冲压发动机是航空发动机为适应高空和高马赫数飞行工况所产生的亚种,是执行高动态临近空间飞行任务的基础。点火和燃烧稳定问题是碳氢燃料冲压发动机燃烧室设计的核心问题之一,不同的点火形式导致发动机燃烧结构方式存在差异,进而对推进性能产生显著影响。应用射流等离子体解决超声速点火和燃烧稳定问题具有一定的研究价值。为了对一种面向超声速点火的射流等离子体点火方式开展研究,本文以点火等离子体和燃烧室火焰结构为研究对象,采用局部解耦的研究方法,按由静止到运动的研究思路,通过实验测量和数值模拟的方式开展了以下研究。首先,考虑到燃烧动力装置中点火过程具有流动、燃烧和放电强耦合的特性,对其中火核的形成和发展过程进行了尺度分析,进行局部时域和空间域上流动和燃烧、放电的解耦。在定容燃烧装置中开展了针-针电极结构激励等离子体对甲烷-空气可燃混气的点火特性实验,对甲烷-空气火核的发展特性与放电参数关联性进行了分析。其次,对超声速诱导流场中的流动结构和射流等离子体核进行了研究。通过建立数值模型,利用计算流体力学软件对超声速诱导流场进行数值模拟,总结了不同的射流入口条件和主流入口条件影响流动的规律。此外,在实验中利用数码相机对不同主流入口条件下的射流等离子体核进行了拍摄,认识了主流参数影响点火等离子体几何结构的特性。然后,对超声速诱导流场中射流等离子体点火器工作形成中心火炬的过程进行了研究。通过时序分解的方法,以中心火炬形成的各个阶段为对象建立了结构模型。通过提取结构参数,分析点火配置参数影响中心点火炬结构参数的规律。进一步建立了超声速点火和稳燃的动态反馈机制模型,对射流等离子体超声速点火过程中存在的困难进行了分析并提出了相应的解决措施,对具体的点火方案进行了测试。