森林火灾已成为危害国家财产和公民人身安全的重大隐患，远程气动灭火炮是利用高压气体将装有特殊灭火剂的炮弹发射到消防人员和装备无法到达的着火区域，以达到灭火的目的。因此炮弹的发射射程成为影响灭火效果的关键因素，减小炮弹密封圈与炮管壁的摩擦阻力对提高灭火炮的射程有着重要的意义。利用仿生非光滑表面降低物体在运动过程中的摩擦阻力，已经成为减阻领域一个热点研究问题。生物体在长期的自然选择进化过程中获得的体形和外貌特征，对降低其在运动过程中的摩擦阻力有着重要的作用，对模仿生物特征来获得减阻效果的研究正在不断的深入。以仿生学基本原理和橡胶非线性密封理论为基础，结合蚯蚓、蜣螂和贝壳等生物体非光滑表面特征模型，研究仿生非光滑表面密封和减阻技术，将仿生非光滑表面特征应用到非线性橡胶材料，对密封和减阻技术的发展具有一定价值。同时，仿生非光滑表面密封减阻技术在液压和气动等需要密封和相对滑动的工程领域具有广阔的应用前景，对节约能源、提高效率有着实际的价值。首先介绍了国内外主要减阻和密封技术的研究现状，在此基础上结合仿生学原理和生物特征形态，以蚯蚓、贝壳表面凹坑特征为生物原型，通过在橡胶密封圈表面布置半球形凹坑特征建立仿生非光滑表面密封减阻模型。通过对橡胶密封圈的数值仿真计算结果，来对比有无仿生凹坑特征对橡胶圈密封性能的影响，研究密封圈径向压缩量和仿生凹坑特征直径对密封效果的影响；确定仿生凹坑特征的结构参数和密封圈安装尺寸。在确定仿生非光滑表面密封圈模型参数的基础上，研究炮弹速度参数和凹坑特征直径对减阻效果的影响，在特定弹体速度条件下研究凹坑直径对减阻效果的影响；研究不同炮弹速度和仿生凹坑特征直径与减阻特性的相互关系。在润滑条件下，通过对仿生凹坑特征中存储的润滑油在炮弹运动过程中的ALE有限元分析，研究存储的润滑油在炮弹加速过程中的运动形态，分析仿生凹坑特征中的润滑油对润滑和减阻的影响。