反坦克智能雷是国内外重点研制的用于攻击坦克顶甲的作战平台,它能自动预警、搜索、辨识并跟踪目标,找准合适的时间对装甲目标发射EFP,给敌方造成毁灭性打击。反坦克智能雷的气动力特性是指智能雷在扫描目标过程中受到的气动控制力和力矩。智能雷空气动力计算与飞行稳定性分析是完成总体空气动力设计和研究智能雷的运动规律的先决条件。本文所做的研究为智能雷的研制和使用从基本原理和性能分析方面提供理论基础,最终提高智能雷的总体性能。本文首先基于刚体动力学原理提出了一种反坦克智能雷发射装置的设计方案。该结构可以实现反坦克智能雷以规定的射角发射并在空中稳定地扫描目标。其次运用有限元软件FLUENT分别对雷体不旋转和雷体旋转两种情况下智能雷所受的气动力和力矩进行了数值计算。对于雷体无自转角速度的模型的计算结果表明,阻力系数的值比较大,有利于智能雷维持扫描稳定状态,随着攻角绝对值的不断增加,阻力系数的值也逐渐增大,呈现抛物线的形状。不同攻角下智能雷附近的流场变化很大是导致其飞行不稳定的主要原因。对于雷体以角速度35r s绕自身轴线旋转的模型,计算结果表明相同马赫数下旋转后的智能雷的阻力系数要远大于无旋转的情形。并且阻力系数随攻角绝对值变大增幅不大。最后,分析了智能雷进行扫描运动的稳定性并建立单扫描器智能雷的飞行动力学模型。使用Matlab编程,讨论了不同发射状态对于维持子弹药稳定性的作用。结果表明增加自转角速度能够在保证稳定性的条件下扩大智能雷的扫描范围。而增大俯仰角,俯仰角速度,偏航角和偏航角速度初始值都会导致智能雷扫描光轴倾斜幅度变大,造成智能雷越来越不稳定。本文的研究一定程度上为优化智能雷扫描轨迹提供参考。