弹箭在飞行过程中常见的运动主要包括旋转和俯仰运动。这两种运动所诱导的空气动力效应随着飞行器性能的提高,也越来越受到学者的关注,因此本文采用数值模拟的方法研究这两种运动的动态效应对气动特性的影响。为了研究尖锥旋转运动时转捩对马格努斯效应的影响,本文首先采用有限体积法求解雷诺平均Navier-Stokes方程,结合γ-Re_θt转捩模型、?转捩模型以及转捩线方法对旋转尖锥绕流场进行了数值模拟。文中分析了湍流强度、攻角以及转速对旋转尖锥转捩效应的影响,进而对转捩对马格努斯力的影响规律进行了研究。同时通过对比边界层厚度以及速度型分布,对小攻角下旋转尖锥马格努斯效应的生成机理进行了分析。将数值模拟结果与风洞实验结果对比的结果表明,考虑横流转捩效应的?转捩模型对转捩位置以及马格努斯力预测上更具优势;尖锥的旋转运动会使得转捩位置向旋转方向偏转,将明显加剧尖锥左右两侧边界层厚度的差异;而旋转引起转捩位置在横截面的周向偏移,将加大摩擦力对马格努斯力的贡献;旋转尖锥两侧边界层的非对称转捩会加剧边界层的非对称分布,进而引起压力差对马格努斯力的贡献。其次,为了研究弹箭在俯仰运动过程中的非定常气动特性,本文采用非定常Navier-Stokes方程,realizable k-?湍流模型耦合刚性动网格技术模拟了尖锥和ANF外形的俯仰运动,采用两种常见的俯仰阻尼辨识方法对俯仰阻尼系数进行了计算,结果表明:在超声速下数值计算得到的俯仰阻尼系数与实验结果符合较好。ANF外形在俯仰运动时,运动振幅的增大会导致俯仰力矩系数出现非线性,此时只能用能够辨识非线性效应的方法II进行俯仰阻尼系数辨识。通过对运动诱导的法向力系数沿弹轴的分布进行傅里叶变换分析表明,法向力系数时均值与攻角大小成正比,与振幅无关;法向力系数振动幅值与运动振幅呈正比,但其相位的分布并不随振幅的改变发生变化。