项 帆，王雨时，闻 泉，王光宇

(南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094)

0 引言

刚体外弹道学在19世纪随着线膛火炮和圆柱形旋转弹丸的成功研制而诞生，属于刚体动力学，重点研究弹丸绕质心运动规律及其对质心运动的影响[1-2]。我国从20世纪60年代开始研究弹丸的绕质心运动[3]，包括弹丸的自转和攻角变化规律，然而受限于计算机仿真技术和气动力参数测试条件，无法给出刚体外弹道方程的数值解，只能通过实验测试其大致规律[4]。直到20世纪80年代，弹丸气动力参数测试方法成熟后[5]，刚体外弹道学模型才被应用到弹丸的飞行分析中。通过对弹丸刚体外弹道方程的数值解算，可定量分析弹丸刚体弹道诸元，从而在全弹道上准确判断出弹丸飞行稳定性。因此，刚体外弹道学是弹道诸元理论计算、外弹道设计、弹丸结构设计等方面的重要计算工具[6]。

目前，刚体外弹道学模型已日趋完善，其应用范围不再限于经典的弹道计算，在弹丸飞行故障查找、射击精度分析[7]、全弹实物仿真、大扰动条件下控制系统设计[8]、弹丸飞行落点预报[9-10]等方面都有涉及。本文简要介绍无控弹丸刚体外弹道学发展过程，对比分析准刚体外弹道学模型和刚体外弹道学模型差异，详细介绍旋转稳定弹丸和尾翼稳定弹丸的6自由度刚体运动方程，总结刚体外弹道学模型数值算法、气动力参数获取方式以及应用，试图为刚体外弹道学在引信技术中的应用特别是解决引信弹道炸问题提供参考。……