前言

运载火箭是一个很大很复杂的系统，它以发动机为动力，在控制系统作用下，按预定的轨迹飞行，将载荷送至目标点或预定轨道。

为了保证运载火箭能完成预定的任务，在研制、试验和实际应用过程中，均须掌握运载火箭的机械运动规律。研究运载火箭运动规律的专门学科为飞行力学，它是应用力学的一个新分支。飞行力学与研究一般力学对象运动规律的理论力学既有区别又有联系。理论力学给出了一般力学对象作机械运动时所遵循的普遍规律和描述其运动的运动微分方程。飞行力学则根据理论力学的普遍规律，深入分析运载火箭这一特定对象作机械运动时的特殊矛盾，建立描述其运动的微分方程，揭示运载火箭运动的客观规律，并应用这些规律解决工程实际问题。由于运载火箭是一个复杂的系统，描述其运动的微分方程组，在战术、技术所要求的精度指标越高时就越复杂。为细致描述其规律，在工程中常将运载火箭运动分为质心运动和绕质心的姿态运动。其中，研究其质心运动的就是弹道学，研究其姿态运动的则称为动态特性分析。

按照“需求牵引，紧盯主题，循序渐进，层次分明”的编写原则，本书详细讲解了运载火箭弹道的基本原理及弹道设计方法，逐步引导读者熟悉制导和姿态控制技术，着重论述了摄动制导、显式制导、组合制导等理论知识，在介绍了运载火箭动态特性研究方法的基础上，对运载火箭飞行器纵（侧）向动态特性进行了深入分析。

全书共9章。第1章为绪论，简要介绍了飞行力学、制导技术和动态特性分析的基本内容和研究途径。第2章详细论述了弹道和控制理论研究的基础知识和坐标系定义，讨论了坐标系间的转换方法。第3章从变质量力学的基本原理出发，分析了作用在火箭上的外力、外力矩等，建立了发射坐标系和速度坐标系的运动方程组，并讨论了自由段的运动方程。第4章则讨论了运载火箭弹道的工程设计方法、主动段的最优程序设计方法和弹道在真空段的最优设计。第5、6章主要讲制导。其中，第5章介绍了摄动制导的基本思想，以及摄动方程的建立和各种关机方案的比较；第6章主要介绍显式制导，重点论述了闭路制导和迭代制导方法等。第7～9章是运载火箭动态特性分析的内容。其中，第7章从稳定性和操纵性的概念出发，讨论了火箭扰动运动的研究方法，并给出了火箭运动方程的线性化；第8章对运载火箭箭体纵向的动态特性进行了研究，给出了纵向稳定的条件、扰动运动的模态等，重点讨论了箭体纵向的传递函数及结构图的组成，分析了箭体纵向的对数频率特性；第9章则对运载火箭侧向的动态特性进行了分析，研究了侧向扰动运动方程、侧向稳定性问题和箭体侧向的传递函数等。

本书的编写得到了许多技术人员的无私帮助，在此表示由衷的感谢。参与本书编写工作的还有卢建新、白永强、荆晓荣、张其阳、彭杰、孙琦、樊文平、侯玉国、苗岩松、李飞晟、张正娟、田学敏、孙晨、夏红根、李正旭。特别感谢张林、淳静、李红林、史巍、张强、关卓、蒲凌云、王亮、张正娟等，他们对本书编写工作提供了极大帮助。

由于编者的水平所限，书中错误与欠妥之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者