论文以二维超声速空气引射器为研究对象,从超声速空气引射器设计理论、数值仿真和实验研究三方面展开。首先,研究了超声速空气引射器的一维设计理论,建立了优化引射器的计算流程图,发现小引射系数和高马赫数是高增压比空气引射器的理想选择。然后,对实验模型进行了数值仿真,仿真结果表明:在引射器启动的前提下,引射总压、引射马赫数和入口面积比是影响盲腔压力的主要因素;减小收缩比和增加长径比是改善引射性能的有效手段;“超-超”的引射方式在混合性能上优于“亚-超”的引射方式。最后,采用纹影与压力测量相结合的方法,对单级和两级超声速空气引射器进行了实验研究,实验的主要成果有:1、给出了因总压不足而导致引射器无法启动的判据。2、验证了数值仿真流场结构的正确性。3、得到了“超-超”引射条件下的流场结构。4、分析了实现“超-超”引射方式的压力匹配条件。本文取得的一些结论,对于超声速空气引射器的工程应用和机理研究都具有一定的参考价值。