为了给某新型中口径单兵无后坐炮榴弹及其引信的研制提供参考,通过理论分析、数值模拟和试验的方法研究了该无后坐炮榴弹的空气动力学特性和外弹道特性、质量非对称情况下榴弹极阻尼力矩随偏心距和动不平衡角的变化规律、榴弹外弹道自转角速度衰减规律以及引信输出威力对榴弹威力的影响规律。为了给弹丸和引信的设计提供参考,通过FLUENT和MATLAB软件研究了榴弹空气动力学特性和外弹道特性。得到了榴弹阻力系数随马赫数、攻角的变化规律。该弹丸阻力系数随马赫数的变化规律与标准弹阻力定律趋势一致,且随着攻角的增大而增大。将经典外弹道质心运动方程进行适当变换,得到不需计算弹道系数,直接通过弹丸阻力系数计算弹丸外弹道诸元的质心外弹道方程。并通过此弹道方程得到了不同射角下榴弹外弹道诸元,计算结果与靶场试验结果相差较小。研究了弹尾形状对亚音速弹丸阻力系数的影响,并提出了一种弹尾形状改进方案,通过计算该方案可将弹丸射程提高12%以上。通过理论计算,该弹丸同时满足陀螺稳定性、追随稳定性和动态稳定性的条件,该弹丸具有飞行稳定性。为了研究偏心距和动不平衡角对弹丸极阻尼力矩的影响。首先基于蒙特卡罗法的思想,通过MATLAB编程模拟出了榴弹偏心距和质量的分布规律。经过二十万次抽样,榴弹偏心距分布范围为0～0.2 mm,大致符合期望值为0.04966的瑞利分布或期望值为0.05574的威布尔分布,但未通过置信水平0.05的Kolmogorov-Smirnov检验。然后基于但不限于该无后坐炮榴弹,将榴弹偏心距范围推广到1 mm,通过FLUENT软件研究了偏心距和动不平衡角对静不平衡弹丸和动不平衡弹丸极阻尼力矩的影响。对于静不平衡弹丸,在偏心距为1 mm范围内,榴弹极阻尼力矩系数和极阻尼力矩随着弹丸偏心距的增大而增大。对于动不平衡弹丸,动不平衡角一定时,极阻尼力矩系数随偏心距的增大而增大;偏心距一定时,极阻尼力矩系数随着弹丸动不平衡角的增大先减小后增大。为了得到椭球形头部弹丸的转速衰减规律给榴弹定距试验提供参考。基于空气动力学理论推导出了椭球形头部弹丸外弹道自转角速度衰减规律数学模型。并使用MATLAB软件编程得到榴弹外弹道转速衰减曲线和包含转数的外弹道诸元;通过FLUENT仿真得到了弹丸极阻尼力矩系数随弹丸速度和转速的变化规律,结果表明转速一定时,弹丸极阻尼力矩系数随着弹丸速度的减小而增大;弹丸速度一定时,弹丸极阻尼力矩系数随着弹丸转速的增大而增大。将拟合出的弹丸极阻尼力矩系数与速度和转速关系式,代入外弹道质心运动方程同样可以得到出弹丸外弹道转速衰减规律曲线。通过与靶场试验数据对比,发现两种方法得到的弹丸转速衰减规律都与实际相符合,但通过理论推导的方法准确性更高。通过的仿真的方法研究了研究弹丸偏心距对转速衰减规律的影响。研究表明,榴弹在最大偏心距0.2 mm情况与不偏心时的转速衰减曲线差距很小。说明偏心距的存在对弹丸的转速衰减规律有一定影响,但由于该榴弹偏心距最大值仅为0.2 mm,偏心距对该榴弹转速衰减规律的影响并不明显。为了给该无后坐炮引信的设计提供参考,使用AUTODYN软件研究了传爆药品种和引信内药型罩的材料、壁厚、锥角对榴弹威力的影响。结果表明,引信输出威力对榴弹产生破片的大小、数量和速度都有影响。增加原设计引信的输出威力可增大榴弹威力。增加引信输出威力的方法可以是将传爆药由聚黑-14换成聚奥-9;将引信内的药型罩材料由高导无氧铜换成钨合金;使药型罩壁厚为0.8 mm、锥角为100°左右。