二冲程发动机作为小型航空动力在国内外被广泛使用,但随着海拔的升高发动机功率大幅下降,故其使用海拔范围比较有限。增压技术作为发动机功率强化及恢复的一个十分重要而有效的技术手段,可用于二冲程发动机的中低空功率恢复。为尽可能提高压比,拓宽功率恢复的海拔范围,考虑采用两级增压。但是,为了避免出现两级涡轮增压下发动机的响应缓慢、排气能量不足时压比提升有限,以及两级涡轮增压后发动机排气压力提高影响到发动机的扫气性能等问题,本文旨在采用复合增压(机械+涡轮)对二冲程发动机进行变海拔下的功率恢复研究。根据原型机的相关参数建立并验证了二冲程发动机的仿真模型。在此基础上,通过合理的变海拔增压匹配,模拟研究了涡轮增压二冲程发动机与增压系统的工作特性。研究结果表明,节气门仅控制发动机负荷而涡轮增压器由放气阀来调节的下游节气门方案,其功率全恢复到了10km,且该海拔处的可回收废气能量仍有剩余,超过该海拔后发动机的功率就会因增压比不足而下降。而油耗相对未增压时整体下降,但油耗值大小很大程度上依赖于扫气损失的多少,所以二冲程增压不仅要控制进气压力,还要控制排气压力。利用建立的机械增压仿真模型,分别对二冲程发动机多传动比机械增压方案和单传动比进气节流机械增压方案进行了模拟研究,探讨了二冲程机械增压发动机与增压系统的工作特性。研究结果表明,在匹配合理的前提下,多传动比机械增压方案功率全恢复的海拔范围比进气节流方案的要广,达到6000 m,且在临界海拔以内,多传动比方案的油耗也略低一些。然而,多传动比方案结构相对比较复杂,而进气节流方案只需控制节气门的开度便可实现功率的平滑输出。另外,论文中提出并验证了排气节流升压对控制高海拔处扫气损失的可行性,并将节流作用用于了模型计算。最后,基于涡轮增压和机械增压仿真研究得到的相关结论,对二冲程发动机复合增压方案及其特点进行了分析,得出在低海拔下机械增压器工作,高海拔下机械增压器和涡轮增压器以串联形式联合工作的方案是相对最优的方案,并对该复合增压方案进行了仿真研究。研究结果表明：在海平面到4000 m,涡轮增压器不工作,从4000 m开始涡轮增压器投入运行；怠速时采用节气门适当地打开,并辅以进气回流装置进行发动机怠速工况的增压控制方式；复合增压发动机功率全恢复的海拔范围更广(11km),超过了涡轮增压,但油耗值比仅采用涡轮增压的情形要高；增压系统的稳态和瞬态切换研究表明了切换过程的可行性和切换平顺性。论文的研究结果可以为我国小型航空二冲程进气道喷射发动机的增压改造研究提供一定的理论支撑和分析依据。