高超声速飞行器(HFV)作为一种先进飞行器,将改变未来世界军事和科技格局。高超声速飞行器在飞行过程中,由于机体表面与周围大气的剧烈作用,飞行器表面会发生弹性振动,加之其自身存在一定的结构弹性,使得飞行器在飞行过程中面临十分复杂的气动弹性问题。高超声速飞行器飞行过程中机体表面气动载荷分布十分复杂,最终导致飞行器机身产生不同程度的疲劳损伤。如果对飞行器在高速飞行时产生的疲劳损伤不采取任何措施,任由损伤累积到一定程度,将很有可能发生飞行性能降低、结构破坏甚至机毁人亡的事故。因此,为了延长飞行器寿命,提高飞行器结构可靠性,本文以吸气式高超声速飞行器纵向几何模型为研究对象,充分考虑气动弹性因素的影响,对飞行器各表面进行了受力分析,并建立了飞行器纵向弹性模型;分析了不同飞行状态下飞行器各表面的损伤特性和损伤主要累积面;然后,设计相应的减损控制器,以减少飞行器机身损伤累积并实现保障飞行性能的目的。论文的主要工作内容如下:首先,以典型的乘波体构型的吸气式高超声速飞行器(AHFV)为研究对象,通过活塞理论(PT)、激波-膨胀波理论(SE)以及对飞行器弹性进行振动建模,实现了对飞行器机身受力的实时计算;接着,建立了飞行器纵向弹性模型,并结合机身受力情况和已构建的模型,分析了飞行器纵向弹性模型和刚体模型关键区别,验证了在研究高超声速飞行器减损控制时,考虑弹性因素的必要性。接着,在充分考虑弹性因素的基础上,构建了一种基于时间的连续变化损伤模型;通过分析不同状态量对损伤演化的影响,确定了影响弹性飞行器损伤累积的主要变量;通过分析飞行器各个面的受力情况及损伤情况,分析出了不同飞行动态下的损伤主要累积面。然后,基于上文分析,提出了一种新的基于损伤主要累积面的减损策略,以反演法设计思想和预设性能理论为基础,引入诱发迎角的概念,建立了飞行器纵向弹性短周期姿态模型,并设计了弹性姿态预设性能减损控制器;进一步以飞行器纵向弹性模型为研究对象,设计了纵向弹性预设性能减损控制器,并通过仿真分析验证了所设计的控制器可以实现减少飞行器机身损伤累积的同时,保障飞行性能的目的;最后,验证了前文提出的基于损伤主要累积减损策略的优越性;并在第四章的基础上,改进了预设性能控制。设计了改进预设性能姿态弹性减损控制器和改进预设性能纵向弹性减损控制器,并通过仿真分析验证了所设计控制器与改进前相比,不但能够保障飞行性能,还进一步降低了飞行器损伤累积,并减缓损伤变化率。