高超声速飞机的水平起飞问题开始进入研究领域,高超声速飞机由于其独特的小展弦比机翼的构型,使得其在低速阶段的起飞升力不够。不考虑复杂增升装置,腹部襟翼对低速翼身融合体飞机起飞有着简单而明显的增升效果。研究腹部襟翼增升方案对高超声速飞机的水平起飞具有重要意义。首先,介绍了低速飞机各增升方案与增升原理;针对国内外公开文献中,机械式襟翼、小翼等常见增升减阻方案的实验和数值计算研究进行详细综述,以及详细介绍腹部襟翼的研究成果。其次,介绍数值仿真所用到的具体的数值仿真方法、湍流模型及边界条件的设定等。对于高超声速飞机水平起飞的构型,采用SA湍流模型与一阶空间精度模型求解。然后,针对文献中提到的单板式腹部襟翼模型,建立高超声速飞机与腹部襟翼组合体计算模型,并进行网格独立性分析。然后计算加装腹部襟翼后的高超声速飞机升阻力情况,结果可知在低马赫数、小迎角的来流条件下,高超声速飞机自身升力较小而无法起飞,一般的腹部襟翼模型不能产生增升效果,在较高马赫数、大迎角条件下,有一定增升效果,但增升效果不明显。再次,基于提出的高超声速飞机和腹部襟翼组合体的物理模型和数值方法,改善腹部襟翼的模型结构并主要开展对其的结构参数研究,分析腹部襟翼结构尺寸、加装位置等结构参数对高超声速飞机起飞升阻力特性的影响。最后,以进一步研究如何改善腹部襟翼模型以及提升其对高超声速飞机的增升效果为目标,提出采用腹部喷流式襟翼的新构型来替代单板式腹部襟翼。选取腹部喷流式襟翼模型的性能参数对高超声速飞机起飞升阻力特性的影响。比较腹部喷流式襟翼模型与单板式腹部襟翼模型的增升效果,经数值方法检验,腹部喷流式襟翼模型在低马赫数小迎角的来流条件下对比单板式腹部襟翼有更优的增升效果。论文以高超声速飞机水平起飞腹部襟翼增升方案的研究过程为主线,以喷流式腹部襟翼增升装置对象的设计研究为目的,分析了腹部襟翼对低速流场的影响,实现了数值方法验证、性能参数分析到目标对象研究设计的全过程。