进气道起动问题是高超声速推进系统面临的关键问题之一，直接影响到超燃冲压发动机能否稳定、高效地工作。由于飞行器不可能始终处于设计状态，因此在偏离设计状态下进气道的性能同样十分关键。这些都是当前国内外研究者十分关心的话题，具有重要的理论和工程实际意义。论文首先对二元高超声速进气道在脉冲风洞中超声速流场的建立过程进行了非定常数值模拟，构建了双波结构理论模型，并以几个典型阶段为例研究了流场建立过程中流场结构的变化。结合理论分析发现，初始条件对于双波结构强度有很大影响，进而改变了进气道的脉冲起动特性。而后，利用一维非定常特征线法构建了加速过程理论模型，并对二元进气道的加速起动过程进行了数值模拟。研究了二元进气道在加速过程中流场结构的变化，以及加速度、内收缩比等因素对进气道起动特性的影响，获得不同内收缩比下进气道加速起动马赫数的预测公式。最后，编写了一套二元进气道设计程序，并提出了一种外压缩段粘性修正方法。在有粘情况下，利用该修正方法设计的进气道其流量系数比按照无粘设计高5%左右。采用优化的拉丁方试验设计方法安排计算方案，研究了不同飞行条件和几何设计参数对进气道性能的影响规律。基于理论公式和大量数值模拟分别获得了外压段性能估算程序和整个进气道性能估算公式。通过与CFD结果对比发现，两者的误差分别在±5%和±10%以内，说明该程序和公式对非设计状态性能估算具有一定的可信度。