地效飞行器由于其潜在的性能引起了世界各国的广泛兴趣,但起飞过程中阻力过大成为了其发展的瓶颈。为提高其起飞性能,本文借鉴水翼船设计理念将水翼系统应用于地效飞行器上,并对此展开了研究和探索,主要研究内容如下:1)介绍了将水翼应用于地效飞行器中的设计背景,完成了对水翼外形进行了初步设计,并对其参数进行了优化。2)利用将空气动力和水动力解耦求解方法结合运动学方程对水翼型和断阶型地效飞行器起飞过程进行数值计算,得出了两型地效飞行器起飞时阻力随速度变化曲线和起飞滑跑距离,结果表明水翼型地效飞行器起飞时阻力峰值较断阶型减少了31.6%,起飞滑跑距离较断阶型缩短了39.2%。3)利用数值计算方法对比分析了水翼型和断阶型地效飞行器巡航升阻特性、俯仰静稳定性、续航性能、上升性能等,结果表明水翼型地效飞行器巡航升阻比较断阶型高出约8.4%,其俯仰静稳定性较断阶型要弱一些,其平飞性能较断阶型要好一些;水翼型地效飞行器续航性能要优于断阶型的。4)结合CATIA软件对水翼型和断阶型地效飞行器排水航行时的横向稳定性进行了对比分析,通过对比发现水翼型地效飞行器的横向稳定性较断阶型来说要差一些,但是仍然具有很高的横向稳定性,足以到达设计标准。5)通过制作水翼型和断阶型地效飞行器缩比模型,并对两者进行滑水试验测试其起飞滑水性能,实验结果显示水翼型地效飞行器滑水时阻力较断阶型的要小,但是通过观察试验现象发现水翼型地效飞行器对水花喷溅抑制能力较断阶型弱。