传统的鱼雷等水下航行体,尾部安装有鳍舵,主要通过操控舵机构改变或保持其运动姿态。随着科学技术的进步,水下航行体的应用越发广泛,而复杂多样的任务要求水下航行体具有更高的机动性能。近年来,以航行体尾部发动机推力矢量、侧喷气流等作为控制力的水下航行体新型控制方法,渐渐受到科研工作者的重视。侧喷气流控制方法指的是,通过安装在水下航行体侧面的气体发生装置,喷射气体射流的方式来给航行体提供控制力的一种新概念控制方法,具有不受水深位置限制,随时投入使用和关闭迅速,多点精细操控等优点,可以为水下航行体,尤其是高速运动的水下航行体提供较好的机动性能。水下航行体侧喷射流问题,是亚、跨音速气体射流在喷管出口附近发展扩散,并与具有横向运动速度的液体相互耦合作用的复杂多相流场问题。本文通过实验和数值仿真两种方法,对有无横流作用下水下航行体侧喷射流的形成、演化特性及射流流场压力特性等进行了系统深入的研究,为相关侧喷射流控制方法的工程应用提供一定的理论基础。利用实验和数值仿真的方法,开展了无横流作用下水下航行体侧喷射流生成演化规律及流场动力特性研究。实验方面,获得了侧喷射流的形成演化规律和流场压力的变化特性,侧喷射流质量流量对射流形态的影响;分析了回击现象产生的原因。数值模拟方面采用多相流模型,模拟了在无横流作用下水下气体射流生成演化规律和马赫数变化特性。利用循环水洞开展了不同横流速度作用下,水下航行体侧喷射流的生成演化规律及流场动力特性实验研究。获得了横流作用下水下航行体侧喷射流的气水交界面变化规律,横流速度和质量流量对射流有效长度的影响规律;不同横流速度和质量流量下流场压力及压力脉动特性的变化规律等。