中小口径舰炮武器系统是舰艇末端防御的重要手段,越来越受到世界各国海军的重视。战斗部在飞行过程中受力情况复杂,在弹箭设计的初期阶段和末期靶场试验中,都需要对战斗部的气动力特性进行研究。特别是对于防空战斗部,其所处的海拔高度不同,标准大气的相关参数也不同。过去的试验、工程算法等方法对于压强、密度、粘性系数等参数对气动力特性影响的研究比较困难。本文基于舰炮用某型防空战斗部,对其外弹道运动过程中的气动力特性进行研究。首先利用相似原理,通过对绕流流场与计算流体力学控制方程的分析,研究战斗部与战斗部模型的相似准则,并设计风洞实验所用的战斗部模型。其次,设计正交试验方案,利用FLUENT软件对战斗部进行数值仿真,研究大气压强、密度、粘性系数、马赫数、攻角等因素对阻力系数、升力系数、俯仰力矩系数等气动力系数的影响。再次,结合正交试验的分析结果确定气动力的影响因素,设计均匀试验方案,并进行数值仿真,使用量纲分析的方法得到战斗部的阻力、升力、俯仰力矩的数学表达式。最后,使用外弹道计算软件计算战斗部在不同高度中的外弹道诸元,再结合在不同高度的压强、大气密度、粘性系数等大气参数,利用数值仿真研究战斗部在飞行过程中的气动特性。