設計一型導彈怎麼選擇用哪種動力裝置？
軍事小白，被各種武器介紹里的各種發動機、推進器、助推器、火箭…繞暈 ，想問一型導彈用哪種動力裝置是由哪些因素決定的呢？
—— ended @ 20170310 ——
終於把坑填完了，真是人品大漲，這個問題真是冷清啊都沒幾個贊…有空再補圖和例子型號吧…
—— update @ 20170228凌晨 ——
手機再補上活塞和渦輪發動機內容……圖什麼的後面再說吧……
—— update @ 20170227 ——
先寫到這兒，有空繼續更吸氣式發動機……
不謝邀……航空器的推進方式主要是那麼幾種，各有特點——優點和缺點都有，所以發動機的選用，主要要根據導彈的用途，以及由此產生的一些對導彈性能的要求和使用條件產生的限制……以上都是廢話，還是一樣一樣來說吧。
發動機和導彈都分很多種，小到反坦克導彈大到彈道導彈都是導彈不是。先從有哪些發動機能用說起吧。
—— 導彈的發動機有哪些 ——
大體上，人類所有使用過的飛行器發動機，絕大部分都是基於燃燒的，因此可以分為吸氣式發動機和……說渦輪的那位請出去，嗯，和非吸氣式發動機。而它們的最主要區別就是發動機燃燒時需要的氧化劑是使用大氣中的氧氣，還是自己彈體里攜帶的液氧或者其他什麼玩意兒，從大氣中吸氧的叫做吸氣式發動機，主要包括活塞發動機、渦輪發動機(不是渦輪增壓！)和衝壓發動機；自帶氧氣罐的叫非吸氣式發動機，主要就是火箭發動機。當然，如果有用電池的奇葩的話，自然也屬於非吸氣。
&> 非吸氣發動機 / 火箭發動機
從吸氣和非吸氣的定義可以很明白的看出，如果你的導彈要飛出大氣層的話，那肯定得使用非吸氣發動機了——所以彈道導彈無一例外都是火箭發動機的。有些超高空飛行器——不論算不算「導彈」——也使用火箭發動機。
除此以外，由於自帶氧化劑自成一體，火箭發動機完全不用考慮什麼進氣道設計，沒那玩意兒，所以什麼機動性也好高超聲速也好，這些對吸氣式發動機會帶來很難解決的進氣問題的條件放火箭這兒都不是事兒，所以很適合這些惡劣工況下的推進。
當然了，由於氧化劑也得自己揣著沒法直接用大氣中的，這重量效率比起吸氣式的就差那麼些，動力航程比較短，雖然推進劑配比勁兒很足加速快，但是三分鐘真男人之後就只能靠慣性了……洲際導彈能打上萬公里，其實火箭發動機工作也就前面幾百千把公里，後面都是沿著拋物線慣性過去的，所以叫做彈道導彈呢。
- 固體火箭發動機與液體火箭發動機
火箭發動機本身呢，又分為兩種——液體火箭發動機，固體火箭發動機，區別在於燃料和氧化劑是分別裝在罐子里的液體還是整個澆鑄成燃料柱的固體。兩種火箭發動機特點也很鮮明：
液體火箭發動機動力足(燃料比沖高)，調節方便(可以用閥門和泵直接控制燃料和氧化劑的流量)，容易實現多次點火(類似於煤氣灶打火)，缺點是儲存不易(液體易腐蝕或冷卻高壓要求高)，大部分都要求在發射前加註推進劑(俄國有預加註液體火箭，比較暴力)，總體來講比較難伺候。
固體火箭發動機則正相反，推力相對液體火箭來說差一些，並且只能在飛行中依靠推進劑葯柱的截面分布變化來簡單地按預設參數調節推力，多次點火的實現比較複雜……總之比較不靈活；但是優點也很明確，結構很簡單沒那麼多閥門和泵，十分可靠；而且造出來燃料就在裡面，沒有什麼加註之類的幺蛾子，基本終身不用操心——頂多做一下定期檢測，用起來十分省心，說實話你小時候玩的竄天猴就是個固體火箭了，也沒見必須本科畢業才能點不是。
- 火箭發動機的用途
從前面的介紹可以看出來，火箭發動機的好處就是速度快，沒有進氣條件要求，缺點就是動力射程短。所以首先，飛出大氣層的彈道導彈什麼的就不用考慮了，通通火箭發動機的幹活，可以精細維護不要求反應時間的早期井射洲際導彈可以用液體火箭發動機，要求快速反應豎起來就打的就用固體火箭。
其次，要求速度快的高超聲速飛行器、防空和空空導彈(後兩個還要求動力段機動性)也採用火箭發動機來迴避進氣困難問題，防空和空空導彈還可以採取高拋導彈來延長射程——雖然末段無動力段只能靠氣動舵面機動只能攻擊低機動性目標(雙/多脈衝變推力固體火箭發動機可以帶來一定的末段動力射程，提高末段機動性)。
此外，不怎麼要求射程的小型導彈雖然速度不快要求不高，但是裝不下那麼複雜的渦輪或者液體火箭發動機，固體火箭發動機結構簡單維護方便，組織上決定就是它了……於是反坦克導彈也是一水兒的固體火箭發動機。
最後，固體火箭發動機的一個重要用途就是火箭助推器——很多導彈或者火箭或者飛機要求在初始段儘快加速，可能是因為氣動原因(起飛滑跑距離不夠長)，也可能是因為發動機原因(衝壓發動機低速無法啟動)，或者就是乾脆覺得勁兒不夠打不遠(防空導彈和運載火箭常見)，那麼按照多級火箭的思路在底下頂/綁上固體火箭助推器是個最簡單高效的辦法了，而這種維護簡單可靠，對推力調節也沒啥要求的工況和成本低廉的要求簡直是為固體火箭量身定做的……
&> 吸氣式發動機
吸氣式發動機顧名思義就要從大氣中吸取氧氣用於燃燒做工了，所以只能在大氣層內運行，也因為進氣約束存在很多限制。根據運行原理，吸氣式發動機主要可以分為活塞發動機、渦輪發動機和衝壓發動機幾類。
- 活塞發動機 (?)
活塞發動機就是我們現在汽車裡那個玩意兒，燃料在氣缸中的燃燒推動活塞，再通過曲軸將運動輸出到推進器——也就是螺旋槳上產生推力。活塞發動機從第一架飛機上就開始使用，歷史悠久……但是必須通過螺旋槳推進這一點限制了它的載機的最大速度——過高的速度會導致槳葉超音速使得推進效率大大降低。因此這種傳統可靠成本低廉高效節油的發動機在導彈界是個很冷門的存在，在需要低速長時間巡航的小型巡飛彈上偶有出現，典型的就是以色列的「哈比」反輻射無人機——這東西從攻擊原理上講也勉強算得上是一枚導彈吧……
- 渦輪發動機
作為活塞發動機的升級換代產品，渦輪發動機則是導彈發動機界的又一股主要勢力了。渦輪發動機的核心是在燃燒室中燃料和壓縮過的高壓空氣燃燒產生燃氣，向後噴出產生推力，同時推動渦輪帶動壓氣機進行進氣的壓縮，渦輪也可以通過主軸以機械方式輸出動力到風扇、螺旋槳或旋翼——除了帶動壓氣機以外還把動力輸出到壓氣機前面的大尺寸外涵道風扇的叫渦輪風扇發動機，輸出到螺旋槳的叫做渦輪螺旋槳發動機，輸出到旋翼的叫做渦輪軸發動機，什麼也不輸出只帶動壓氣機的經典款叫做渦輪噴氣發動機。
渦槳主要用於運輸機，特性和活塞機類似，如果有用在導彈上的話也只可能是大一點的巡飛彈了(畢竟複雜一些推力也大些)；渦軸主要用在直升機上，所以導彈上主要使用的是渦噴和渦扇發動機。而渦噴和渦扇的區別主要是渦扇在渦噴外面加了個外涵道，可以由渦輪帶動涵道里的風扇提供一部分推力，所以相比渦噴推力更大也更省油(總排氣量增大，排氣溫度低)；但是由於迎風面積增大導致阻力也更大，在高速段(1.5馬赫以上)表現反而比渦噴差。
由於進氣效率限制，渦輪發動機一般在3馬赫以下使用，使用渦輪發動機的導彈一般速度在0.8到1.5馬赫之間——再快不如用結構更簡單效率更高的衝壓發動機了，所以目前新的亞音速導彈以渦扇動力為主。此外由於有進氣道存在，使用渦輪發動機的導彈在機動性上存在較大限制，難以攻擊高機動目fei標ji。
只帶燃料不用帶氧化劑的渦輪發動機相比一鎚子買賣的火箭發動機明顯算得上是超長待機了，因此廣泛運用於各種中低速中遠程導彈上——比如陸攻巡航導彈和反艦導彈(也算一種巡航導彈)上。和火箭發動機相比，使用渦輪發動機的反艦導彈可以將射程從幾十公里提高到一兩百公里(典型的，比如飛魚vs魚叉)，並且由於渦輪發動機便於推力調節，渦噴發動機能夠使導彈採用亞音速巡航而在末端進行超音速突防；而使用節油的渦扇發動機配合高升阻比彈翼的陸攻巡航導彈甚至能打出上千公里射程。
此外，雖然和衝壓發動機比起來低速時渦輪發動機也可以工作，但是效率肯定不高，所以一般渦輪發動機的導彈在低速平台(車輛或艦船)上發射時一般還是要加火箭助推器。
- 衝壓發動機
衝壓發動機的特點是沒有壓氣機，因而也沒有渦輪，通過進氣道直接兜風，多波系激波壓縮進氣，加燃料燃燒燃氣噴出去完事。這使得衝壓發動機結構簡單重量輕，推重比也很高，二戰德國的V1巡航導彈開始就使用了脈衝式衝壓發動機。
由於衝壓發動機推重比高適應高速環境，因此廣泛用於各種要求高速導彈——如反艦導彈和反輻射導彈，前者是為了突防，後者是為了壓縮目標反應時間——但是由於對進氣條件有要求，因此也不適合攻擊高機動目標，用於防空導彈和空空導彈時表現沒有火箭發動機那麼好，雖然實用例子——2k12 Cub(SA-6)防空導彈和流星空空導彈，但是主流還是採用固體火箭發動機。
衝壓發動機由於工作原理限制，必須得達到一定初速度才能工作，因此一般都需要火箭助推器提供初始速度。不過衝壓發動機一般都和固體火箭發動機整合起來，直接把固體火箭發動機放燃燒室里，燒完扔出去再啟動衝壓燃燒，所以還是比較方便的。
目前主要採用的衝壓發動機都是亞燃衝壓發動機，進氣必須在進氣道壓縮減速到亞音速才能進入燃燒室，因此受進氣道能力限制一般最高工作到3-4馬赫左右。正在發展的超燃衝壓發動機使燃燒可以在超音速氣流中進行，有望達到7-8馬赫飛行速度。
&> 各種導彈適配的發動機
上面說完了各種發動機，我們現在就可以複習一下各種導彈對性能的要求，以及適合實用什麼發動機了。
- 彈道導彈
要飛出大氣層，不用說了，火箭發動機走起。固體火箭發動機能滿足要求的盡量上固體，實在不行了液體火箭也能湊合就是麻煩點。
- 巡航導彈
特指陸攻巡航導彈。大氣層內使用，射程要遠，飛行比較穩定沒有機動性要求，渦扇發動機完美適配。
- 反艦導彈
射程和速度都有要求，這就比較複雜了。最早採用液體火箭發動機，後來改用省事點的固體火箭發動機，再後來要航程改成渦噴發動機渦噴給點力也能勉強過個音速。對速度更高的就用衝壓發動機，沒那麼大個頭又既要射程也要速度怎麼辦？好嘛，反正速度主要是末段用來突防的，那就前半截用渦扇發動機慢慢飛，後半截要突防了把渦扇發動機一甩，剩下前半截衝壓發動機啟動超個音速——毛子最近比較火的的「口徑」系列反艦導彈就是這麼乾的。當然另一個思路是靠隱身突防，對速度沒那麼高要求了，就直接渦扇走起吧。
- 反輻射導彈
反輻射導彈重點是速度要快，機動性倒是沒啥要求，反正雷達站也跑不快，一般是空射有初始速度，所以衝壓發動機比較合適。當然美帝一開始的反輻射導彈是用空空和防空導彈改的，所以用固體火箭發動機也是個習慣，而且火箭發動機速度也不錯，就是射程稍近，不過對電磁優勢的美帝不算啥大問題。
- 空空/防空導彈
要求速度快機動性好，起碼也得幾倍音速吧，於是慢悠悠的渦輪發動機就出局了。對機動性的要求使得衝壓發動機也不太適用，所以主流還是固體火箭發動機——為了射程和末段動力(需要能量應對目標規避，以及能夠極大提升機動性的燃氣舵只在發動機工作時有效，)各國還在努力研究雙脈衝和變推力固體火箭發動機，實在是液體火箭太大太麻煩了沒法掛在飛機上用……防空導彈倒是早期有用過液體火箭的，但是也因為太麻煩不利於野戰防空被淘汰了(S-75/SA-2)。
- 空地和反坦克導彈
遠程空地導彈和布撒器性能要求類似於巡航導彈，因此採用渦扇發動機的比較多。當用攻擊較近的目標時，簡單有效的固體火箭發動機就比較好用了。特別是反坦克導彈一般射程就10公里以內，對速度要求也不太高，使用量大維護等級低，便宜可靠的固體火箭發動機在這個等級就成為主流了。
對各種導彈和各種發動機的介紹，以及怎麼選發動機的分析都在上面了，但是還有一個神器不得不提一下……
對巡航導彈射程的終極追求誕生了一個怪胎——核動力巡航導彈。和上面任何發動機不同的是，核動力巡航導彈的動力來源不是氧化還原反應的化學能而是通過核裂變反應產生的核能直接加熱流過堆芯的空氣，加熱後噴出產生推力(也算是吸氣式發動機？)，從而達到數萬公里幾乎無限的航程……當然還有一個附帶的效果就是流過堆芯的空氣還帶有高放射性粒子，並且在航路上走一路撒一路。感受到這種冷戰怪物的兇殘了嗎？好歹這個玩意兒從來沒有從圖紙里走出來……
需求。
比如巡航導彈，大多數只要求亞音速，並且需要航程長，體積小，就會選擇相對省油，體積小，動力不算大但已經足夠的小型渦扇發動機。
這類導彈里，「戰斧」就是典型。
又比如空空導彈，要求體積很小，超音速，機動性強，高達幾十個G以上，同時射程反而不是很重要了，就會採用固體火箭發動機，特徵就是速度快，體積小，導彈抗過載能力強，但是非常消耗燃料。
再比如反艦導彈，這對體積要求不是很高，只要求適中就行了，射程也不要求很高，高了沒辦法引導，但是速度要快，抗過載要求不高，反正最多末端變軌一下。在這種情況下，就會選擇射程一般，速度快，體積適中的發動機，這種情況下選擇衝壓發動機的就會多一點。
這段時間我正在寫導彈有關的文章，順便說一下吧
首先活塞發動機和渦槳發動機pass，這兩個就不可能用
渦扇省油，但是迎風面積大，價格貴，技術難度不小，適合高亞聲速導彈而不適合超聲速導彈
渦噴結構相對簡單，價格相對便宜，但是費油，在超聲速時工作效率優於渦扇，適合超聲速導彈和低配版的高亞聲速導彈
衝壓結構簡單，但是只能夠在超聲速狀態下使用，且對外部環境變化敏感，適合飛行高度速度相對固定的超聲速導彈
固體火箭結構最簡單，保存最容易，發射準備最少，但推重比和比沖低，工作時間不長
液體火箭工作時間長，推重比和比沖高（但是仍然不如渦輪發動機），但是保存和發射準備工作複雜
肯定是根據導彈自身所要求的性能來選擇的，我一個個講一下
先說助推器
很多發動機低速狀態工況差，工作效率低，如果是衝壓發動機還不能啟動，所以需要一個火箭助推器
再講發動機
1、火箭發動機
火箭發動機應用非常廣泛，在空空導彈、彈道導彈、反坦克導彈、空地導彈、防空導彈及各種助推器上都有應用
火箭發動機的優點是不需要從外界汲取氧氣（可以biu到外大氣層），不需要啟動速度（扛肩上射）
火箭發動機有固體和液體之分。液體火箭使用液體燃料，比沖更高且調節推力容易，但是許多燃料有毒或有腐蝕性，有加註、保存等問題，固體火箭則不存在這些問題更容易靈活部署
2、燃氣渦輪發動機
這類發動機常用於巡航導彈、反艦導彈等大氣層內使用且要求較遠射程的導彈
通常使用渦噴和渦扇兩種，需要從外界汲取氧氣，這意味著可以不用攜帶氧化劑，有利於節省燃料、提高射程、減小體積
上為渦噴下為渦扇（圖片來自網路）
渦扇引擎擁有兩級涵道，而渦噴只有一個涵道。渦扇引擎首級壓氣機（風扇）除了負責進氣還起到空氣螺旋槳的作用，而渦噴引擎壓氣機只負責進氣
渦噴發動機結構簡單，渦扇發動機的燃油經濟性更好。原因在於渦扇發動機引入了外涵道冷空氣，降低排氣速度與溫度，以減少氣體工質帶走的能量
3、衝壓發動機
衝壓發動機不用壓氣機，結構簡單，高速下燃油效率高，一般用於高速飛行器，需要較高啟動速度
ps：衝壓發動機需要穩定的進氣環境，所以空空導彈這樣工作高度不定，需要大過載機動的應用的比較少
吶，就這樣子（圖片來自網路）
利用高速飛行使外界空氣湧入進氣道，空氣減速的同時被高效地壓縮
還有一種固體衝壓發動機，前面的固體燃料先燃燒，產生大量富燃燃氣，與外界空氣摻混再次完全燃燒
還有設計師在設計助推器的時候，直接把火箭燃料塞進衝壓發動機燃燒室，等燃料耗盡，獲得了足夠的速度，再往裡面噴油啟動
更新一個
美國曾有一個槳扇發動機的巡航導彈計劃，不過後來取消了。槳扇發動機用於高亞音速飛行器，有很高的燃油效率。槳扇發動機相當於一個超大涵道比、沒有外涵道的渦扇發動機(表述上好像有點問題...)樣子有點像渦槳，但不像渦槳發動機那樣有減速器。也就是說，槳扇的轉速很快。為了避免槳尖速度過快，直徑一般不會太大，而葉片較多，以此增大推力。
導彈選擇發動機類型主要取決於他要完成的任務，
導彈設計始於彈道，終於彈道。根據需求，使用環境等，設計彈道，根據彈道確認各系統指標，當然也就包含了發動機指標
看一些戰術技術的要求吧，比如射程，速度，發射方式，飛行高度等，不同的發動機有不同的適用範圍和條件。
例如渦噴/渦扇發動機適用於亞音速大射程導彈，衝壓發動機需要一定的速度條件才能啟動，適用於超音速導彈，這兩種發動機都只能在大氣層內使用，且推重比較低。
而火箭發動機則適用於各種高度，且推重比很高，其中液體火箭發動機工作時間長，推力可調，可多次重複啟動，但需要臨時加註燃料，而固體火箭發動機工作時間較短，無法重複啟動，可長時間儲存。
固體火箭發動機工作時間隨著技術的發展越來越長，在洲際彈道導彈上液體火箭發動機正逐步被固體火箭發動機代替，而對於有翼導彈，固體火箭發動機推重比高，響應迅速的特點有廣泛的運用。
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