本文采用数值模拟与风洞试验验证相结合的方法对二元高超声速进气道变几何技术开展了研究，提出了一种兼顾进气道流量捕获与内收缩比可控双重控制的二元高超声速变几何进气道设计思路，给出了具体设计流程，并对典型气动方案开展了三维数值评估及二维非定常动态特性分析。　　首先，对两种不同唇罩构形二元高超声速变几何进气道开展了高速风洞试验研究，对进气道的气动性能、起动特性及再起动特性进行了试验评估。结果表明:Ma=6.0时，两种唇罩构形的变几何进气道均能正常起动工作;Ma=5.0时，竖直唇罩变几何进气道不起动，而后掠唇罩变几何进气道则可正常起动工作。竖直唇罩变几何进气道Ma=5.0不起动时在竖直唇口附近形成较大的呈一定周期性变化的气流分离包，分离包前形成的后倾激波将无法通过进气道的气流溢出口外。后掠唇罩变几何进气道在Ma=5.0时可以实现再起动，且在此过程中进气道进口前气流分离包经历了大幅吞吐、逐渐减小直至最后吞入消失的变化过程。　　其次，采用数值仿真与风洞试验结果结合的方法对变几何进气道流动特性进行了细致分析，给出了变几何进气道的气动性能。结果表明:采用的数值仿真方法可以较为准确地模拟高超声速进气道内外流动，数值仿真结果可信。与竖直唇罩相比，唇罩后掠提高了进气道的气动性能，大大改善了进气道的起动能力。据此提出了一种基于唇罩后掠角度控制的变几何进气道设计思路，数值模拟研究并给出了进气道性能随后掠角度的变化规律。　　再次，提出了一种兼顾进气道流量捕获能力、自起动能力及高马赫数压缩能力的内收缩比可控的二元高超声速变几何进气道设计思路，分析并揭示了内收缩比可控的几何变化原理，研究了典型几何设计参数的影响变化规律及选取原则，给出了具体的设计流程，据此设计了二元高超声速变几何进气道气动方案，给出了几何变化规律及两种唇罩设计方案。理论分析与数值仿真结果表明:通过合理几何设计参数配置，该变几何方案可在宽速域范围内实现对进气道流量捕获能力及内收缩比的双重控制。设计状态下定/变几何进气道性能相同，非设计来流状态下，变几何进气道的气动性能优于定几何进气道，且来流状态偏离设计点马赫数越大，两者偏差越大。Ma=4.0时，相比于相同来流状态下的定几何进气道，变几何进气道的流量系数提高了21％，总压恢复系数提高了9％，隔离段出口马赫数增加了15％，而静压比则降低了24％。变几何进气道的稳定工作范围大于定几何进气道，但抗反压能力稍差。　　最后，采用经过校验的非定常数值仿真方法研究了唇罩移动过程对变几何进气道气动性能及再起动性能的影响，结果显示:不同来流马赫数下唇罩移动对变几何进气道流动的影响规律相似，在唇罩移动过程中进气道内流通道流动稳定，均未出现明显的流动分离，也没有出现不起动现象。不同唇罩移动速度下，进气道气动性能参数变化趋势基本一致。通过移动唇罩可以使处于不起动状态的进气道再起动，且其再起动过程可以简要划分为分离包逐渐减小，分离包吞入内收缩段同时向下游移动，分离包进一步减小并最终消失三个过程。