空投鱼雷或射弹的高速入水是一个涉及自由液面的多相流(固、液、气)问题。入水过程中,弹体首先抨击水面,产生入水冲击波,载荷急剧变化,而后产生空泡,并带空泡前行。对入水过程的认识和理解的程度,关系着鱼雷等海上武器的发展。本文采用理论和数值模拟的方法,以忽略尾翼的回转体为研究对象,从入水抨击和空泡发展与演变的角度对入水问题进行了研究,主要研究内容如下:采用修正Logvinovich理论和虚拟物面延伸法,对回转体匀速垂直入水进行了阻力预测。与低速相关实验结果相比较,阻力增长区域和峰值都较为吻合;当弹体速度较大时,模拟结果与阻力预测值出现误差,其中水的可压缩性是产生误差的一部分因素。采用基于雷诺时均方程的方法,对圆头钝体高速垂直入水过程进行了数值模拟,并考虑了水的可压缩性。与相关实验结果对比,证明方法的可行性与有效性。研究了入水冲击波的相关特性,包括激波与自由液面的相互作用和水中激波的产生与传播。并给出了弹体入水过程中,压力系数、阻力系数和速度的变化规律。从弹体的头型、初始速度和外形这三个方面对弹体高速垂直入水的影响进行了研究。主要讨论了空泡形状,弹体的动力学特性。给出了弹体到达同一位置时的空泡形状的大小,并讨论了相关因素的影响。研究了弹体垂直入水过程中,阻力系数和瞬时速度随入水深度的变化的关系,并分析了最后时刻空化器上的压力系数随无量纲距离的变化规律。对平头弹体进行了高速倾斜入水研究,讨论了倾斜入水空泡的发展与演变的规律,压力密度等流场参数的变化,以及弹体的动力学变化规律。并进一步研究了入水角度和入水攻角对入水过程,空泡形状,弹体动力学和稳定之后弹体头部载荷的影响。通过对弹体的高速入水进行了计算和分析,得到一些入水空泡和弹体动力学方面的结论,可为鱼雷或射弹的结构外形方面提供了部分参考。