随着高超声速飞行器时代的来临,发展新一代天地往返飞行器—“空天飞机”—逐渐成为了航空航天技术发展的前沿热点问题。该类飞行器要求具有尽可能高的亚/跨/超/高超声速升阻比特性,传统单一速域下设计的飞行器气动外形已然不能满足要求,设计出适合在宽速域条件下飞行的气动外形布局已迫在眉睫。同时,由于乘波飞行器构型比其他传统高超声速飞行器外形提供更多潜在优势,因此,被看成是最具有应用前景的高超声速飞行器构型。其具有升阻比高、设计过程简单、便于参数化设计等优点,但同时也存在非设计条件下,气动性能变差等缺陷。因此,为了满足实际发展需求,以乘波飞行器设计理论为基础,开展新型宽速域乘波飞行器气动外形设计显得十分必要。本文首先对当前国内外所提出的各种宽速域乘波飞行器设计方案进行了详细综述,分析了每种设计方案的优势与存在的不足,并对其进行了分类。在此基础上,参考飞行器空气动力特性的发展特点提出了宽速域乘波飞行器可能的发展方向。随后,为了便于开展吻切锥宽速域乘波飞行器设计理论的研究,本文在给出锥导乘波飞行器设计原理的基础上,详细地介绍了吻切锥乘波飞行器的设计思路与设计步骤。并对本文所采用的数值仿真方法进行了介绍与验证。然后,以锥导乘波飞行器设计方法为例,介绍了变马赫数宽速域乘波飞行器的设计思想,并详细地给出了锥导变马赫数宽速域乘波飞行器的设计步骤。在此基础上,考虑到锥导乘波飞行器所固有的缺陷,本文将吻切锥乘波飞行器设计方法与变马赫数宽速域乘波飞行器设计思想相结合,提出了吻切锥变马赫数宽速域乘波飞行器设计方法,并给出了其设计步骤。进一步,考虑到后掠翼对飞机气动性能的改善情况,本文通过调整乘波飞行器中的设计曲线,提出了吻切锥涡升宽速域乘波飞行器设计方法,并给出了其详细的设计约束条件。其主要目的是为了结合乘波飞行器高速时的乘波特性与低速时的涡升力特性,以期进一步深入改善乘波飞行器的宽速域、大空域飞行性能。最后,在详细地介绍了本文所采取的气动性能对比分析策略之后,对本文中所提出的两类吻切锥宽速域乘波飞行器的高、低速气动性能优势进行了对比分析,同时对其中的气动性能差异进行了初步探讨,得到了一些有价值的结论。