航空机载布撒武器是在子母集束炸弹基础上逐步发展起来的一种先进的空地攻击武器,该武器系统以宽纵深、大面积和多目标的打击能力自海湾战争以来受到各国的广泛应用,但目前该武器系统单舱段内的子弹多是以相同的初始速度被抛出。随着现代科学技术在军事武器上的不断应用,子弹的种类也逐渐增多,不同种类的子弹对抛撒初速也提出了不同的要求,原有的抛撒技术若想实现单舱段内的子弹以不同的抛撒初速被抛出需采用多个抛放弹系统,这种抛撒结构设计复杂、成本较高,而且存在点火不一致的问题,已无法满足现代战争的需要。为了满足同一舱段内的子弹以不同的抛撒初速被抛出的技术要求,设计了一种单燃气源外燃式气囊抛撒结构。通过引入燃气分配器,实现了对燃气的按需分配,既将目前采用多个抛放弹系统的抛撒结构简化为采用一个抛放弹系统,又解决了点火不一致问题,抛撒结构的设计主要包括抛放弹结构及装药结构设计、燃气分配器结构设计、气囊和子弹结构设计、以及集束弹架和弹箍结构设计。基于燃烧学、内弹道学以及气体动力学建立内弹道动力学的数学模型,针对本文的研究目标和技术指标,提出单燃气源外燃式气囊抛撒结构中抛撒参数的优选方案。在合理的假设下将整个内弹道过程划分为抛射药定容燃烧、气囊定容充气以及气囊膨胀推动子弹运动三个阶段,从理论上对整个内弹道动力学行为进行分析并建立相应的数学方程组。采用四阶定步长的龙格-库塔法对方程组进行求解,仿真分析抛射药装药量、弹箍断裂强度、气囊通气孔直径和气囊尺寸对子弹抛撒性能的影响。通过地面抛撒试验和空中抛撒试验,验证了所设计的单燃气源外燃式气囊抛撒结构以及仿真计算的准确性。试验结果表明所设计的抛撒结构满足同一舱段内不同排序子弹以不同抛撒初速被抛出的技术要求,既简化了原有抛撒系统的结构设计又解决了点火不一致的问题。计算结果与试验结果相吻合,表明本文所建立的内弹道动力学的数学模型是正确有效的,在对其他采用燃气分配器的抛撒结构进行仿真计算时,该数学模型和计算方法可以得到广泛应用。