固体燃料冲压发动机(SFRJ)以其结构简单、比冲高、成本低等优点,目前已成为下一代远程及超远程增程炮弹的首选动力装置。本文以155mm固体燃料冲压增程炮弹为研究对象,采用理论分析和数值仿真相结合的研究方法,对冲压增程炮弹总体、动力系统性能进行了计算分析研究。基于二维定常可压缩N-S方程、标准k～ε湍流模型和涡耗散燃烧模型,建立了SFRJ工作过程仿真模型,分析了发动机内流场流动和燃烧特点,得到平均燃速与空气流量、温度及通道直径之间的关系,并与国外试验数据进行了比较,验证了模型的合理性和准确性。在此基础上,实现了155mmSFRJ工作过程数值仿真,辨识得到燃速公式,分析了发动机推力和比冲性能,得到性能参数和其主要影响因素之间的关系曲线。建立了基于二维定常可压缩N-S方程、标准k～ε双方程紊流模型的增程弹内外流场仿真模型,分析了不同来流马赫数情况下内外流场特点和进气道对流场结构的影响规律。以流场数值模拟结果为基础,建立了炮弹外弹道计算模型,涵盖发动机性能计算和炮弹阻力计算模型。开展了增程弹外弹道数值仿真,得到射程与发动机结构参数之间的关系,为增程弹总体优化设计奠定了基础。建立了增程弹总体有限元计算模型,分析了增程弹在发射高过载条件下受力情况和应力应变分布,在此基础上改进了弹体结构,计算表明应力集中现象得到了明显改善。本文研究成果对固体燃料冲压增程炮弹的研制具有一定的参考价值和指导意义。