水上飞行器在滑行阶段具有一定的抗浪能力是其在相应等级海况下安全起飞和降落的必备条件,为了满足水上飞行器海况适应性设计与安全起降作业的需求,开展中高海况下水上飞行器波浪滑行运动响应特性和稳定性研究是十分有必要的。本文飞行器主体呈深V型,具有挡浪板和纵向断阶的复杂几何外形,针对其高速滑行问题,采用RANS方法形成一套波浪中水上飞行器滑行运动数值仿真方案,进一步研究飞行器在波浪中滑行运动响应特性与稳定滑行边界图谱,为确保当前型号飞行器实现起降海况设计目标和提高未来水上飞行器高海况适应性设计提供理论指导依据。水上飞行器在波浪中滑行时,作用于船体上的水动力大小和作用位置不断发生变化,纵倾角和升沉运动响应在一定范围内波动,响应幅值是影响飞行器纵向滑行稳定性的关键因素,响应时历平均值则对飞行器的安全性、舒适性以及机组人员操作预判反应有着至关重要的影响。同时较大的垂向过载(加速度幅值)会造成机组人员生理不适,强烈限制其操作能力,对飞行器机动性和结构安全性构成严重威胁,因此本文以规则波波长、波高和飞行器滑行速度、重心纵向位置为影响因素,分别研究这些因素对飞行器纵摇、升沉响应幅值与时历平均值及舯部、艏部垂向过载的影响。在此基础上,本文利用规则波中水上飞行器滑行运动时各典型工况对不跳跃运动、规则跳跃运动、不跳跃运动三种模式进行分析说明,并对不同滑行速度下飞行器迎浪滑行三种运动模式发生条件分布进行研究,绘制各滑行速度下飞行器随海况变化跳跃分布图,为飞行器有效避开非安全海况区域提供理论指导依据。通过对比分析不同运动模式下飞行器运动响应幅值随波高变化情况,研究飞行器跳跃发生对运动响应幅值的影响。为预报典型不规则波海况中飞行器滑行运动时历响应,本文进一步将研究工作拓展到PM谱不规则波中,首先对不规则波进行数值模拟和验证分析,通过研究模拟谱有义波高和谱峰周期随仿真时长变化规律,并与目标谱进行对比分析,确定本文在满足模拟精度要求下不规则波中飞行器滑行仿真各工况时长。以此为基准对典型不规则波高海况(四级海况)中不同滑行速度下飞行器纵摇、升沉运动和舯部、艏部加速度时历响应及统计特性进行研究,并通过实时监测飞行器纵向滑行运动姿态和垂向水动力变化规律,对各工况下飞行器滑行运动纵向稳定性进行初步判定。研究表明该水上飞行器在四级海况中高速滑行时存在大幅纵向跳跃运动现象,对飞行器结构和机组人员安全性构成严重威胁,在起降过程中应有效回避四级及更恶劣海况。