埋头弹就是将弹丸完全嵌入药筒中,在弹丸尾部和周围都装填发射药的简单圆柱体弹药。由于其质量小,结构紧凑,射速快等显著特点,备受欧美等国的青睐。鉴于其良好的应用前景,我国也开始了对埋头弹武器系统的研制。为了缩小炮塔尺寸、提高射速和火炮威力,迫切需要研制一种新型弹药——埋头弹。通过研究埋头弹武器现状,设计了40mm口径埋头弹总体结构。根据其结构特点和内弹道过程的特殊性,建立了埋头弹火炮内弹道数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件,采用龙格-库塔法对所建模型进行了模拟仿真;分析了内弹道设计参数对性能的影响,并根据仿真结果对埋头弹结构进行修正、优化。为了检验埋头弹弹丸发射安全性,利用ANSYS软件模拟最大膛压状态下弹丸的受力变形,分析埋头弹药筒发射瞬间的作用机理,采用有限元软件ABAQUS模拟药筒与身管之间的接触变形。研究结果表明:该埋头弹火炮内弹道性能能够满足在炮口初速及膛压的要求,弹道一致性良好;装配结构合理,弹丸发射安全性良好,为埋头弹武器的研制提供了理论支持。