气动构型设计是高超声速飞行器研制的关键技术之一。通过发展气动布局理论和优化设计方法，开展一体化设计，提升飞行器整体气动性能。研究能够使过去凭经验设计走向计算机自动优化设计，是飞行器工程设计思想的重大变革，也是国际发展趋势。该方向包括三个方面研究内容。

(1)  鲁棒高效的优化设计方法：发展各种局部、全局和混合优化算法及多目标、多学科优化算法；借鉴信号处理领域的最新方法，通过改造，探索适用于非线性CFD模型计算的替代模型和响应面模型，提高优化效率。

(2)  优化气动构型的流动机理：通过不同气动构型的实验和仿真分析，揭示不同气动构型的升阻比与流场的关系，弄清最优气动构型的复杂流动机理，探索几何参数与气动性能的关联规律。

(3)  气动构型优化方法应用：针对高超声速科技需求、发展普适的气动构型优化方法，应用于x工程重大项目、大x工程、高速列车研制，为重大工程项目提供支撑技术与证据。