多航态无人航行器是一种新概念航行器,低速时半潜航行,高速时可转变为水面滑行状态。这种航行器具有良好的视觉隐身性和耐波性,可用于完成海上救援、海洋开发、环境监测等任务,在英、美等国已开始应用于军事用途,而我国的类似研究只处于起步阶段。本文采用计算流体力学方法分析不同设计参数下的水动力性能,为后期的技术设计奠定基础。1.采用计算流体力学软件STAR-CCM+对滑行艇直航运动进行数值模拟,使用重叠网格作为动网格,针对不同网格划分方式,计算不同航速下滑行艇运动过程中受到的阻力以及航行姿态,通过与水池拖曳试验进行对比分析,确定了一套可行的滑行艇直航运动水动力性能预报的数值计算方法。2.分析国外已有的多航态航行器,分析其航态改变的方式以及性能指标,对航行器进行概念设计。校核航行器的静力学性能,进行航行器航态改变过程的验证。结果证明航行器能够在加速过程中由半潜状态转变为水面航行状态,在减速过程中由水面航行转变为低速半潜航行状态。3.采用固定纵倾角的方式,研究不同纵倾角对于航行器航态改变过程中受力的影响。对航行器进行不同的布置方式,改变航行器重心位置,研究不同的重心位置对于航行器航行过程中航态的影响。4.完成了升沉自由、纵倾角固定以及纵摇、升沉均自由状态下的水池拖曳试验,验证了航行器可由低速半潜航行自行转变为高速水面航行状态。5.针对航行器低速半潜航行时的航态不稳定问题,提出添加可控水翼的办法,研究航行器半潜航行时不同航速下的受力,确定可控水翼的安装位置和尺度,研究了不同的水翼攻角对于航行器半潜航行时受力的影响。