1 国外研究现状

  根据相关公开文献资料，国外高超音速武器始于本世纪初，目前美、俄、法、德、印度等国家都在进行高超音速方面的研究，定制了许多研制计划，围绕着高超音速武器气动外形，气动烧蚀、热应变和控制方法展开了大量研究工作，部分国家已经进行了大量实验。常规兵器方面的高超声速现象一直深受研究人员重视，在高超声速情况下，炮弹的稳定性、精度、威力等性能会因毫厘之差而产生很大的变动。84174

  高超声速炮弹刚开始研制时是针对特定目标设计的，只能由一固定类型的平台携带发射，限制了高超声速炮弹的使用范围。为了增强高超声速炮弹的通用性，美、俄等国在试验时，将试验弹在多种平台上试验，在结构上可携带多种战斗部，适应攻击多种目标的需要。

  美国的NASA Ames和AEDC在高超声速炮方面做了大量严谨的研究工作，并取得了一定成果。美国Ames研究中心的炮发射速度为6-11。3km/s，美国AEDC的G靶发射速度可达7。3km/s，美国Alabama大学的炮发射速度为2-7。5km/s，美国道格拉斯公司Douglas炮发射速度为6。4-7。9km/s。

  国外基础理论研究人员和工程技术人员对弹丸发射过程中弹丸动态发射强度和发射过程中振动特性计算分析所涉及的非线性动力学理论、数值计算理论与算法和工程软件设计开发进行大量长期的基础性工作。国外在发射动力学数值模拟研究方面形成了新的高潮,并导致了大量的软件问世。这些软件已经能够解决军事和民用的许多高速冲击、接触碰撞作用、爆炸作用和振动特性分析等问题,并已经在工程计算中发挥了巨大的作用。例如,美国的H。wiilian博士1978年优化计算了105mm以高速动能弹的膛内结构特征量。西班牙的Joao。A。Caruaiho博士分析了弹托膛内的动态受力与运动过程。1988年美国的KennechA。Baaulster计算了假想脉冲载荷且假设弹芯与弹托之间刚性连接的弹芯、弹托组件的应力分布。论文网

  设计高超声速炮弹结构时，由于其存在制导难、控制难和精确度难以掌控等问题，炮弹需要预存的信息量较大，GPS制导成为其优先制导方式。设计时还应尽可能减轻结构重量，并克服气动加热问题。炮弹以高超声速飞行时，锥型弹头部温度可达上千度，承受的过载也很大，因此对材料的强度要求很高。国外在高超声速方面研究处于领先状态，弹体采用钨及其他合金制成。 

2 国内研究现状

  国内的高超声速流动理论研究始于二十世纪四十年代后期中国学者钱学森和郭永怀对高超音速相似律的研究，1945年钱学森先生在论文《论高超声速相似律》中，首次提出了高超声速(hypersonic)的术语。

  我国高超声速弹药研究始于上世纪八十年代，与世界主要军事强国相比几乎同时起步，但是受限于战术需求，发展较为缓慢，目前国内学者和机构在高超音速弹药气动特性研究方面进行了大量的研究工作，从理论机理层面分折了高超音速弹药气动分析所面临的阻力特性、黏性干扰特性、气动烧蚀、高超音速弹药流场仿真模型及方法等问题。

  在国内，有科研机构正在研制发射高超声速炮弹的研制开发，但是相关的外弹道学特性研究非常少，目前只有少数专家发表了相关文献。高超声速小口径尾翼弹的弹道特性、高超声速弹箭的外弹道特性、高超声速飞行的弹箭表面的气动加热及烧蚀现象等等都有被进行过研究模拟。

设计高超声速炮弹结构时，在一些复杂外形的气动热问题上，由于其流场非常复杂，存在着流动分离、激波一附面层干扰等流动现象，单纯的工程方法处理这些问题时往往达不到要求。国内只有国防科技大学做过一些初步研究。因此，将这种方法用于气动热的研究才刚刚起步，具有非常重要的意义。