风洞系统是空气动力学研究中最基本的试验设备,风洞试验对飞行器定型和发展起着十分重要的作用。随着航空技术的高速发展,对飞行器外挂物投放问题也提出了新的要求。本文结合国内外风洞试验的研究现状,针对飞行器外挂物投放的空气动力学试验问题,提出并设计了飞行载荷投放模拟系统。为飞行器外挂物投放提供试验条件,模拟飞行器在高空飞行状态下的气动环境,包括空气密度、对应的海拔高度和飞行速度等,实现模拟飞行器在空中挂飞和投放过程中的真实气动载荷。本文针对飞行载荷投放模拟系统展开了研究,主要内容包括:（1）通过对投放试验的需求分析,针对投放过程时间短、压力低等特殊气动问题,提出了直流暂冲吸入的结构型式,确定飞行载荷投放模拟系统主要技术要求与气动参数,为后续研究提供理论基础;（2）设计并建立了飞行载荷投放模拟系统的结构与模型,根据空气动力学流体方程初步计算了系统的气动参数,包括前室压力损失、质量流量、流场马赫数、流场稳定时间等,证明了系统每个部件气动设计的合理性,满足系统总体技术要求;（3）采用计算流体力学（CFD）数值模拟方法,对系统总体流场进行了数值模拟分析,试验段马赫数范围M=0.4～0.8,对应稳定时间1.5s～0.9s。通过与理论气动数据进行对比分析,成功建立了满足试验要求的流场;（4）就提高系统试验段流场品质,降低湍流度和气动噪声等技术进行了研究。对系统拐角导流片进行了声学优化,使其不仅降低拐角涡流和压力损失,同时还吸收气动噪声达到13dB,提高了流场品质和优化了试验环境。对系统爆破门闭锁机构进行了优化设计,优化后系统的启动时间最大降低380ms,有效地抑制了启动瞬间的气流波动,提高了流场品质。本文对飞行载荷投放模拟系统采用了下列独特设计:一是采用负压罐低压吸入方案,前室的压力大于负压罐,增大了试验的模拟雷诺数,减少激波及降低流场湍流度,达到提高流场品质的目的;二是采用调节片与安全门相结合的设计,可以合理控制试验段流场马赫数,使系统具有更高的运行效率,同时也提高了系统运行的安全性。