随着海洋军事技术的发展，水中兵器作战性能不断提升，环境适应性不断增强。在蛙人输送艇等水中小型运载器的攻击和自卫需求下，一种水中发射的新型火箭式弹药被提出，该类新型水中弹药为中小口径，具有发射过载较低、攻击距离适中、速度较高且弹体自身无旋转的特点。传统深弹、鱼雷等水中弹药的速度较低，推进稳定且流场环境相对简单;与之相比，该新型水中弹药的流场环境发生了较大的改变。对这类水中常规弹药引信的流场环境进行分析，研究流场环境激励的形成机理和影响因素，可改善我国水中人员作战力量薄弱的现状，拓展引信技术在水中环境的应用空间，并进一步推动水中常规弹药发展。　　本文基于某水中常规弹药的弹道环境，重点对引信所处的水中流场环境进行了研究。从仿真技术、实验技术着手，深入研究了空化产生的影响以及不同流场条件下对引信涡轮等引信激励装置输出特性的影响。　　首先分析了水中弹药引信可利用环境。其中水动力环境是一种通用的、信息丰富的引信环境，可作为引信的激励源。在此基础上，重点设计并对比分析几种水中引信激励涡轮结构方案，建立了水中引信涡轮的动态转动模型。　　水中弹药引信周围的粘性绕流场较为复杂，难以建立起完备的理论模型和实验方案，而通过建立数值模型进行研究可弥补相应的不足。文中基于三维瞬态纳维-斯托克斯方程(N-S方程)，并利用大涡模拟(LES)中的Smargorinsky-Lilly亚格子应力模型，以标准k-ε湍流模型稳态计算的结果作为初始条件，对小攻角下的弹体头部空化三维瞬态湍流数值模拟，成功地模拟了无涡轮引信空化流场的周期性变化特征。此外，利用了滑移网格技术和用户自定义功能(UDF)建立了有涡轮引信流场的动态仿真模型。该模型考虑了流体的粘性，并引入了两相流模型和空化模型，从而对动态变化的弹道环境、高速转动的涡轮均实现模拟，进而可运用于引信涡轮的测速性能预测、误差分析和结构优化等问题的研究。　　当弹体在水中高速航行时，周围流场中会发生空化，进而对引信激励的形成产生影响。本文利用三个特征长度对空化强弱进行量化，通过理论分析和仿真方法研究了空化的速度比尺效应。文中在理论分析的基础上，根据空化水洞的实验结果，定性地分析了有/无涡轮引信的空化流场的变化特性。从理论和仿真两方面说明了在一定范围内的局部空化会导致涡轮敏感特性中的灵敏度升高，在严重空化下将导致涡轮转动的失效，最后分析了内置涡轮机构的防空化特性。　　基于以上对引信涡轮机构的设计和空化特性的研究，对引信涡轮在不同的测量环境（动态变化、不同攻角和水深等）下的输出进行了分析，研究了其测速误差的形成机理。此外，引信涡轮装置结构的形状和参数同样会影响其输出特性，本文通过设计相关优化方法，基于物理规划合理设计、整合多个优化目标，设计出的引信头部内置涡轮章子具有小型化、高线性度、受水深和攻角的影响小、使用范围宽的特点。　　根据相关需求，设计了引信的整体功能布局，并对相关实验装置和测试技术进行了研究，进而设计水中弹药引信的环境模拟实验。相关实验包括了引信原理样机和实验装置的分析和设计、测试数据的采集与分析方法、对测试数据和空化图像等进行采集和处理等，进一步支撑并验证了本文的研究内容。