在船舶与海洋工程领域,回转体高速入水有着重要的应用,而该问题存在强非线性、气-汽-液-固的多相流耦合、流场随机性等若干难题有待攻克,其中结构响应、入水弹道控制等问题,始终为各国学者争相研究、广泛讨论的热点话题。回转体高速入水过程中,入水砰击瞬间的结构弯矩以及轴向冲击极有可能使回转体敏感元器件受损。水下航行过程中,由于忽扑、尾拍等现象的存在,产生的径向载荷可能使得回转体结构发生弯曲破坏。同时,回转体水下运动的最大深度以及回转体俯仰角的变化,对回转体进一步的主动控制存在很大的影响。这一系列的问题都是结构入水过程中人们关注的,研究的,亟待解决的关键所在。本文基于瞬态流固耦合理论,借助LS-DYNA软件,采用任意欧拉-拉格朗日(ALE)分析方法,建立回转体高速入水运动数值模型,并开展了机理性试验,验证了计算模型的有效性。在此基础上,分析不同入射角度下回转体的载荷受到回转体头型、回转体质心位置、初始速度及尾推力的影响规律,揭示了回转体结构入水过程中的运动响应特性、弹道变化特性机理,为高速入水航行体的结构设计和姿态控制提供参考。针对回转体高速入水问题,通过数值仿真和理论分析,分别针对俯仰角为90°的垂直入水以及俯仰角为45°的斜入水两种情况,研究了回转体头型、质心位置、初始速度三种输入参数对入水砰击瞬间的冲击响应规律、入水过程中的轴向冲击载荷以及截面弯矩载荷的影响规律,揭示高速入水过程冲击响应与载荷作用机理。针对回转体高速入水弹道特性,研究了诸多工况下的弹道忽扑特性及其与回转体头型、质心位置、初始速度的关联性,并分析了空泡演化与回转体弹道之间的耦合作用。通过对回转体结构入水带深以及回转体忽扑速度的对比分析,对回转体高速入水水下弹道特性进行总结。分析了回转体小角度入水时存在的“跳弹”现象,对其中的典型载荷变化以及自由液面飞溅现象进行阐述。然后对于携带尾推力的回转体结构高速入水复杂流固耦合过程,分析了不同初始速度斜入水回转体结构载荷变化规律以及弹体忽扑运动规律,探讨尾推力的存在对于入水过程的影响。