空心弹丸沿其轴线为通孔,因而具有初速度高、阻力小等特点,在防空和航空弹药等领域的应用前景非常广阔。近年来,随着空心弹丸研究技术的逐渐成熟,它将成为小口径火炮的主要用弹之一,因此,开展对空心弹丸的研究和探索具有重要意义。本文以内径d=17.2mm,外径D=30mm,弹丸长度L=80mm的空心弹丸为研究对象,在选取粘性方程与AUSM数值格式后,运用CFD软件对常用空心弹进行数值模拟,验证了数值模拟结果的正确性。然后基于空心弹阻力系数,对其气动外形进行了数值优化,得到了一定条件下的最小阻力模型,并对其在不同来流Ma=1.2-4.0范围内的流场进行了数值模拟,得到了空心弹波系结构,压力分布和阻力系数的变化规律,得到了空心弹只适合于高速发射的结论。同时,还对比了粘性控制方程与无粘Euler方程条件下,空心弹丸的流场以及阻力的变化,发现空心弹的摩阻在总阻中所占的比例较常规弹丸大得多,因此必须考虑空心弹丸摩阻的影响。另外,还数值模拟了空心弹丸在攻角不为零时的流场,讨论了空心弹攻角的大小对空心弹丸流场以及阻力系数的影响。发现当攻角大于4°时,空心弹的阻力增加较快。以上研究结论,可以为空心弹丸的进一步研究提供重要的参考。