高超声速飞行器是当前国内外研究的热点，为了满足防热要求，高超声速气动外形通常高度简洁，控制舵面较少，其飞行性能和气动性能主要由气动布局本身决定，为了满足良好的可控性要求，在气动布局设计之初就需要考虑气动布局的稳定性。目前，高超声速稳定性的研究多数集中于静稳定性，而关于动稳定性的研究相对较少且起步较晚，但动态失稳的影响机理更为复杂、影响因素更难以评估，“后验”的设计方法对于高超声速复杂的外形设计会带来极高的迭代成本，也难以给出具体的动稳定性气动设计指导。在该需求背景下，本文针对高超声速外形参数与动稳定性的规律展开研究，主要内容如下：

（1）结合高超声速升力布局简化几何模型和高超声速牛顿理论，通过理论推导构建了高超声速升力体主要外形参数、重心位置与各向动稳定性导数的解析模型，并结合非定常CFD数值模拟和强迫振荡法结果对模型精度进行了验证，结果表明该模型可以有效揭示高超声速布局几何参数与动导数之间的量化关系：增大物面倾角会使得各向动稳定性增强，而增大上反角会使得航向动稳定性增强，但会略微降低横向及纵向动稳定性。

（2）通过非定常数值模拟结果评估了粘性效应对高超声速动导数的影响规律，并且结合有效外形概念揭示了粘性效应的影响机理。研究发现，粘性效应总体上会增强航向动稳定性而削弱横向及纵向的动稳定性，其中粘性工况下剪切应力变化的影响主要是增强了航向动稳定性；而高超声速粘性干扰效应的影响更为显著，在运动过程中有效外形的存在对周围流动起到“缓冲”作用，使得运动诱导的压力增量降低，从而削弱了各向动稳定性。

（3）通过非定常数值模拟进一步研究了高超声速乘波体外形的动导数变化规律。对比了具备不同上反特征的典型乘波体动导数，结果表明乘波体等效上反角越大，航向动稳定性越强，横向与纵向动稳定性越弱，与理论模型揭示的各向动导数随上反角变化规律一致。此外，评估了乘波体上表面和前缘钝化对于动导数的影响，结果发现上表面影响较小，而钝化效应会增强横航向动稳定性而降低纵向动稳定性。