本文提出了一种基于多学科设计优化(MDO)的多级弹道导弹的概念设计方法.概念设计是整个弹道导弹设计过程中最重要的设计阶段.本文提出了以下内容:首先,研究了多级导弹起飞质量优化设计理论.改进了任务分析方法的精确性和真实性.对于设计多级导弹,重要的问题是确定推进剂设计参数以达到所需的关机点速度和满足最小起飞质量.本文中,通过解运动微分方程和质量方程计算出多级导弹的推进剂设计参数.在这个方法中,设计参数的数量不减少,解这些方程可以确定导弹设计参数.因此,我们能获得更加准确的导弹设计参数值.可用确定部件质量和几何参数的方法求得他们的近似值.质量计算方法和每部分长度的计算方法都由统计数据得到.此外,确定空气动力学参数和控制装置参数的方法,确定质心和惯性力距的方法都是十分有用的.这本文中为了得到设计参数,用多学科设计优化的观点研究了不同学科的关系.设计导弹是一个高度学科集成的工程任务,所以一般需要综合的方法.本文研究了有关的几何模型、空气动力学、重量估算、弹道分析、结构分析和控制分析的关系.另外,依照优化设计原则提出了设计参数间的关系.本文中,从多学科设计优化的观点建立了确定优化设计参数的计算体系,同时开发了相应的软件.为了建立这种计算体系,采用了很多的统计数据、经验数据和计算表达式.本文中的程序框图是模块化的,因此它们易于与其它程序模块连接.本文的一个重要成果是开发出了一种多级弹道导弹概念设计软件.这个软件可根据设计者的需求,处理子系统或总系统所需的设计条件和计算结果.使用的计算机语言是MATLAB 6.1.设计软件给出了适合分系统设计的优化导弹的基本模型,例如气动设计,结构设计,控制装置设计.此程序可用来设计多级弹道导弹,最大有效载荷m<,pay>为14.5吨,设计射程L<,design>为3000~14000公里.设计目标受限于统计数据和经验公式.