再生冷却是超燃冲压发动机燃烧室热防护的关键技术。对主动冷却超燃冲压发动机燃烧室进行与再生冷却相关的理论分析、数值计算、与实验研究，具有重大的实际意义。　　 本文在国内外对于再生冷却计算工具研究的基础之上，结合实验室的实际条件，发展了一种实验与理论方法相结合、考虑冷却煤油热裂解效应的主动冷却超燃冲压发动机燃烧室稳态传热计算程序。程序针对燃烧室内燃气的流动与传热、冷却通道内燃料的流动与传热与冷却结构的热传导等三个传热子过程编写了不同的计算模块。对燃烧室内燃气的流动与传热的分析以实验静压与一维气动积分方程为基础，建立了考虑截面变化、摩擦、添质与传热等影响的准一维计算方法，其中摩擦力采用“雷诺比拟”计算，燃气与燃烧室壁面间的传热采用高速平板边界层对流换热关系式以及参考焓值法计算。冷却通道内燃料的流动与传热的分析方法类似于燃烧室内燃气的流动与传热分析方法，其中冷却煤油同冷却通道内壁面间的传热采用管内湍流换热关联式计算。冷却结构热传导的分析方法基于燃烧室结构法向温度梯度远大于流向温度梯度的假设，通过求解二维温度场的“节点电流法”，建立了燃烧室冷却结构的二维分析方法。经实验验证后可以确认，程序在冷却煤油温度、燃烧室外壁温计算方面的总体计算精度可达10％。　　 对于冷却通道内燃料的流动与传热计算中所需的煤油组分替代模型，本文在RP-3航空煤油热物性参数实验数据的基础之上，结合碳氢化合物物性计算软件SUPERTRAPP与MATLAB优化工具箱，获得了热物性参数计算值同实验数据最为接近、在对流换热计算方面具有优势RP-3航空煤油5组分替代模型。　　 本文针对沿流向带有扩张角、冷却通道数量变化的超燃冲压发动机燃烧室侧壁面，发展了一套基于“压力平衡原则”的侧壁面稳态传热计算方法，该方法可以反映不同冷却通道间的冷却煤油流量随温度重新分配的现象。　　 随后，应用本文发展的计算工具对燃烧室的冷却结构参数进行了优化设计，并在经过优化的燃烧室冷却结构基础上，结合通过实验模拟高超声速飞行器飞行走廊内发动机典型工作状态点得到的静压分布数据，对冷却煤油在主动冷却超燃冲压发动机燃烧室中的工作状态进行了研究，得到了具有一定指导意义的结论。　　 最后，结合实验静压数据，应用本文发展的计算工具初步研究了燃烧当量比对冷却煤油工作状态以及燃烧室总压恢复系数的影响，发现来流马赫数越高，在冷却油用量与燃烧油用量相等时（或具有固定的比例），增加燃烧当量比对降低冷却油温的作用越明显，而相同来流条件下的燃烧室总压恢复系数对燃烧当量比的变化不敏感。