梁 捷， 秦开宇， 陈 力

(1.电子科技大学航空航天学院， 成都 611731； 2.中国空气动力研究与发展中心， 绵阳 621000；3.福州大学机械工程及自动化学院， 福州 350108)

1 引言

20 世纪中期以来，航空航天技术快速发展并日趋成熟，提升进入空间与开发利用空间的能力已成为各航天大国的国家战略[1－3]。 与之契合，高超声速飞行器作为航空航天领域的标志性创新成果受到各航天强国的广泛重视，特别在2004年，以超燃冲压发动机(Supersonic Combustion Ramjet，Scramjet)为动力的X-43A 飞行试验取得成功，吸气式高超声速飞行器技术受到国内外学者的极大关注[4－6]。

吸气式推进对于在大气层中持续飞行的巡航飞行器是不可或缺的重要组成部分，Scramjet 发动机是吸气推进高超声速飞行器的支撑技术。 近几十年来虽然对Scramjet 发动机开展了广泛研究并取得重大进展，但在设计方法、实验数据库、试验设备及发动机性能验证等方面都存在局限性。

美国在成功研制洲际弹道导弹、载人飞船和航天飞机这些以火箭为动力的高超声速飞行器之后，于20 世纪80 年代中期实施了以吸气式超燃冲压发动机为动力的国家空天飞机计划(National Aero-Space Plane Program， NASP)，推进/机体一体 化(Propulsion/Airframe Integration， PAI) 是NASP 计划的兴趣所在，并提出了如图1 所示的高超声速飞行器PAI 系统一体化设计概念[7－9]。 吸气式高超声速飞行器设计很大程度上受到高效PAI 需求驱动，带动力条件下高超声速飞行器气动分析和试验更是PAI 的一个重要组成部分。 但“一体化”带来的机体和推进系统强耦合效应，给飞行器设计和验证提出了极高的要求。……