双模态冲压发动机以其自身的诸多优点是实现宽马赫数飞行有吸引力的选择。双模态冲压发动机的燃烧室是发动机的重要部件，其性能直接关系到发动机的总体性能。尤其是其中的双模态转换技术更是一个技术难点，亚燃超燃的明确定义以及如何实现模态转换的平稳和高效是近年来研究的重点方向。过去对于大部分的研究主要集中在定马赫数状态下的研究，其中模态转换主要通过调节当量比和供油位置实现。这与实际的飞行状态是不一致的。因此本文通过烧氢补氧加热器和喷管喉道截面的改变来实现来流马赫数和总温的动态改变，模拟飞行器在飞行过程中高度和马赫数的改变，使得能够研究动态过程中的模态转换特性。研究模态转换的路径问题和过程的稳定性问题。　　首先研究在固定马赫数和总温状态的实验中，燃烧室的模态和火焰的稳定性，通过改变供油方案实现了亚燃模态、超燃模态以及过渡模态。然后开展变马赫数实验，研究动态过程中模态的转换过程和火焰的形态，研究了供油策略对火焰稳定和模态的影响。　　在变马赫数过程中，与单极燃料布局相比，采用多级燃料布局使得燃烧稳定性有显著的提高，避免了单级燃料的不稳定和熄灭现象，模态转换过程中，过渡状态变得尤为重要。模态转换过程中，双级凹腔布局的燃烧室，转换过程是趋于稳定的或平稳过渡，单级的火焰稳定性较差，更易发生突变。