现代战争对武器的要求越来越高,通过改进传统的无控弹丸,在弹头阵列排布若干微气泡致动器实现主动流动控制,打破了弹丸飞行过程中的绕流流场,改善了弹丸的流体动力学特性,为智能弹药技术研究增加了新选择。采用MEMS技术的微气泡致动器具有体积小、重量轻、功耗低等特点,适用于在近程弹丸以及飞行器上的安装、应用。(1)考虑到弹丸飞行过程中所处的外部环境,选取硅酮橡胶作为微气泡致动器的薄膜材料,对微气泡薄膜的鼓起变形进行了理论计算与数值仿真分析,得到了气体输入压力与薄膜变形位移以及薄膜尺寸之间的关系。研究表明:气体压力越大,气泡鼓起的高度越高;相同条件下,气泡宽度对薄膜变形的影响最大,气泡长度对薄膜变形的影响最小。(2)基于边界条件理论以及微致动器的工作特点,选择在低旋尾翼弹弹头引信部位环形阵列若干微气泡致动器,实现对弹丸飞行过程中的主动流动控制,根据弹丸在不同飞行速度下的速度云图和压力云图,得出微气泡致动器对弹体表面气流的影响规律。(3)分析弹丸在不同的飞行条件下弹体的空气动力学特性,得到载有不同尺寸和数量的微气泡弹丸飞行的气动特性规律,获得弹丸升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数随攻角和马赫数的变化情况,利用微气泡致动器来影响弹体表面的气流可以起到增大升力、减小飞行阻力的作用,同时还能保证弹丸的稳定飞行。(4)构建载有微气泡致动器弹丸的动力学模型,分析其动力学特性。依据弹丸动力学方程组的理论支撑,结合弹丸的空气动力学特性,利用ADAMS动力学仿真平台对致动弹丸的模型进行外弹道飞行模拟,得到微气泡致动器对弹丸外弹道的影响特性。