组合动力将两种或以上单一类型的动力有机结合，结构相互融合，功能相互补充，大大拓展了飞行包线、提高飞行效率，在临近空间高速飞行器、重复使用航天运输系统等领域具有重要应用。介绍了组合动力基本分类及工作原理，综述了组合动力技术在临近空间高速飞行器、重复使用航天运输系统等领域的应用，总结了组合动力飞行器发展趋势及主要关键技术。

水平起降天地往返飞行器是未来空间快速响应和低成本航天运输的重要方式，组合循环动力具备全包线飞行能力，在大气层内利用空气作为氧化剂，可大大提升发动机的比冲，是未来水平起降天地往返飞行器的首选动力系统。梳理了国内外组合动力天地往返飞行器的发展历史和现状，对比未来航天运输系统中不同起降方式的优缺点，明确了水平起降的优势及其对飞行器和发动机的要求，通过组合动力和火箭动力的总体性能分析和对比，进一步确认组合循环动力在水平起降天地往返飞行器中的应用优势。

组合循环动力技术是多种动力技术从热力循环、结构布局等方面的有机融合，具有工作包线宽、综合性能优等特点。综述了国外组合循环发动机的发展历程，介绍了几种典型组合循环发动机，概述了组合循环动力技术的发展趋势、关键技术，提出了组合循环动力技术领域的发展建议。

重复使用是运载器发展的必然途径，火箭基组合循环发动机是可重复运载器动力的重要方向。介绍了国内外典型RBCC发动机方案和关键技术研究现状，分析了RBCC发动机的主要技术特点及应用前景。可以弥补火箭或冲压单一类型发动机功能或者性能的不足，具有火箭大推重比、冲压高比冲的特点，是RBCC动力系统区别于其他发动机的重要特征。结合当前技术水平，灵活运用组合发动机的特点，形成不同的发动机方案，适用不同运载任务要求，是RBCC动力系统研究的重要思路。中国应加快RBCC发动机应用论证和关键技术攻关，形成技术方案，为可重复使用运载器长远发展做出贡献。

涡轮基组合循环发动机将是未来高超声速飞行器的主要动力装置，满足空间运载、高速运输、远程快速打击等任务需求，具备可常规起降、可多次重复使用、经济性好等优点。梳理了诸多航空强国关于涡轮基组合循环动力关键技术的发展脉络，分析了开展涡轮基组合循环发动机技术研究必须解决涵盖的模态转换、飞发一体化、超宽工作范围、耐高温、匹配性等诸多方面的关键技术瓶颈。结合国外先进经验，阐述了国内涡轮基组合循环发动机研究的建议，总结了必须解决的涡轮/冲压组合动力关键技术问题。

在预冷吸气组合发动机特点分析的基础上，综述了RB545、ATREX、PTCJ、SABRE和Scimitar等5种预冷吸气发动机的研究进展。对预冷器、补热器、微通道换热器、高性能旋转机械、先进推力室等预冷吸气组合发动机需要突破的关键技术进行了分析，提出了需要关注的重点。讨论了不同发动机的系统方案优缺点，提出了后续的研究建议。

回顾了高超声速推进地面设备及任务的发展历程，明确了设备分类，简述了直连式超声速燃烧试验台、燃烧加热高超声速高温风洞、电弧加热超声速燃烧试验台、高超声速高焓激波试验台、脉冲燃烧风洞等试验设备的原理、主要结构和基本参数。通过对不同设备特点的分析，指出脉冲燃烧风洞是开展高超声速机体/推进一体化试验的理想设备。

从热能排散和再利用的角度介绍了高超声速飞行器热管理关键技术及进展情况。针对热能排散技术，介绍了被动/半主动/主动防热结构、承载/防热以及其他多功能结构；针对热能再利用技术，介绍了再生冷却和热电转换技术；从现有热管理技术的特点和研究现状出发，提出了高超声速飞行器热管理技术的发展趋势。

为满足未来新型航天飞行器跨空域、宽速域、高机动飞行的需求，组合动力发动机应运而生。介绍了组合动力系统的主要类型和工作原理，分析了美国典型组合动力飞行器技术项目研究进展及管理模式，并从科技融合的角度，结合中国组合动力系统未来发展提出了相关措施建议。