壹直以高超聲速推進技術為中心開展研究工作，主要研究領域包括：
發動機控制與檢測，主要涉及建模、控制理論、故障檢測和診斷技術等；有化學反應的發動機主動熱防護研究，主要涉及流動、傳熱學、化學反應動力學等；超聲速燃燒理論，主要涉及燃燒、超聲速流動、等離子流動等；
新概念推進理論，包括磁流體發動機、變結構發動機等方面。 所有的研究都涉及到理論和試驗，具備較為完備的試驗裝置和計算手段。 超燃沖壓發動機是高超聲速巡航導彈、跨大氣層飛行器和可重復使用空間發射器的推進裝置，是航空航天動力裝置的技術制高點，對於國防建設和發展空間技術具有極其重要的意義。得到了如下創新性的成果：
在高超聲速推進新型循環理論研究方面，提出了壹種可解決低溫熱源有限的新型冷卻方法—冷卻循環，為解決燃料熱沈不足的世界性難題，提供了壹種新的重復使用燃油熱沈的研究思路，它包含了開式冷卻循環和閉式冷卻循環兩種類型。研究了超燃沖壓發動機主動冷卻系統作為發動機的廢熱回收利用的回熱過程，研究發現考慮回熱後發動機性能參數最大可提高10%以上。提出了壹種基於磁流體發電能量旁路和電弧能量註入的高超聲速推進新概念：MHD-ARC-RAMJET聯合循環。
針對有化學裂解的發動機主動熱防護通道設計開展研究，提出了壹套發動機主動熱防護結構設計方法，解決了熱防護系統設計中燃料釋熱與燃料吸熱匹配問題；提出了壹種記憶合金自適應強化換熱概念，拓展了強化換熱理論及技術範疇；提出了壹種低熱流的中心燃燒的燃燒室結構。依照上述設計思路研制了地面長時間工作的超燃沖壓發動機模型樣機，通過了試驗考核。
在沖壓發動機控制和檢測方面，提出了高超聲速飛行器/發動機壹體化的調節/保護切換控制方法，能保證飛行器和發動機的工作狀態均遠離安全邊界。提出了壹種氣動式高溫調節閥結構，可應用於超燃沖壓發動機高溫燃油流量調節和固體火箭沖壓發動機的高溫燃氣調節，兩種都通過了長時間工作考核試驗，填補了國內空白。
所進行的研究得到了國家自然科學基金、教育部新世紀優秀人才支持計劃、國家重大專項、國防基礎科研、航天科工集團、航天科技集團等的支持，獲得科研項目30余項，發表論文90篇，其中SCI論文43篇，EI收錄85篇,申請發明專利25項，已經授權9項。