21世纪是海洋世纪,大型水陆两栖飞机将在海陆交通运输、近海巡逻反潜、森林火灾救援等领域扮演重要的角色,这对两栖飞机的航程和抗浪性提出了新的、更高的要求。本文根据气动力和水动力要求,设计了两栖飞机的船体机身外形、整流断阶减阻方案及水橇式着水载荷减缓方案。运用工程估算及数值模拟等方法计算分析了各方案的可行性,为新一代水陆两栖飞机的设计研究提供了重要参考。在两栖飞机船体机身水气动设计方面,根据任务需求,参考已有水上飞机的外形及水上飞机设计手册,合理地选择了船体机身及抑波槽外形参数,形成CAD模型作为本文基准机身构型。为了减小船体机身在巡航阶段的气动阻力,设计整流断阶外形,通过数值模拟方法分析影响整流断阶减阻性能的参数,根据计算结果,选取的最优整流断阶外形能达到的减阻效果在24%以上。通过计算最优整流断阶构型及基准机身构型的水动力特性,发现整流断阶构型需要在原始断阶位置加入吹气装置以减小底部流线构型带来起飞滑行的不稳定性和额外的滑行水动阻力,经过计算,吹气量在10m³/h能使其接近基准构型的水动力性能。为了满足两栖飞机的抗浪性要求,在重心纵向位置附近的机身底部设计加装支柱式沉浸水橇方案,通过工程估算和数值模拟方法,计算比较基准机身构型和加装水橇后的构型以相同初始姿态和速度在降落着水过程中的过载及姿态变化,可以得出该方案对船体机身的着水载荷有明显的减缓效果。进一步计算分析水橇的三个外形参数(包括静载荷系数C_Δ0、长宽比l/b及底部斜升角β)对于水橇降载性能的影响后发现,当静载荷系数为100、长宽比为5、底部斜升角为20°时,水橇对机身着水载荷的减缓效果最为明显,可达到63.8%。