定几何进气道只在设计点附近有较优性能,难以满足高超声速推进系统宽速域工作要求,变几何进气道因能在较宽马赫数范围内都有较好性能,因此其设计研究有重要意义。本文采用设计、仿真与试验现结合的方式研究一种转动唇口与顶板相结合的变几何进气道。首先介绍了采用的风洞试验系统和数值模拟方法,介绍了高超声速进气道设计要点与设计方法,研究了进气道的启动性和三维有无侧压时的性能,结果表明:侧压板能有效提高进气道扩压能力和提高来流捕获能力,代价是付出一定的总压损失。对等熵型面进行了设计与仿真研究。其次设计了一种转动唇口与顶板相结合的变几何进气道。对二维构型进行了转动顶板、转动顶板与唇口相结合仿真研究,另对转动顶板进行了三维仿真分析,对二维转动唇口与顶板变几何进气道进行了动网格仿真研究,仿真结果表明设计转动顶板式变几何方案能有效拓宽进气道启动马赫数,使基准进气道的启动马赫数从Ma4附件降低到了 Ma2,且Ma2时能够实现自启动;通过转动唇口与顶板能够使进气道由不启动状态转为启动状态;所设计变几何方案具有良好的流量捕获能力,有利于飞行器的加速。通过试验研究了转动唇口与顶板对进气道性能的影响,与仿真结果相互印证,通过分析试验结果得到:进气道不启动时通过转动顶板能逐渐降低边界层分离,减小喉道堵塞,顶板转动到一定程度使进气道再次启动;通过转动唇口能改变进气道内收缩比,一方面能使边界层分离区减小,分离位置后移,提高进气道启动性,另一方面在进气道保持启动时转动唇口可以最大限度的增加进气道流量捕获和提高升压能力,有利于飞行器加速;转动唇口与顶板相互配合能使进气道保持可靠工作且随时调节到最优状态。最后研究了一种在进气道唇口处添加隔板的新型进气道设计,通过理论分析与仿真研究,结果表明:添加隔板能有效消除进气道边界层分离,降低启动马赫数,且能提高进气道抗反压能力。