快速性和耐波性是船舶的重要性能指标。本论文研究的气层减阻小水线面双体船，将船舶气层减阻技术应用于小水线面双体船的潜体，大幅度减低潜体摩擦阻力，同时发挥小水线面双体船的良好耐波性能优势，探讨研究具有良好快速性和耐波性的新型超高速船型，该船在军用和民用上均具有良好的应用前景。小水线面双体船主要结构包括潜体、支柱、稳定鳍和上层建筑，气层在潜体表面的包裹面积和形状与船舶的阻力和航态稳定性密切相关，潜体越细长气层包裹的越好，但是细长潜体的船舶航态稳定性较差，支柱和稳定鳍同样会影响船舶的阻力和航态稳定性。因此，研究具有较好气层减阻效果且满足航态稳定性需求的船型构型，具有重要的理论和实际意义。
　　本研究在没有母型船的基础上，进行了开创性研究。通过层层递进方式，分别研究了潜体气层生成、潜体和支柱及稳定鳍构成的船体构型及其阻力性能和航态稳定性。基于多相流模型，通过数值模拟，研究了潜体外形和潜体进气口变化对气层形态和稳定性的影响;研究了支柱构型，包括支柱和潜体连接形式、支柱前缘角度和支柱剖面形状对气层生成的影响;研究了稳定鳍翼型和安装位置对气层形态和船舶阻力的影响。研究表明，本文设计的潜体构型在一定的通气量和航速范围内，可以生成较好形状的气层;支柱和潜体之间的连接方式会影响气层的对称性和稳定性，支柱的前缘角度会影响支柱前缘处的气层形状，支柱的剖面形状会影响气层在支柱处的分离形式;在首鳍尾部流场中存在无气层覆盖的区域，这一区域的面积随首鳍位置前移逐渐增大，与首鳍之后存在的高压力场区域形状相同。
　　综合考虑多方案船型的阻力性能和航态稳定性，给出了具有较好减阻效果，并具有一定航态稳定性的船体构型方案。针对该船型，本文研究了吃水和航速变化对船舶阻力成分和减阻率的影响，研究了不同航速和通气量变化对潜体表面气层生成和发展的影响。研究表明，应用气层减阻技术可以显著减小小水线面双体船的阻力，且随着航速的提升，减阻效果越好;气层发展过程中存在临界通气量，在临界通气量处，泄气方式发生变化，在低航速时，气层受重力影响较大，气层上漂很严重。分别进行了通气和不通气状态下船舶航态稳定性研究，通过未通气状态下船模试验，验证了数值理论方法的正确性。研究表明，通气前后，潜体和支柱的升力和阻力产生变化，纵向力矩也发生变化，可通过调节首尾鳍的攻角提升船舶航态稳定性。本文设计的上层建筑会产生一个使船舶尾倾的纵向力矩，在一定的航速范围内，能够提升船的航态稳定性。