喷水推进器是不同于螺旋桨的新型特种动力装置。与螺旋桨通过桨叶旋转产生推进力不同，喷水推进器的推力是通过推进水泵喷出吸入的水流的反作用力来获得的，并通过操纵舵及倒舵设备分配和改变射流的方向来实现船舶的操纵^[1,2]。

喷水推进系统具有众多优点：（1）优秀的操纵性、机动性；（2）较小的附体阻力；（3）高航速时良好的快速性；（4）水下声辐射小等等。它正逐渐取代螺旋桨，在高性能船舶的推进系统中占据主导地位，同时也是许多发达国家研究的重点^[3]。

浸没式喷水推进是喷水推进的一种类型，该项技术有着诸多优点，但国内对于浸没式喷水推进技术的研究大多都是关于喷水推进泵的研究，以及其流动状态和抗空化性能的研究。2014年曹玉良、王永生等人开展了对安装了按照常规尾板式喷水推进设计的推进泵的浸没式喷水推进器的研究^[4]。2015年，曹玉良对浸没式喷水推进泵喷速比的影响开展了研究^[5]。2016年，易文彬、王永生等对实尺度浸没式喷水推进器进行了参数选择和性能分析研究^[6]。2017年，易文彬采用自航试验和数值模拟对浸没式喷水推进器开展了性能改良研究^[7]等等。在学术网站上能找到的国内有关浸没式喷水推进器与船体线型关系的研究文献少之又少。

国外对于浸没式喷水推进技术的研究和应用较国内走在前列，其中以德国最为突出。例如，德国汉堡JAFO科技公司于1994年研制了“线性喷水推进器”（Linear Waterjet）的浸没式喷水推进器，将其作为高速平底船舶的推进系统，且在德国波茨坦造船实验研究所进行实验研究、优化，最后使之应用于快速小型船舶^[1]。在这之后，德国Voith公司开发的线性喷水推进器（LinearJet）无论是在最高航速40节的高速舰艇上还是在25节的游艇上都能得到很好的应用，并于2012年安装于英国BMT Nigel Gee造船公司的风场支持船上^[8]。作为军事强国的美国于2005年左右开始推进浸没式喷水推进器概念的实用性研究，与Rolls Royce联合开发的AWJ-21#8482;型水下喷射的喷水推进器在美国海军新型舰艇的研发中进行了演示论证研究。

目前，对于中高航速船舶，螺旋桨推进船舶的空化与噪声性能的提升已至瓶颈。而常规的尾板式喷水推进器存在尾迹长、进流能量损失高、中低航速时推进效率偏低等缺点^[9]。使用浸没式喷水推进器代替螺旋桨可作为提升军用舰船推进性能和隐身性能的一个探究方向。基于此背景，本文以DTMB5415为母型船，借助SOLIDWORKS软件开展适用于浸没式喷水推进器的尾部线型参数化修改与设计研究。

本研究将通过不断优化船尾线型以及推进器和船体的布置方案，来获得更高的推进效率。该项研究可为从船尾线型和空间布置方面提高浸没式喷水推进器推进效率提供技术参考，也可为设计浸没式喷水推进的高性能船舶提供参考依据。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

本文主要研究内容如下：

（1）对船尾线型不同的多个船体方案的阻力特性与流场特性进行模拟与分析。

（2）进行浸没式喷水推进器敞水性能数值计算。

（3）推进器装船后的自航特性研究