两级入轨方案(TSTO)作为最具有应用前景的可重复使用发射系统之一，需要首要考虑第一级和第二级飞行器根据不同飞行任务包线组合对动力进行合理选取和匹配。针对高超声速空天全球运输系统(HSGTS)所给出的冲压/火箭发动机组合布局方案，采用扇形入口型线三维内收缩变截面进气道、Rao喷管、乘波机体以及背负式进气等开展了一种轨道级临近空间高超声速飞行器内外流一体化气动设计(Sim-HSGTS)，并通过数值模拟对其气动特性进行评估。研究结果表明：按照轨道级外形约束条件下设计Sim-HSGTS尽管经过修型以保证底部较平，但依然能保持较好的“乘波”特性和高的升阻比，且在较宽的速域范围内升阻比随Ma数变化平缓；扇形入口型线变截面进气道具有较好的内乘波全流量捕获特性；非设计点工况Ma数下由于进气道溢流的影响造成了部分升力损失；背负式进气布局的负迎角工况相对于进气道而言为正迎角，带来了阻力增加等气动特性变化。