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飞行运载工具的减阻理论在近20～30年内得到了广泛的研究，对客机及商用飞机而言，根据其大小的不同，粘性摩擦阻力占总阻力的40～50％。在此基础上如果有少量的减阻将会节约大量的耗资，因此对减阻新技术的研究得到了全球性的关注。本文基于空气动力理论以及仿生非光滑表面减粘降阻的基本思想，通过仿生非光滑表面对旋成体外湍流边界层的控制，以减小弹体阻力为目标，以正交试验优化设计为手段，对布有凸包、凹坑以及棱纹三种非光滑表面的旋成体进行风洞试验，并对旋成体凹坑形仿生非光滑表面作了二次通用旋转设计。
对旋成体非光滑表面进行正交试验优化。试验选用形态、直径(宽度)、深度(高度)、整体布置、分布方式以及Ma六个因素，每个因素取三个水平，试验指标为减阻率RD，RD=CD-CD/CD×100％=△CD/CD×100％(CD为光滑模型的阻力系数，CD为非光滑模型的阻力系数)。试验设备为北京空气动力研究所的半回流暂冲式亚、跨、超声速FD-06风洞，所选天平为N622GI*BL内式六分量天平系统。风洞试验结果表明：各种形态的仿生非光滑表面在不同攻角下均能实现一定程度的减阻，摩擦阻力、压差阻力、以及总阻力的最大减阻分别为11.23％、32.34％和5.01％。对总阻力而言，整体布置位置是最主要因素，其它因素按主次顺序分别是马赫数、非光滑形态、深度、直径或宽度、非光滑单元体的分布形式。
用二次通用旋转设计方法对凹坑形单一非光滑形态的单元体尺寸进行进一步优化。选用凹坑的直径(Z1=2，1.72，3，0.88，0.6mm)、深度(Z2=0.7，0.62，0.5，0.38，0.3mm)以及轴向坑间距(Z3=8，7.2，6，4.8，4mm)作为试验因素，风洞试验马赫数为2.51。对减阻率分析表明：凹坑形非光滑表面都能起到一定的减阻作用，摩擦阻力、压差阻力以及总阻力在0°攻角下最大减阻率分别为2.55％、2.61％和2.01％。摩擦阻力、压差阻力和总阻力减阻率关于凹坑的直径、深度以及轴向坑间距的回归方程分别为：
(y)RAF=0.00766-0.0067964z1+0.011206z2-0.00862z1z2+0.009006z1z3+0.015157z21(y)RAB=0.010442-0.004591z1+0.007782z2-0.00109z3(y)RA=0.002415+0.030071z1+0.049002z2-0.004644z3-0.037694z1z2-0.005012z1z3+0.016197z12+0.00093z32式中，z1、z2、z3分别为凹坑的直径、深度以及轴向坑间距。
对优选出的模型9进行Ma=0.8，1.53，2.01，2.51，3.01风洞试验表明，该模型的非光滑表面总阻力的最大减阻率为1.6％，在马赫数介于1.5～2.5之间具有明显且稳定的减阻效果，摩擦阻力、压差阻力和总阻力减阻率关于马赫数的回归方程为：
yRAF=-2.59925+5.15608x-3.70318x2+1.15619x3-1.3278x4yRAB=1.8805-3.42892x+2.22565x2-0.61797x3+0.0625x4yRA=-0.78103+1.69241x-1.33177x2+0.45409x3+0.05648x4式中，x为马赫数。
将凹坑布置在旋成体前部的正交试验设计分析表明：非光滑表面布置在旋成体的前部不都能起到减阻作用，验证了初步正交设计中关于非光滑表面布置在旋成体前部减阻效果差的结论。在内层的尺寸范围内，减小凹坑的深度，增大凹坑的直径和凹坑间的轴向间距，将有利于增大减阻率。
旋成体的前部与后部均布置凹坑形非光滑表面的风洞实验表明，减阻率并不单纯随着凹坑的增多而增大。
凹坑形非光滑表面对流场边界层的控制形式以及其减阻机理的分析表明：由于非光滑表面对湍流边界层的内层特别是对贴近物面的粘性底层的控制，使得湍流边界层的粘性底层靠近凹坑处产生涡结构，气流的粘性对旋成体的作用减小，而且还会使粘性底层变薄，完全湍流层变厚，湍流边界层在尾流区的分离推迟，使得尾流中压强恢复得比尾部为光滑表面时高，从而达到减小摩擦阻力和粘性压差阻力的目的。非光滑表面不同于粗糙表面，非光滑表面减阻是由于各单元体对旋成体同向作用的影响，而粗糙表面由于其凸凹不平的不规则性导致对旋成体作用的不同向性，从而造成不减阻甚至增阻。