第二节自动导向目标——导弹
1.导弹的基本知识
在现代战场上，导弹的影子可以说是无处不在。它们有的射程达几万千米，可从西半球打到东半球；有的精度奇高，能在相对速度几千米/秒的情况下直接命中直径不超过1米的目标；也有重量很轻，一个士兵就能背走的。那么，到底什么是导弹呢？
导弹是20世纪40年代才开始出现的一种武器。第二次世界大战后期，德国首先在实战中使用V-1和V-2导弹，并从欧洲西岸隔海对英国实施了轰炸。那么，它们的性能究竟怎样呢？
其实，V-1导弹是一种亚音速的无人驾驶武器，射程达300多千米，很容易用歼击机和其他防空措施来对付。此外，V-2导弹是最大射程约320千米的液体导弹，由于可靠性差，且弹着点的散布度也很大，因而对英国，只是相当于骚扰而已，作战效果并不佳。不过，V-2导弹却对以后导弹技术的发展起了很重要的先驱作用。
据记载，导弹的起源与火药以及火箭的发明是分不开的。众所周知，火药和火箭均由我国发明。
南宋时期，火箭技术便已开始用于军事，并出现了最早的军用火箭。约到13世纪，中国火箭技术传入阿拉伯地区以及欧洲国家。在18世纪～19世纪，火箭武器的进展并不大，直到1926年，美国才发射了第一枚无控液体火箭。20世纪30年代，电子、高温材料以及火箭推进剂技术的发展，为火箭武器的改进注入了新的活力。
所谓火箭，就是指利用火箭发动机来推动的一种飞行器。火箭也可以分为很多种，有的可以操纵，而有些则是不能操纵的。通常来说，火箭的发动机，实际上是一种喷气发动机。那么，它的工作原理又是什么呢？它把所携带的推进剂燃烧后以极快的速度向后排出，利用反作用力（即推力）来推动火箭升入宇宙。
此外，导弹主要是一种依靠本身的动力，通过内部或外部系统的控制，把装有战斗部（核武器）的弹头送到预定目标，并将目标摧毁的飞行器。因此，带有战斗部且可操纵的火箭便是导弹的一种。另外，导弹不仅可以装置火箭发动机，还可以采用其他的发动机。那么，导弹对现代的战争会有什么影响呢？
导弹，特别是核导弹，是一种杀伤力非常强的破坏性武器，具有射程远、速度快、精度高、威力大等特点。
从第二次世界大战期间出现导弹开始，特别是20世纪50年代出现了核导弹之后，导弹在军事上的应用非常广泛。世界各国都纷纷采用各种类型的导弹来装备他们的军队。由此我们可以得出结论：导弹对现代军队武器装备、军事战略战术、科学技术进步和人类社会生活都有着很大的影响。
一般来说，导弹影响主要体现在以下几个方面：
首先，导弹使军队的武器装备发生了非常深刻的变化。其中，军队装备导弹是国防现代化的一个重要标志；导弹的作战范围极广，可以攻击近距离目标以及1万多千米之外的目标，陆地、水面和水下目标，不论它是活动的目标还是固定目标都难逃出它的“掌心”；导弹的作战空域极广，不管在哪个高度它都可以进行战斗；此外，战略核导弹还可以在极短的时间内攻击敌方的军事、政治、经济等重要战略目标，迅速改变敌我力量对比。因此，导弹必然对军事战略战术、作战方式、指挥通信、战争规模以及军队的组织编制，乃至作战心理都产生巨大影响。
其次，导弹是一种非常复杂的武器系统。它综合利用了当代的科学技术成果，它的研制和技术的发展在以后的发展中当然还会遇到许多科学技术的新问题。当然，这些问题的解决会在一定程度上促使科学技术的进步。例如，对制导系统的高精度、小型化要求就可以促使电子元器件小型化、微型化和精密仪表技术的进步；另外，它恶劣的工作环境对材料的要求又推动了一批新材料新工艺的出现。
再次，导弹工业和导弹技术为发展航天事业创造了有利条件。
可以说，航天工业来源于导弹工业。早期航天所需的运载工具几乎全部借用了当时的大型导弹。发射场也借用了导弹发射场，基本的运载火箭技术也是从导弹技术中借鉴和发展起来的。
2.导弹的基本构造
一般来说，无论是什么导弹，它都具有推进系统、飞行控制系统、弹体和战斗部等系统。
根据物体运动规律——惯性定律，我们得知，要使静止的物体由静止状态进入运动状态，必须有外力的推动；要使运动物体由运动状态变为静止，也必须有外力来阻止。同样，导弹也是如此。
众所周知，导弹之所以能飞行，就是因为导弹上有发动机，发动机产生推力，从而推动导弹飞行。那么，是不是只要有发动机，导弹就可以工作了呢？
其实不然，单有发动机是不足以工作和产生推力的，还需要有推进剂(氧化剂和燃烧剂)、贮箱与推进剂输送供应系统和它配合。
其中，发动机、推进剂、贮箱和输送供应系统可称为动力装置，又称推进系统。
通常来讲，导弹上的发动机主要有两大类：一类为火箭发动机，完全依靠导弹自身携带的推进剂的燃烧来产生推力。此外，火箭发动机还可以根据推进剂状态的不同，分为液体火箭发动机和固体火箭发动机两种；另一类为空气喷气发动机，这种发动机主要借助于空气中的氧气燃烧导弹携带的燃料(燃烧剂)而产生推力。这类发动机可分为涡轮喷气发动机和冲压喷气发动机两种。
导弹的飞行控制系统由稳定系统和制导系统两部分构成。其中稳定系统的任务是确保导弹以一定姿态沿预定的弹道飞向目标。要使飞行器(包括飞机、导弹、卫星、飞船等)保持一定姿态飞行，对于有人驾驶的飞行器来说，可以由驾驶员来操纵，而无人驾驶的飞行器则是由姿态稳定系统来实现。因此，姿态稳定系统的作用主要就是保证导弹飞行中姿态(导弹在空中的角位置，即常说的滚动角、偏航角、俯仰角)的稳定，不让导弹乱滚乱翻。那么，制导系统又是用来干什么的呢？它主要用来控制导弹的重心运动，使导弹按预定的导引规律飞行，并引导导弹飞向目标。
我们都知道，导弹是先进的现代化武器。一般来说，常见的枪弹和炮弹主要靠弹头来摧毁目标，导弹则利用类似于枪弹炮弹作用的部分去摧毁目标。通常，这部分装在导弹头部的称为弹头，装在其他部位的，如中部，则通常称为战斗部，意思是最终或直接实现战斗的部分。
由于导弹的作战目的和攻击的目标多种多样，因此，为了有效地完成战斗任务，战斗部的种类、构造和外形也多种多样。例如，有核装药的称为核战斗部，装普通炸药的则称为普通战斗部。
导弹要摧毁目标，必须有战斗部；要使导弹飞行，则要有推进系统；要使导弹沿着预定航线(弹道)飞行，还要有飞行控制系统。
因而，这三部分对于导弹来说都是必不可少的，缺少其中的任何一部分，都不能称为导弹，也不能完成最终摧毁目标的任务。
比方说，就像我们人类，身体把头、手、脚、心、肝、肺等器官组成为一个整体。导弹也一样，必须用弹体将战斗部、推进系统、飞行控制系统等部件、系统连接起来，才能使各部件、系统协调地工作，发挥各自的作用，最终摧毁目标。这样，我们知道了弹体对其余几个组成部分有着“集大成”的作用，是导弹必不可少的组成部分。其实，弹体不仅是把几个部分组织起来，同时，这种连接也使整个导弹的外形更有利于飞行。
此外，导弹的用途不同，弹体的结构、外形也不尽相同。例如，弹道式导弹一般没有弹翼而只有弹身，有些仅有很小的尾翼，而有翼导弹则既有弹身又有弹翼。
导弹的分类可根据不同的标准来分。
按导弹的发射点与目标的地理位置大致可分为从地面发射攻击地面目标的地地导弹、从地面发射攻击空中目标的地空导弹、从岸上发射攻击水面舰艇的岸舰导弹、从空中发射攻击地面目标的空地导弹、从空中发射攻击水面目标的空舰导弹、从空中发射攻击空中目标的空空导弹、从水下潜艇发射攻击地面目标的潜地导弹、从水面舰艇发射攻击空中目标的舰空导弹、从水面舰艇发射攻击水面舰艇的舰舰导弹、从空中发射攻击水下潜艇的空潜导弹等。
按攻击目标的类型来可分为反坦克导弹、反舰导弹、反潜导弹、反飞机导弹、反弹道导弹、反卫星导弹等。
3.导弹的飞行轨道
上面章节中，我们多次提到导弹的飞行轨道，那么，你知道它到底是怎样飞行的吗，它飞行的轨道又有哪些呢？下面，我们主要是通过两种常用导弹的飞行弹道来学习导弹的飞行轨道，它们是弹道式导弹的飞行弹道和有翼式导弹的飞行弹道。
⑴弹道式导弹的飞行弹道
弹道式导弹与炮弹类似。导弹开始飞行时由火箭发动机的推力提供动力，在这种推理的作用下不断加速，到一定时候(预定条件)发动机熄火，弹头与弹体分离，然后，弹头在地心引力的作用下飞向目标，因此，弹道导弹的飞行段可以分为主动段和被动段两节。
通常，导弹由发动机点火并在控制系统作用下飞行，一直到发动机和控制系统都不再工作，这段弹道称为主动段。其中，发动机熄火时所对应的弹道上的点，称为弹道主动段终点。
此外，当导弹的发动机和控制系统都不工作，它像出膛的炮弹一样，只是由于惯性，沿自由弹道飞向目标，这段弹道称为被动段。一般来讲，在导弹飞行的被动段，大部分在大气层以外，这个时期它只受到地心引力的作用，所以，自由弹道为椭圆形。在接近目标时，虽然空气密度越来越大，但这些几乎不会改变弹道的椭圆形状。通常被动段的飞行距离占整个导弹射程的90％左右。
导弹上通常会装有某些程序机构和其他仪器。在飞行中，由程序机构按选定的弹道程序来发出发动机熄火、弹头与弹体分离等指令。另外，仪器中的敏感元件(如加速度表、陀螺仪等)主要负责对外界的干扰以及导弹的运动进行不断地测量并形成控制信号。然后，这些信号再通过中间装置变换、放大，传递给操纵机构(摆动发动机或燃气舵等)，使之产生相应的控制力，来操纵导弹沿预定弹道飞行。
一般弹道式导弹的主动段飞行程序可分为几个特征段，如垂直起飞段、转弯飞行段和常值程序段等。另外，被动段弹道也可分为自由飞行段和再入段。
①垂直上升段
在弹道式导弹起飞的头几秒钟内，飞行弹道通常会设计一段垂直的直线。
导弹竖立于发射架上，发动机点火以后，推力会不断增加，当超过整个导弹的重量时，导弹就离开发射架缓慢垂直上升。
然后，发动机推力继续增大，并很快达到额定值，随着推进剂不断大量消耗，导弹重量也会不断减小。尽管导弹在稠密的大气层垂直向上飞，但导弹的速度仍然会增加得较快。等导弹垂直飞行几秒钟，速度增加到一定数值后，飞行比较稳定了，就在控制系统的控制下开始转弯，进入转弯飞行段。
②转弯飞行段
导弹在垂直上升飞行几秒钟后，就在控制系统的作用下偏离垂直飞行状态，向目标缓慢倾斜转弯，过渡到预定的椭圆弹道，因此，转弯飞行段的弹道为一段弧线。然而，导弹的倾转必须是缓慢进行的，如果转得过快，就会产生较大的横向载荷，不仅弹道不易保证平稳，还会给控制系统带来不必要的麻烦，弹体也有可能被折坏。
③常值程序段
这是主动段弹道的最后一段。这段的飞行程序，必须始终保持前一段得到的规定值。在控制系统的控制下，导弹保持倾角值不变且沿着一段倾斜的直线弹道飞行。发动机产生的推力使导弹不断加速，飞行速度达到主动段终点的速度值时，控制系统就会发出发动机熄火的指令，主动段结束。之后，控制系统又发出弹头与弹体分离的指令，弹头与弹体分开，开始进入被动段飞行。
④自由飞行段
进入自由飞行段后，弹头的飞行既无推力，也无气动力(实际上还有很小的气动力作用，空气稀薄，还不是完全真空)，仅受地心引力的作用，因此，只要有一点微小的干扰，导弹就会无拘束地翻转，“完全”地自由了。在这一段中，导弹飞行是没有一定方向的。
⑤再入段
当导弹飞近目标时(弹道末段)，开始进入大气层(距海平面80千米左右)。空气的阻滞作用逐渐增大，这样，带有稳定裙的弹头便不能再任意翻转，之后，带稳定裙的弹头朝下冲向目标。
另外，洲际弹道式导弹的飞行弹道，与单级弹道非常相似，只是多级导弹飞行弹道的主动段由各级发动机连续工作形成，每一级中发动机工作完毕后就被抛掉。
⑵有翼式导弹的飞行弹道
有翼式导弹攻击目标是活动的，它的飞行路线可以根据导弹与目标的相对运动关系进行控制，所以，目标的运动总是直接或间接地决定着导弹的运动，也就决定了弹道。
通常来说，这类导弹的导引方法很多，作战情况也相对较为复杂，所以有翼式导弹的飞行弹道也各式各样，不能预先给定。
下面，我们就按几种导引方法来分别举例说明。
为了叙述起来更方便，我们先假设某一瞬间攻击平面内导弹与目标的相对位置图。其中导弹与目标的连线称为目标线，导弹速度向量V，弹与目标线之间夹角η称为导弹前置角。
①追踪导引弹道
追踪导引的实质就是随时随地使导弹朝着目标飞去，也就是导弹的速度向量要始终指向目标，与目标线重合(即导弹前置角η=0)。
