针对旧式榴弹射程偏小、引信安全性和可靠性低的问题,以新研制的某35mm口径榴弹发射器破甲弹及其引信为研究对象,试图从理论分析、数值模拟及试验验证角度对弹丸外形气动特性、引信后坐保险机构斜置设计动态特性、离心力驱动引信水平转子质心位置及离心球自毁机构自毁锥面锥角设计进行分析。在原始弹丸头部外形基础上提出4种弹丸头部外形优化设计方案,利用FLUENT软件对这亚音速弹丸空气阻力特性进行仿真,并利用Origin Lab软件对其阻力系数进行拟合,最后解算外弹道得到对应各方案的弹丸最大射程。准抛物面形弹丸优化设计方案最大射程增幅最为明显,增程约7.4%。为解决引信后坐保险机构安全和可靠解除保险之间的矛盾,基于弹丸和引信跌落冲击的方位特性,提出了引信后坐保险机构斜置设计方案。该方案是将传统的轴线与引信轴线平行或重合的后坐保险机构相对于引信轴线斜置一定角度设置。首先利用LS-DYNA软件对弹丸进行跌落冲击仿真特性分析;然后应用刚体动力学理论分析了引信后坐保险机构斜置设计动态特性,并给出了算例。仿真结果表明,后坐保险机构斜置设计有助于提高勤务处理弹丸和引信意外跌落时引信安全性,即有助于提高引信防止意外解除保险的性能,而正常解除保险性能不会受到影响。为解决引信离心力驱动水平转子转动正确性难以实现的问题,提出水平转子质心位置设计优化分析方法,通过建立引信水平转子转正过程动力学方程,得到其质心回转半径与初始方位角的最优解关系式。利用ADAMS软件进行仿真验证并结合试验进行分析研究。优化得到的最优质心位置使得水平转子转动过程中的净驱动力矩值始终较大,从而有助于提高旋转弹引信水平转子转正正确性。为确保自毁可靠性,可以通过调整自毁锥面锥角α来增大自毁发火能量,但因此会改变自毁临界角速度,继而使自毁时间发生变化。为了平衡这种变化(即保证自毁时间恒定),可通过调整自毁簧刚度系数、自毁簧预压量、离心球离心半径、离心球质量、离心球数量来实现。结果表明,锥角在40°～50°范围内变化时,自毁锥面锥角α每增加1°,对应调整自毁簧刚度系数k自毁发火能量增大约11%,而对应调整自毁簧预压量λ则自毁发火能量增大约13%。