针对无人水下航行器轻量化、体积小的要求,文中提出了一种液压缸-冲压活塞-栅状管式发射装置。为评估该装置动力特性,基于流体动力学和内弹道理论,建立了该装置发射鱼雷动力学模型,以液压缸速度为输入,获得冲压活塞前后端压力特性和发射鱼雷内弹道特性。经对比验证,上述模型计算结果与计算流体力学仿真结果基本吻合,证明了所建模型的可靠性。研究结果表明,冲压活塞运动过程中产生的最大阻力约为0.43 MPa,为满足液压缸速度输入,液压缸输出压力及功率可采用上述结果作为设计依据;冲压活塞运动在0.42 s后作减速运动,此时鱼雷运动约3.9 m,为减小鱼雷后续管内运动时的压差阻力,栅状管孔位可根据上述结果进行优化以提升补水能力,从而提高发射装置的做功能力。

本文利用流动显示和高速摄像技术，在湍流度为１％的水洞中，对加热的细长旋成体鱼雷模型表面的流动转捩过程进行了实验研究，实验发现，加热对自然转捩过程中湍流斑的猝发有明显影响，加热减小了湍斑产生的频率，增加了湍斑间有展向间距，使转捩过程中层流转变为完全湍流的过渡区延长，加热对湍斑产生的纵向位置无明显影响，本文的实验结果正好解释了在较高湍流度环境中的加热减阻机理。

鱼雷不同的攻击部位攻击效能差别较大，为了检验鱼雷攻击效能，需要对鱼雷的攻击部位进行定位，结合海上测量环境和水面舰船的尺寸特点，分析了船舷布放柔性阵进行鱼雷攻击部位定位的定位性能，提出了一种基于六元柔性阵的鱼雷攻击部位定位的方法．通过计算机仿真，分析了阵元校阵精度、时延估计精度和阵元个数及阵型对柔性阵三维定位精度的影响，结果表明，利用六元柔性阵，可以达到鱼雷命中部位测量所需的精度要求．

利用统计能量分析理论建立了水下航行器实航与台架试验的振动相似律分析模型,分析了水下航行器实航振动级与全功率台架试验振动级之间的关系,给出了二者的振动相似性规律.

程控阀能否在应急条件下完成发射任务是保证战时鱼雷发射成功与否的关键。为探究阀芯在应急条件下能否保证较好的发射品质,文中运用FLUENT对3种阀芯结构的内流场进行了有限元仿真,分析得出了双梯形-双矩形阀芯结构能够有效减少能量在通过阀芯时的损耗,从而可以有效提升发射品质,可为进一步优化发射过程能量的瞬态注入与控制,进而降低发射过程的瞬态噪声提供参考。

对于开式循环热动力推进系统实施转速闭环控制是提高武器效能的方法之一。本文从热动力推进系统发展无级变速的必要性、可实现性以及安全特性的角度出发,提出了基于变量燃料泵的活塞式发动机无级变速转速闭环控制技术方案,变量燃料泵可满足在任意指令工况(变速、变深)的流量要求,发动机控制单元(ECU)采用变结构控制律可实现无级变速及稳定工况的控制精度。仿真结果表明,基于变量燃料泵的转速闭环控制系统可以满足活塞式发动机的性能要求,说明无级变速技术热动力推进系统应用在鱼雷中是可行的。

为了研究鱼雷变量燃料泵的流动特性，文中提出了一种使用标准模版实现静缸式柱塞泵的研究方法，通过3D建模软件UG与计算流体力学（CFD）仿真软件Pump Linx完成对柱塞泵的仿真。在此基础上，进一步对泵的流量、压力和空化进行了仿真和分析。仿真结果表明，变量泵不会产生空化现象，但流量脉动较大且高低压过渡不平稳，这些结论对变量泵的改进设计有一定的参考价值。

该文就气动不平衡式鱼雷发射装置大深度发射武器系统程序控制方案进行了探讨，对程序控制系统的原理、结构、工作过程及关键部件等分别作了分析和论证。

针对应用于鱼雷控制系统的活塞式蓄压器,建立了描述蓄压器及其气体发生器作用过程的数学模型,并给出了数值解法.应用所建立的数学模型,针对一定结构和装药参数的蓄压器及其气体发生器进行了计算,得到了液压与时间关系和气压与时间关系等计算结果.通过计算结果与验证试验结果的对比分析,表明所建立的数学模型对蓄压器结构优化和气体发生器设计具有应用价值.

在捞雷具液压缸设计中引入有限元分析的优化设计过程，完成了捞雷具液压缸结构的优化设计。阐述了基于有限元分析的优化模型建立，利用ANSYS软件完成了优化计算，得到了优化结果，并将该结果与理论计算结果进行了比较。分析结果显示，将基于有限元分析的优化技术应用于捞雷具液压缸的设计是一种有效的方法。优化后的结构特性与受力状况得到改善，设计出来的结构满足工程要求。