配装于某坦克炮多功能子母弹的弹头时间引信要求能够在飞临目标上空时准确地抛出子弹,同时也要求在侵彻目标过程中,弹头时间引信不能作用,通过弹底引信引爆弹体内子弹药,从而形成高速破片,有效摧毁目标。为了为引信弹道环境分析提供参考,应用FLUENT和MATLAB软件分别对多功能子母弹在不同马赫数、不同攻角及不同大气环境情况下的空气动力特性进行了数值仿真和数据拟合,得到了多功能子母弹在不同情况下的空气动力特性参数。该弹丸的平均弹形系数仿真值为1.584。二次函数Cx=Cx0(1+Kα2)可用来描述弹丸阻力系数Cx随攻角α的变化,攻角系数K取值范围为13.0-16.8。在亚音速段和跨音速段,三次函数更适合用来描述升力系数和俯仰力矩系数随攻角α的变化,而在超音速段,一次函数和三次函数均适合。在不同大气环境下,随大气高度的增大,子母弹阻力系数增大,而阻力减小,弹头引信驻点温度也减小。为了为弹头时间引信外形设计优化提供参考,利用FLUENT软件分析了配有3种弹头引信结构外形子母弹对空气动力特性的影响,并利用MATLAB软件建立弹丸外弹道质心运动数学模型,分析3种引信结构外形对多功能子母弹外弹道的影响,得到3种弹头引信结构外形子母弹的空气动力特性参数及不同射角下的外弹道诸元。3种弹头引信结构外形对子母弹空气动力特性和不同射角下的外弹道诸元均有一定影响,但影响不是很大,其中弹头引信外形为截锥形的子母弹受影响最小。为了分析镀层对引信弹簧抗力的影响,应用弹塑性力学理论建立了引信弹簧抗力与镀层种类、厚度之间的数学模型,并用有限元方法和仿真软件仿真得到了引信弹簧镀层对抗力的影响关系曲线,还实测了3种各约100组电镀前后的弹簧抗力数据。镀层对引信弹簧抗力有较大的影响,弹簧设计时对此应予以特别关注,以防止影响引信解除保险正确性和其他性能。引信弹簧较小时,镀锡后其抗力变化约增加10%；对于同一镀层材料,镀层厚度是影响引信弹簧抗力的主要因素；对于不同镀层材料,镀层材料的屈服强度是影响引信弹簧抗力的主要因素。对于同一镀层材料和厚度,不同直径的弹簧镀后抗力变化不同,弹簧抗力变化率随着直径的增大而减小。为了研究弹头引信结构外形对多功能子母弹侵彻混凝土强度、性能和抛射药装药安全性影响,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对多功能子母弹侵彻混凝土靶进行仿真,得到了不同引信结构外形下子母弹贯穿混凝土靶板后剩余速度、剩余动能曲线、弹丸破坏程度及抛射药局部最大应力和应变。弹头引信为截锥形的子母弹侵彻效果最好,弹头引信需采用高强度钢材并且弹体壁厚应增大才能有效保证抛射药装药侵彻安全性。随着着速增大,装药的安全性越来越差,大着角对抛射药装药侵彻安全性非常不利。