的基本理论和方法，其目的在于寻求合理和实用的计算方法，以保证动载荷作用下结构的安全、经济及使用性能，使火箭、导弹的发射精度和可靠性符合要求。发射动力学研究的基本问题是：

（1）确定火箭、导弹滑离时的初始扰动，寻求控制初始扰动的方法；

（2）确定发射时作用在火箭、导弹上的过载；(www.xing528.com)

（3）确定发射装置各部件的内力与动反力，以及相应的动强度与动变形；

（4）确定火箭、导弹发射时的最小安全让开距离。

根据产品研制的不同情况，所要解决的问题和使用的方法是不同的：

（1）对正在使用或正在试验中的产品，主要是解决使用或试验中不恰当的振动带来的问题，以提高产品的性能，例如解决发射时的跳弹（火箭、导弹在定向器上的跳动）、掉弹失控、散布过大、零件出现裂纹或有残余变形、弹架相碰、发射装置倾翻等问题。

在这种情况下，可用理论与试验相结合的方法进行动力分析，找出薄弱环节，提出改进措施（注意这时的措施受到原有产品的限制），或制定合理的使用规则（例如选择最优的发射顺序与发射速度）及制造验收技术条件。

（2）对新设计的产品，要进行系统动态优化设计，寻求使弹－架系统的动态性能最优的结构。例如，使火箭、导弹的散布最小；在满足结构强度和支承稳定性的条件下，使发射装置的重量最轻等。

在这种情况下，主要是按照初拟的设计图纸建立动力学模型，用此模型进行计算，边分析，边改进，边设计。有时要做实物模型（原尺寸或缩小比例），进行动态试验，以验证理论模型的正确性。