点燃式活塞发动机因具有燃油经济性好、热效率高、维护方便、功重比高、等特点,逐渐成为中小型无人机的主流动力装置。航空汽油有雾化容易、冷启动性能好、挥发性好等优点,但由于其遇明火易着导致航空汽油在运输、储存和使用上存在很大的危险性,以航空煤油作为燃料逐渐成为点燃式航空活塞发动机发展趋势。航空煤油密度大、燃油雾化困难,辛烷值低,大负荷工况下容易发生爆震。因此,本文通过空气辅助航空煤油促进燃油雾化,进行航空煤油喷雾及燃烧特性试验并探究优化活塞式航空煤油发动机的性能及抑制爆震的技术措施。对于实际空气辅助雾化点燃式活塞航空发动机具有一定的指导意义。首先,自主研发了空气辅助雾化系统,在定容燃烧弹试验平台进行空气辅助雾化航空煤油喷雾特性研究。试验结果表明:在不同的喷气压力和喷气脉宽下,喷雾形态基本相同;喷气压力提高后,喷雾贯穿距和喷雾面积略有增加,而喷气脉宽对喷雾贯穿距和喷雾面积影响并不明显;喷雾形态受环境背压的影响大,在低背压时,为“梭状”形态,在高背压时则呈现“锚钩状”和“锥形”,随环境背压的变大,喷雾贯穿距和喷雾面积显著减小。然后,在一台热力学单缸机中,验证了空气辅助雾化系统在发动机上良好的工作性能可行性,在此基础上开展了空气辅助雾化喷射参数（包括喷气压力、喷气脉宽和不同喷气时刻）对发动机性能的影响。结果表明,喷气压力从0.4 MPa提高到0.6 MPa后,动力性提高大约1.4%,经济性提高大约4%;采用7 ms喷气脉宽时,相较于1 ms喷气脉宽时,动力性提高3.95%、经济性提高了3.8%。喷气时刻为360°CA BTDC附近,动力性、经济性最佳。不同喷气时刻混合气形成不同,使得爆震强度和爆震发生概率在喷气时刻为360°CA BTDC附近最高。最后,开展了活塞式航空煤油发动机性能优化及抑制爆震的试验研究。采用双点火可以显著降低循环变动,实现航空煤油稳定燃烧。由于航空煤油在原有压缩比下易于爆震,为了抑制爆震,通过降低压缩比实现发动机全负荷运行,最终在压缩比6时动力性、经济性较好,且不易发生爆震,最大IMEP为0.782 MPa较原机动力性损失15.5%,ISFC为330 g/k W·h较原机油耗增加29.4%。采用CO2和N2辅助航空煤油喷射时,相较于空气辅助雾化动力性下降,但经济性提高,CO2有抑制爆震作用,MBT点火时刻可进一步提前。