以柱形近回转型为主的传统潜艇已有一百多年的发展历程,其艇型技术相对比较成熟,近半个世纪以来的主要技术发展方向是提高综合性能,尤其是隐身性能。潜艇的艇型、结构形式、主尺度、排水量、推进与动力配置等因素之间存在紧密联系与相互影响。从某种意义上说,艇型及结构的选取对潜艇的运动、安全性与声学等主要技术性能有重要的制约作用。为提升海洋国土安全防卫、海洋军事控制与海洋资源开发能力,潜艇的使命由执行单一作战任务向执行多功能任务的方向拓展,水下装备技术业也不断发展,牵引着潜艇艇型及结构形式的发展变化。国内外已有的研究表明,非回转扁平艇型潜艇在隐身性能、大潜深、稳定航行、负载搭载、深海悬浮或坐底作业,及近海浅海海域多功能自卫防御作战等方面有独特的技术优势。因此,尤其是过去20余年中,世界多国开展了扁平非回转仿生外形多体新概念潜艇技术的研究。其中部分技术已率先在无人潜器中应用。即使是某些现有潜艇,为了满足特定的功能需求,也采用了特殊的非柱形艇型。受各种高性能、高效低噪声运动的海洋生物形态的启发,人们期待,非回转扁平艇型技术的发展将可能导致未来潜艇性能的跨越提升,成为水下有人或者无人装备技术发展的新方向。然而,非回转型多体潜艇有各种可能的形状与结构,比传统柱型潜艇更为复杂。迄今为止,对这类潜艇的水动力性能和声学性能的相关研究都十分缺乏。探讨一下这类潜艇（即使是较为简单的由两、三个圆柱壳体包络形成的多体非回转型潜艇）水动力、结构和声学性能区别于传统单体近回转型潜艇的特征规律,具有特殊的意义。本文正是针对上述应用背景与需求,以多体非回转艇型为研究对象,从非回转艇型数学表达方法与参数化建模、水动力与噪声总体性能规律分析以及性能优化三个层面开展研究。具体包含:（1）分析确定了描述扁平双尾非回转艇型复杂水动力外形的几何特征参数,建立了参数化建模的艇型数学表达方法,开发了程序软件,为非回转艇型水动力性能计算与优化提供了参数化自动网格生成手段。同时,给出了多柱壳结构有限元模型的参数化生成程序,以支撑结构动力学特征分析及声辐射计算。（2）采用CFD数值计算方法与软件,引入非回转艇型的几何特征表征方法和阻力性能评价表征方法,分析给出了不同扁平度非回转艇型恒速航行绕流场与阻力的变化规律;基于模型试验测试得到的运动导数系数,建立操纵运动仿真方程,计算比较了不同扁平度非回转扁平艇型稳定回转运动的操纵性能,以及不同尾部线型与操纵面布局方案对舵效和尾部伴流场的影响规律。（3）针对单、双柱壳结构与三柱壳结构潜艇,采用环肋圆柱壳结构的强度与稳定性理论,在排水体积相同的情况下,计算分析了不同设计潜深、不同柱壳结构直径或扁平度、不同材料属性的多体耐压结构的设计参数,及对集中力激励引起的辐射噪声的影响规律;计算获得了带轻外壳及连接结构的单/双柱壳整体结构在尾端受单位力纵向或横向激励时的声辐射特性规律。研究表明,增加结构的设计潜深,可十分有效提高结构的刚度,降低结构的辐射噪声,提高其隐蔽性;尾端受单位力纵向激励条件下,双柱壳和三柱壳结构比单柱壳结构的辐射噪声总声级低。（4）通过一个三柱壳组合舱段模型试验试验验证了扁平多体结构振动声学计算方法的可用性。（5）回归拟合得到艇型几何特征参数与阻力和噪声与之间的关系式,分析了几何特征参数对阻力系数和辐射噪声的贡献度;建立了非回转艇型阻力与多体结构辐射噪声优化方法和优化模型;对艇型方案优化前后的阻力性能进行了水池模型试验验证。本文虽然仅围绕简化了的艇体水动力外形及结构参数对航行阻力、操纵性等水动力性能及集中力激励下结构声辐射特性的影响开展研究,相关的方法与结果还是有助于认识多体非回转艇型潜艇的总体性能和声学特征,为发展多体非回转艇型潜艇的设计与优化技术提供参考依据。