空泡现象从发现至今,已经历了几代人的认识和研究。俄罗斯超空泡鱼雷的成功研制,引发了世界各军事强国研究超空泡的热潮。本论文的主要研究工作包括：简要回顾了各国超空泡的发展概况,介绍了结构可靠性及优化设计的基本原理和常用方法以及有关超空泡流动过程的一些基础知识。详细介绍了仿生物学优化方法-神经网络法,并对相关公式进行了推导及网络设计中应注意的几个问题进行了归纳总结。在基于ANYSY的可靠性分析中以固体壳单元建模,采用蒙特卡罗法对某模拟模型进行了可靠性分析,最终确定可靠度的失效区间。在优化设计中采用直接法得到初始设计点,利用BP神经网络的非线性映射功能模拟得到设计变量与系统可靠度之间的显性函数表达式,得到最终设计点。在空泡研究中,清楚地对超空泡鱼雷结构进行可靠性的研究及优化设计,将会为它的结构设计奠定基础,也为设想它的控制方案提供必要的依据。并对估算超空泡阻力、实施减阻方案以及对超空泡鱼雷、空化器进行外形设计提供了理论根据。