悬浮弹是一种新概念低空防御武器,它能够通过自身的悬浮装置实现短时的滞空悬停,形成空中屏障阻断敌方来袭飞机或导弹的航线,为水面舰艇或地面目标构筑末端防线。悬浮弹技术的关键是悬浮装置,包括升力源和驱动装置两部分。本文主要对悬浮装置的技术可行性进行研究。通过对螺旋桨、浮空气球和喷气反推力这三种升力方式的分析,确定以螺旋桨为悬浮装置的升力源。组合动量和叶素理论建立了悬浮装置升力理论分析模型,并使用有限元仿真软件对螺旋桨翼型的低速气动特性进行了分析,发现尖角薄圆弧翼型在低雷诺数流场中具有良好的气动特性,适合用作悬浮装置的螺旋桨翼型。按照驱动方式的不同,确定并选择了电机、尖部喷气和涡轮三种驱动方式的悬浮装置技术方案。建立了尖部喷气和涡轮的驱动力分析模型,通过计算分析初步确定三种悬浮装置的结构及性能参数,研制了三种悬浮装置的试验样机。通过样机试验验证,获得了三种悬浮装置的升力特性和驱动效率。试验结果表明,涡轮驱动悬浮装置实现短时的悬停。试验结果和理论计算结果误差小于9%,表面本文建立的理论模型可以用于计算悬浮装置升力。本文的亮点在于研制了悬浮装置试验样机,通过单轴双自由度套筒实现了螺旋桨的高速旋转和悬浮装置稳定地垂直浮动,简化了试验装置结构,便于试验过程中转速和升力的测量。所建立的悬浮装置动力学计算模型和所确定的三种悬浮装置技术方案及试验结果,可为后续的悬浮子弹药设计和悬浮技术研究提供技术途径和理论支持。