水动力是载人潜器的关键性能指标,直接决定着潜器在恶劣的海洋环境中是否能顺利完成任务及其使用成本。尤其是对于载人潜器HOV,由于其有载乘人员和复杂构型的关系,要求在深海具有灵活的机动性、快速的悬停及准确的定位能力以保证安全。为研究载人潜器的水动力性能,本文采用数值模拟方法计算主要水动力导数,并对载人潜器模型进行拘束模试验,将数值计算值与试验值进行对比分析,从而预报其水动力性能,为后期的载人潜器运动仿真与控制提供重要参考依据。本文首先以三维回转椭球体为研究对象,基于计算流体力学技术,应用计算流体力学软件,分别对不同网格形式、不同网格数目及不同湍流模型,结合壁面函数比较计算了其直航阻力。随后对斜航及不同频率、振幅下的纯升沉和纯俯仰运动进行了水动力性能的数值计算,求得主要水动力导数,并与理论值进行了对比,验证数值计算方法的可行性与准确性。其次,将总结的数值计算方法应用于某载人潜器的流场计算,对主要的操纵性运动,包括直航运动,斜航运动和平面运动机构试验中的四种典型运动进行了数值模拟,获取主要水动力导数。最后,对该载人潜器进行包括直航试验、斜航试验及平面运动机构试验在内的操纵性模型试验,建立了模型在试验安装方向下的运动参数及受力(矩)方程,推导水动力导数表达式,对试验测量结果进行数据处理,并将计算结果与试验结果进行了对比验证。