悬浮弹作为一种采用子母式的低空悬浮式武器,在内部子弹被抛射出后,悬浮装置将提供适配的升力,实现子弹的悬浮状态。目前,弹体的悬浮装置均采用电驱式装置或气囊式装置,该种悬浮装置所需承载能量较高或易受周围工作环境影响,因此为在空中建立一道可保持长时间悬浮状态的纵向式立体屏障,选取火箭弹作为母弹弹体及确定悬浮装置由旋翼和气囊两部分组成后,对整个悬浮装置进行了具体结构设计和仿真研究分析。在确定整个悬浮装置的基础上,对可折叠式的旋翼和气囊进行整体方案设计。在选取折叠式旋翼的基本尺寸参数后,提出两种折叠展开机构的设计方案,并确定转动式折叠展开机构方案为最终设计方案;利用Solid Works三维软件和AutoCAD软件绘制出该方案下的三维模型图、零件爆炸图及折叠机构原理图;设计出锁紧机构的运动由弹簧驱动的滑块完成,并完成了其三维模型图的构建。此外,在综合分析各种气体的特点后,确定了可折叠式气囊装置的内部填充气体为氦气,并设计出气囊的折叠过程。基于设计的折叠展开结构,利用ADAMS软件对整个展开过程进行了仿真研究,分析了展开时间、驱动力、角速度等基本性能参数的运动规律,得出将转动速率控制在41.8mm/s时,此时运动所需时间、驱动力、摇杆的转动范围及质心偏移距离都在合理的设计范围内,保证了设计机构运动时的可靠性和稳定性。在给定各装置的升力占比后,采用理论分析方法和实际工程计算方法得出一定高度下,气囊所需的体积和旋翼所需的转速;利用FLUENT软件进行流场模拟仿真,获得工作状态下的旋翼流场特性,得出翼尖处的速度和压强数值较高,气动扰流明显,对整个装置的气动性能影响较大;该状态下的升力系数及实际提供的升力也可保证设计的装置可实现悬浮状态且具备良好的气动性能。