以翅果模型为基础衍变出的单翼末敏弹为研究对象,主要研究了弹体能够实现稳定扫描的动力学模型,分析了弹体气动特性的变化规律,基于"增大阻力、增加转速"的要求,对翼片结构参数进行优化设计。研究成果为今后单翼末敏弹设计提供参考。(1)在单翼末敏弹动力学理论模型研究中:首先分析了作用在单翼末敏弹上的载荷情况,并依据动量定理和动量矩定理,分别建立了圆柱部弹体和翼片及翼端重物的质心、绕心动力学方程,其次,建立了圆柱部弹体和翼片及翼端重物之间关于速度和角速度的联系方程,从而得到了单翼末敏弹整体的动力学方程组。最后,基于Adams进行了动力学模拟仿真。(2)在单翼末敏弹气动特性数值仿真研究中:利用Fluent数值仿真的方法,研究圆柱部弹体外形、翼片结构参数和攻角对气动特性的影响规律。首先,利用低速流场中的椭球体的算例对数值仿真算法进行准确性验证,再用相同的仿真方法对圆柱部弹体长径比、头部形状、翼片长度、宽度、翼端重物质量和翼片偏置角等弹体结构参数进行仿真计算,研究其变化对气动参数的影响变化规律;最后,分析了不同攻角下整个弹体的气动特性和流场变化。(3)在单翼末敏弹翼片结构优化设计研究中:选取翼片长度、翼片宽度、翼端重物质量和翼片偏置角四个因素,以阻力系数极大值和滚转力矩系数极大值为目标,先采用正交优化方法,得出各因素对结果指标影响的主次顺序;再采用NSGA-Ⅱ遗传算法,建立回归分析计算模型,求得满足指标的Pareto解集。(4)在单翼末敏弹高塔投放试验研究中:介绍高塔试验的环境和设备器材,对三种不同翼片结构参数的单翼末敏弹进行了高塔投放试验;通过对高速摄像照片的判读,得到单翼末敏弹的落速;通过弹载记录仪得出转速,并与数值仿真结果对比。