随着世界船舶工业的发展和军事舰艇设计领域的技术革新,新型高性能船舶迭出不穷。局部气垫双体船(PACSCAT:Partial Air Cushion Supported Catamaran)便是其中的佼佼者,其船型新颖、性能优良,为高航速、高效载荷、浅吃水水域航运和作战提供了一种有效的解决方案。垫升系统是局部气垫双体船的重要组成系统,其包括形成局部气垫双体船“气垫”的一系列装置。气垫压力、进气流量等是影响局部气垫双体船水动力性能的关键要素。本文采用模型试验与数值模拟方法,研究了该船型的阻力预报方法,探究了垫升系统主要组成结构的水动力特性,为船型研发和优化提供参考。本文对局部气垫双体船垫升系统进行广义分类,回顾了国内外关于局部气垫双体船及其同类船型阻力预报方法以及垫升系统的研究进展。基于本文的研究对象和研究手段,对局部气垫双体船研究的理论与方法进行了综合的阐述。通过模型试验方法研究了局部气垫双体船阻力特性,总结了阻力、纵倾、升沉等随航速变化的规律。从总阻力角度分析了气垫压力,垫升流量对局部气垫双体船阻力性能的影响,对于局部气垫双体船航行姿态、阻力以及兴波特性等试验现象进行了分析,选取了最优的进气流量和风机调控方案。运用滑行面理论研究了局部气垫双体船艏气封简化模型浸湿长度、航速和来流攻角等因素对自由液面兴波影响,并对在水动力和气垫压力作用下艏气封的压力分布规律进行了探究,得出了随着气垫压力的阻力系数和升力系数线性变化的规律。基于双向流固耦合方法对以橡胶材料的艏气封进行数值模拟,分析了变形后气封压力分布、气封位移、气封阻力及气封对自由液面波形的影响规律。基于粘性流体力学理论,建立了具有较高预报精度局部气垫双体船航行数值模拟方法,对局部气垫双体船内流场(稳压气室,垫升气室,气囊流道等)的三维流动特性进行模拟,并进行了数值仿真结果和水池试验数据的对比分析。基于建立的数值仿真结果对垫升系统内外气垫兴波进行对比分析,对净气垫作用下的局部气垫双体船阻力和航行姿态的影响规律进行分析。对气垫分割技术和在稳压气室增加分隔板进行气流改善的方法以改善阻力性能的效果进行了细致分析。结果表明,气垫分割和稳压气室气流改善对垫升气室内气垫压力分布调节有关键作用,高速段平均减阻效果达到22%。