气动弹性问题是超声速和高超声速飞行器在总体设计过程中需要关注的重要问题之一。本文以大气层内助推滑翔战术导弹为研究对象,主要研究了空气舵面在超音速条件下的颤振特性。相比于一般飞行器,助推滑翔导弹等新型飞行器材料更多选择轻质材料,结构大多采用薄壁结构;气动布局上更多采用升力体布局,完全或部分乘波体设计。特殊的材料选择、结构设计、气动布局,以及性能要求,使得飞行器气动弹性问题较传统飞行器有较大不同。在气动弹性众多研究问题中,颤振问题无疑是研究人员关注最多的问题之一。颤振通常具有突发性,极短时间内就可以造成结构破坏,严重时甚至导致飞行器解体。本文研究工作对飞行器总体设计具有重要的参考价值。本文建立了舵面颤振动力学模型。建立了基于二元翼段的结构运动方程,介绍了活塞理论和超音速偶极子格网法两种求解非定常气动力的方法,以及常用的颤振分析方法P-K法。以平板翼面为对象,给出了计算实例。对高超声速热颤振问题进行了研究。采用完全气体三维模型,对舵表面气动热进行数值模拟,采用热传导微分方程,建立舵面在气动热环境下的温度场。分析了防热蒙皮结构对舵面振动特性的影响,气动热对舵面颤振特性的影响,以及防热蒙皮结构对舵面颤振特性的影响。结果分析表明,不考虑气动热时,舵面内骨架的固有振动频率略有降低;当存在气动热时,舵面颤振速度将出现明显降低,而防热蒙皮的使用则可以有效提高舵面结构在热环境下的颤振速度。研究了弹体振动对舵面颤振特性的影响。建立了弹体在随动推力载荷作用下的横向振动方程,并以助推滑翔战术导弹为例,求解了弹体不同燃料保有量对应的振动第一第二阶模态,以及弹体在随动推力载荷作用下的动力学响应。以平板翼型为例,采用二阶活塞理论求解作用在翼面上的非定常气动力,建立了三维舵面的动力学方程,并将弹体横向振动的位移引入颤振方程。利用Bubnov-Galerkin方法将方程离散,得到一组只和时间有关的微分方程,采用四阶Runge-kutta法对其进行数值模拟计算。结果表明,在相同海拔高度,随着燃料不断消耗,弹体振动固有频率将增大,而舵面颤振速度则略微有所降低。而当飞行高度快速变化时,燃料消耗引起的弹体振动特性变化对舵面颤振速度的影响远不如飞行环境大气密度(动压)改变对振动特性的影响。本文研究了气动热、防热蒙皮结构以及弹体振动对舵面颤振特性的影响,为提高飞行器颤振速度以及选取何种状态参数求解飞行器颤振速度提供参考。