通常,導彈由發動機點火並在控製係統作用下飛行,一直到發動機和控製係統都不再工作,這段彈道稱為主動段。其中,發動機熄火時所對應的彈道上的點,稱為彈道主動段終點。
此外,當導彈的發動機和控製係統都不工作,它像出膛的炮彈一樣,隻是由於慣性,沿自由彈道飛向目標,這段彈道稱為被動段。一般來講,在導彈飛行的被動段,大部分在大氣層以外,這個時期它隻受到地心引力的作用,所以,自由彈道為橢圓形。在接近目標時,雖然空氣密度越來越大,但這些幾乎不會改變彈道的橢圓形狀。通常被動段的飛行距離占整個導彈射程的90%左右。
導彈上通常會裝有某些程序機構和其他儀器。在飛行中,由程序機構按選定的彈道程序來發出發動機熄火、彈頭與彈體分離等指令。另外,儀器中的敏感元件(如加速度表、陀螺儀等)主要負責對外界的幹擾以及導彈的運動進行不斷地測量並形成控製信號。然後,這些信號再通過中間裝置變換、放大,傳遞給操縱機構(擺動發動機或燃氣舵等),使之產生相應的控製力,來操縱導彈沿預定彈道飛行。
一般彈道式導彈的主動段飛行程序可分為幾個特征段,如垂直起飛段、轉彎飛行段和常值程序段等。另外,被動段彈道也可分為自由飛行段和再入段。
①垂直上升段
在彈道式導彈起飛的頭幾秒鍾內,飛行彈道通常會設計一段垂直的直線。
導彈豎立於發射架上,發動機點火以後,推力會不斷增加,當超過整個導彈的重量時,導彈就離開發射架緩慢垂直上升。
然後,發動機推力繼續增大,並很快達到額定值,隨著推進劑不斷大量消耗,導彈重量也會不斷減小。盡管導彈在稠密的大氣層垂直向上飛,但導彈的速度仍然會增加得較快。等導彈垂直飛行幾秒鍾,速度增加到一定數值後,飛行比較穩定了,就在控製係統的控製下開始轉彎,進入轉彎飛行段。
②轉彎飛行段
導彈在垂直上升飛行幾秒鍾後,就在控製係統的作用下偏離垂直飛行狀態,向目標緩慢傾斜轉彎,過渡到預定的橢圓彈道,因此,轉彎飛行段的彈道為一段弧線。然而,導彈的傾轉必須是緩慢進行的,如果轉得過快,就會產生較大的橫向載荷,不僅彈道不易保證平穩,還會給控製係統帶來不必要的麻煩,彈體也有可能被折壞。
③常值程序段
這是主動段彈道的最後一段。這段的飛行程序,必須始終保持前一段得到的規定值。在控製係統的控製下,導彈保持傾角值不變且沿著一段傾斜的直線彈道飛行。發動機產生的推力使導彈不斷加速,飛行速度達到主動段終點的速度值時,控製係統就會發出發動機熄火的指令,主動段結束。之後,控製係統又發出彈頭與彈體分離的指令,彈頭與彈體分開,開始進入被動段飛行。
④自由飛行段
進入自由飛行段後,彈頭的飛行既無推力,也無氣動力(實際上還有很小的氣動力作用,空氣稀薄,還不是完全真空),僅受地心引力的作用,因此,隻要有一點微小的幹擾,導彈就會無拘束地翻轉,“完全”地自由了。在這一段中,導彈飛行是沒有一定方向的。
⑤再入段
當導彈飛近目標時(彈道末段),開始進入大氣層(距海平麵80千米左右)。空氣的阻滯作用逐漸增大,這樣,帶有穩定裙的彈頭便不能再任意翻轉,之後,帶穩定裙的彈頭朝下衝向目標。
另外,洲際彈道式導彈的飛行彈道,與單級彈道非常相似,隻是多級導彈飛行彈道的主動段由各級發動機連續工作形成,每一級中發動機工作完畢後就被拋掉。
⑵有翼式導彈的飛行彈道
有翼式導彈攻擊目標是活動的,它的飛行路線可以根據導彈與目標的相對運動關係進行控製,所以,目標的運動總是直接或間接地決定著導彈的運動,也就決定了彈道。
通常來說,這類導彈的導引方法很多,作戰情況也相對較為複雜,所以有翼式導彈的飛行彈道也各式各樣,不能預先給定。
下麵,我們就按幾種導引方法來分別舉例說明。
為了敘述起來更方便,我們先假設某一瞬間攻擊平麵內導彈與目標的相對位置圖。其中導彈與目標的連線稱為目標線,導彈速度向量V,彈與目標線之間夾角η稱為導彈前置角。
①追蹤導引彈道
追蹤導引的實質就是隨時隨地使導彈朝著目標飛去,也就是導彈的速度向量要始終指向目標,與目標線重合(即導彈前置角η=0)。