本文介绍了国内外对头罩分离以及相关问题的研究进展和研究方法,提出基于作动器-质心偏置和非对称小火箭的头罩整体分离方式,并围绕这两种分离方式的头罩分离问题开展研究。主要研究内容包括:用气动系数法和流体方程与刚体运动耦合方法对头罩分离轨迹进行预测,基于仿真结果对比分析各个因素对头罩分离轨迹的影响,对气动系数法和流体方程与刚体运动耦合方法计算结果进行对比,说明方法的准确程度。头罩抛离问题是一个流体力学和刚体运动相耦合的问题。本文针对巡航导弹的飞行状态,提出一些简化假设,在此基础上推导头罩相对于弹体的六自由度动力学方程。给出流体计算的控制方程、差分格式以及流体方程与刚体运动方程耦合的算法。划分头罩网格,利用CFD-FASTRAN做流体计算,得到头罩-180度到180度37个迎角下的气动力和力矩系数。用气动系数法对头罩运动进行7组仿真计算,通过对比分析,得到头罩分离初速度、质心位置、小火箭作用力与作用时间等对头罩分离轨迹的影响。利用重叠网格技术,采用计算流-六自由度刚体方程耦合方法对气动系数法得到的可以分离的典型工况进行仿真计算,与气动系数法的结果相对照。分析气动系数法和计算流-六自由度刚体方程耦合方法的不同,主要考虑以下三点对仿真结果的影响:空气粘性作用,准定常与耦合算法的不同,弹体的干扰。本文意义有以下三点:为小型锥形头罩整体分离轨迹预测和头罩分离机构的设计提供依据;为同类多体运动问题的研究提供方法参考;对比气动系数法和计算流-六自由度刚体方程耦合方法的准确程度和影响因素,对流体与刚体耦合问题的数值仿真方法的改进有一定借鉴意义。