本文设计了一种用于电磁轨道炮发射的新型集束脱壳穿甲弹,该穿甲弹主要用于防空反导系统。通过集束结构实现一弹三芯的发射技术,有利于提高命中概率。文中主要针对集束结构在轨道内发射强度、脱离炮口时的流场特性以及弹芯终点效应三个方面进行分析研究。主要工作内容有以下几个方面：(1)进行集束结构总体设计,包括不同组件材料的选择、三个弹芯总体布置方式以及弹托前腔结构设计等。(2)通过电磁理论分析和推导得到集束结构在轨道内动力学参数公式,并借助LS-DYNA软件对集束穿甲弹的发射强度进行了数值模拟分析。采用变齿隙技术,改进了弹托与弹芯的齿间啮合方式,有效地降低弹托和弹芯危险齿面的最大等效应力值,同时减少各齿应力水平差异,集束穿甲弹整体的发射强度得到提升。(3)利用FLUENT软件分析集束结构在不同速度下的流场特性,得到了流场分布规律和弹托前腔的压力分布规律。通过优化弹托前腔结构,有效地降低前腔内表面压力集中。(4)利用LS-DYNA分析弹芯的侵彻能力。一方面进行了弹芯侵彻半无限钢靶的数值模拟,得到了其在1600～3400m/s速度时的侵彻深度变化曲线和相对侵深规律曲线。另一方面将“阿帕奇”AH-64武装直升机各部件对比LY-12硬铝进行模型简化,得到各部件等效厚度。通过数值模拟计算表明,弹芯在最不利着靶情况下,能够穿透防御能力最强的机身底面装甲。