高超声速飞行器具有很大的潜在军事应用价值,近几年发展十分迅速。然而,当飞行速度和高度达到一定程度时,飞行器周围将产生等离子体鞘套,导致目标识别干扰以及“黑障”通信等问题。为了全面了解等离子体鞘套对高超声速飞行器的影响,同时为解决“黑障”通信问题提供有效参考,本文对高超声速飞行器绕流流场分布进行数值模拟,计算分析了等离子体鞘套的特征参数,对等离子体与电磁波的相互作用进行研究。论文主要工作概括如下:(1)基于CFD-FASTRAN软件,利用有限速率化学反应模型,分别对二维RAM-CII模型与三维圆球模型周围的热化学非平衡弱电离空气流动进行数值模拟,给出不同飞行马赫数以及不同飞行高度下流场参数分布,分析飞行高度及飞行马赫数变化对流场结果的影响;并采用不同热化学模型对同一飞行场景下的流场分布进行模拟,将结果进行对比并分析了不同热化学模型对目标绕流流场分布的影响。(2)基于等离子体流场计算结果,研究了等离子体判据。计算了流场等离子体鞘套的特征参数:等离子体频率与等离子体碰撞频率。对现有的几种等离子体碰撞频率计算公式进行对比分析,并结合本文所研究问题选取合适的计算公式,给出满足等离子体判据的二维RAM-CII模型与三维圆球模型流场中的等离子体频率分布与等离子体碰撞频率分布。(3)根据Drude模型计算等离子体的相对介电常数,继而计算电磁波的特征参数,给出等离子体频率、等离子体碰撞频率以及入射波频率改变对等离子体相对介电常数以及电磁波特征参数的作用曲线,分析这三种频率对电磁波在等离子体中传播情况的影响。