随着我国海洋事业的蓬勃发展,对海上船舶和水下航行器的快速性和续航能力提出了越来越高的要求,由此带来的能源消耗和碳排放问题也引起了人们的广泛关注。减小摩擦阻力、实现节能减排成为一项重要的研究课题。国内外研究学者在表面减阻方面做了大量的机理分析和实验论证工作,但其中大多数方法由于设备要求高、工艺过程复杂等原因而限制了在工程实际中的推广和应用。本文在参考目前减阻技术研究的基础上,提出了一种基于聚合物涂层自组装技术制备低表面能仿生微纳结构表面的方法。利用涂层自组装过程中溶剂挥发引起的毛细力、界面张力、温度梯度等力学作用,使微纳米颗粒在平衡状态下自发的组装、堆积成热力学稳定的三维有序微米-纳米复合结构。该方法通过模拟荷叶表面自清洁功能,实现涂层表面宏观化学特性与微观物理结构的有机统一,为微纳复合结构超疏水表面的工程应用提供一条可供借鉴的技术路线。(1)结合材料的功能特性和性价比,确定了成膜物质、颜料、助溶剂等原料的种类和用量,在实验基础上得到了优化的涂料组分配比。利用机械化学和超声分散等方法对团聚的纳米粒子进行改性分散并制备得到复合粒径在5μ m～15μ m之间的微纳复合粒子。(2)利用自行搭建的空气喷涂装置平台,将实验制备的涂料在表面处理过的基材表面涂装成膜,通过调整自组装工艺参数使之干燥固化成膜。(3)利用涂膜附着力试验仪、接触角测量仪、场发射扫描电镜等仪器设备量化表征涂层表面性能,并对微纳粒径比、环境温度等工艺参数与表面特性的关联形式和关联度进行了重点分析,结果表明：实验制备的涂层具有类荷叶表面的微纳结构,表面能为33.35mN/m；当微纳粒径比为1000时,涂层表面最大表面接触角可达160。,当自组装环境温度在23℃时涂层的机械性能和表面能达到最佳平衡状态。(4)利用自行研制的流阻测试系统对所制涂层的减阻性能进行了实验研究,通过对比不同流场压强下各类材料表面的减阻效果,发现：实验制备的低表面能仿生微纳涂层减阻效果最好,最高减阻率可达24.86%。利用CFD仿真模拟软件FLUENT对涂层近壁面流场进行数值分析,探究了仿生微纳涂层的减阻机理,研究认为,由微纳复合结构中微气泡的空化作用形成的界面效应和低表面能物质的低黏附特性是引起低表面能仿生微纳复合结构涂层减阻的根本原因。