气动加热是高超声速飞行器研究的关键问题之一。本文的主要目的是研究高超声速飞行器非定常运动对气动热和结构温度场的影响。　　基于完全气体模型的假设，通过求解非定常N-S方程得到流场信息和物面热流分布。对流项的离散方面，比较了Jameson中心差分格式和AUSM类格式在高超声速流场计算方面的优劣，通过比较发现 AUSM类格式在气动热的计算中有更大的优势；时间项的离散采用双时间步方法，其中虚拟定常迭代采用隐式LU-SGS方法，该方法不需要矩阵求逆运算，具有很高的计算效率，可以节省计算时间。温度场计算基于控制容积法和中心格式，时间离散采用五步龙格库塔，引入了处理非结构网格基于边的循环的思想。在此基础上通过耦合方法将流场与结构温度场耦合起来，交替迭代向前推进。　　应用上述方法进行了数值模拟，验证算例高超声速圆管前端气动加热算例结果与实验值吻合很好，表明本文所建立的耦合方法是行之有效的。NACA0012翼型非定常耦合传热算例，表明高速飞行器结构非定常振动对其传热有减缓效果，振幅越大减缓效果更明显，而振动频率的影响则较小。在高超声速飞行器发生颤振时，振动会对气动加热有减缓作用，从而不会如大幅度降低颤振边界，为热气弹问题的进一步研究打下基础。另外本文还计算了高超声速翼面在预定轨迹上飞行时实时耦合传热，为该方法工程应用打下基础。