超高速弹丸在超高速飞行过程中发生强烈的气动热问题,不仅弹丸表明温度升高,其内部装药也面临着严重的热环境。本文对超高速弹丸气动热问题采用三维非稳态算法,使用GAMBIT软件对弹丸模型进行混合网格划分和边界设置。为了验证计算的可靠性,分别从两个方面进行了验证。其一是从弹丸的气动特性方面进行验证,将弹丸的气动系数的计算结果与理论值进行对比,对比发现弹丸阻力系数与理论一样,在超高速下随马赫数增大而减小,其变化曲线呈抛物线形,其二与文献对比认证。文献已经与实验一起验证了其计算气动热的可靠性,而本文算例与文献对比发现,在相同弹丸模型和相同条件下进行的气动热计算结果与文献一样,误差在10%以内,因而可以利用此方法计算超高速气动热问题。本文从四个方面探讨了超高速弹丸以及内部装药热温度的情况:1)弹丸材料。弹丸材料不同则其吸热能力和热传递速度也会不一样,影响着弹丸以及内部装药的温度变化;2)弹丸壁厚。研究了弹丸两种壁厚情况下对内部装药热温度影响;3)弹丸的外形参数,分别研究了不同弹丸头部、不同锥角对气动热的影响,也绘制出了在飞行过程中弹丸内部装药的温升变化曲线;4)飞行状况。文中计算了不同马赫、不同海拔高度下的气动热情况并进行了分析。本文研究能为超高速弹丸外形设计和内部装药的安全设计提供数据依据,提高超高速弹丸和内部装药设计效率。