高超声速进气道和隔离段是超燃冲压发动机的核心增压部件,其内部流动对发动机性能和稳定工作具有重要意义。进气道和隔离段共同工作时,进气道内的激波、膨胀波等流动结构,即背景激波系,将不可避免地影响隔离段内的激波串特性。因此,本文着眼于进气道/隔离段一体化条件下,亦即在进气道提供的背景激波系干扰下的隔离段内激波串特性研究。首先,分析了背景激波系产生的机制,研究了来流马赫数M₀=4.92时两种典型隔离段入口条件下的背景激波系特性。发现当入口为小分离流态时,隔离段内为双激波,且关于中心对称反射;当入口为大分离流态时,隔离段内为单道激波反射,气流呈现出明显的方向性。背景激波均呈现出沿流向逐渐减弱的趋势。进气道唇罩激波与侧壁边界层、肩部边界层之间形成组合干扰,诱导产生了角涡流动。在背景激波系作用下,角涡向下游发展的历程可分为从逆压梯度过渡到顺压梯度区间的过程及其逆过程,在压力梯度为0处出现Hopf分叉,形成了极限环,该极限环主要是由速度分解中高阶项所引入的非线性本质导致。同时,还推导得到了极限环内三个物理量的守恒律。其次,采用风洞实验方法对进气道/隔离段一体化模型内的激波串开展了研究,获得了三个入口马赫数M_in=2.54、2.98和3.46条件下的激波串特性。发现一体化条件下激波串特性显著偏离简单来流条件下的特性:当M_in=2.54时,受上下壁面边界层影响,激波串表现出显著的不对称性;当M_in=2.98和3.46时,背景激波系增强,其和激波串的相互作用经历了四个稳定相干阶段和三个不稳定相干阶段,且稳定和不稳定阶段总是交替出现。此外,背景激波系的存在还可缩短激波串的长度,并增强隔离段的抗反压能力。而后,采用实验、仿真和理论相结合的方法,研究了M₀=4.92条件下隔离段曲率对进气道/隔离段流动的影响。发现随着曲率的增加,背景激波系增强,左行膨胀波逐渐成为隔离段内的主导膨胀波。当激波串向上游运动并和背景激波系相干时,其流动结构也有显著不同:在小曲率的隔离段中,激波串内的大尺度分离包交替出现在上壁面和下壁面附近;而大曲率隔离段中的主分离则一直位于下壁面附近。对于背景激波/激波串不稳定相干现象,在小曲率隔离段中,其通常表现为低频振荡;而在大曲率隔离段中,其可能呈现出跳跃形式。至于隔离段内的径向压力梯度,其在小曲率隔离段内沿向心和离心方向交替变化;而在大曲率的隔离段中,其始终沿向心方向。不仅如此,随曲率的增加,激波串内的径向压力梯度增加而流向逆压梯度减小,导致隔离段的反压承受能力显著下降,最高降幅可达等直隔离段对应值的17%。因此,隔离段弯曲使得其气动性能变差,但是适当的弯曲(曲率半径介于20⁵0H_iso),可在一定范围内降低隔离段出口的气流脉动。进一步,在实验结果基础上,首次发现背景激波系干扰下激波串存在类能级跃迁现象。能级对应于背景激波和激波串的各稳定相干状态。基于背景激波的压升和上下壁面边界层抵抗逆压梯度的能力差,提出了一种稳定相干流动结构的预测方法。当激波串处于某一能级时,其具有一定的稳定裕度;当激波串切换能级时,存在三种跃迁方式,即:振荡式、跳跃式和相对平稳式。研究表明这三种跃迁方式的外部激励均来自于背景激波反射点附近的边界层,具体的跃迁形式取决于激波串头波的强度以及反射点当地边界层特性。最后,为了抑制背景激波系干扰下激波串形成的剧烈低频振荡现象,提出了一种基于气动斜坡的流动控制方法。实验发现,该方法可使隔离段的背景激波系进行自适应重构,并可削弱背景激波系的强度。施加控制之后,激波串以相对平稳的方式前移,与背景激波系发生不稳定相干的次数减少,仅在较上游的位置出现了主频为655Hz的高频小幅振荡。