目前,我国的中低空、短航时无人直升机大多采用自然吸气式二冲程活塞发动机作为动力系统。随着运行海拔的升高,空气密度降低,循环进气量减少,导致输出功率降低,这种特性很大程度上限制了无人机正常运行的海拔高度。为了提高其工作高度,需要补偿高空处下降的功率,增压技术是航空活塞发动机实现功率恢复的有效手段之一。但是二冲程汽油机使用增压技术存在不少技术难点,至今国内外关于二冲程活塞汽油机涡轮增压改造未有系统的理论指导与方法,本文主要通过仿真计算结合理论分析的方法,针对二冲程航空活塞汽油机增压中的难点,从增压方案设计选择、增压后扫气系统匹配、变海拔增压控制策略等方面研究该类发动机的增压方法与技术。利用发动机性能仿真软件GT-power建立发动机一维计算模型并校验;基于增压方式和增压器布置形式设计了四种增压方案,并建立各方案对应的增压发动机计算模型,仿真分析各方案下发动机的扫气过程以及发动机的动力经济性能指标,比较优选的增压方案为废气涡轮增压方案(压气机布置在节气门后)。作为航空动力系统,其工作环境随海拔变化会发生较大变化,因此在选定的增压方案的基础上,进行了涡轮增压系统与该发动机的变海拔匹配。采用涡轮增压后,由于涡轮的存在使得排气背压升高,发动机出现扫气不畅、气体倒流等问题,因此需要对增压后发动机的扫气过程进行合理匹配,本文从进排气系统设计方面对增压后发动机的扫气系统进行了优化。在得到一台匹配良好的涡轮增压发动机的基础上,根据飞机工作要求,还需针对不同海拔高度设计增压器控制策略。本文采用涡轮旁通放气的方法控制增压压力,首先研究了不同海拔不同工况下涡轮的放气规律及其对发动机性能的影响,在此基础上针对不同海拔高度设计了能实现发动机功率恢复的增压压力控制策略,并重新设计满足该工作要求下的点火时刻及循环喷油量的控制规律。以MATLAB/Simulink为平台设计PID控制器,建立GT-MATLAB耦合仿真模型通过仿真计算的方法初步分析该控制方法的可行性。