一种模拟超燃冲压发动机隔离段及燃烧室实际入口条件的直连试验设备，包括用于加速气流至目标马赫数的设备喷管、用于产生附面层的附面层发展段、用于产生精确斜激波的扩张段和发动机隔离段模型；依次为设备喷管，设备喷管出口连接附面层发展段的入口，附面层发展段的出口连接扩张段的入口，扩张段的出口连接隔离段模型；通过设备喷管将气流加速到目标马赫数，经过附面层发展段形成上、下壁面附面层厚薄不一致的非均匀附面层，然后进入扩张段产生精确的斜激波，从而形成了与超燃冲压发动机隔离段和燃烧室实际入口条件相一致的气流参数。同时，由于激波发生器为扩张构型，解决了传统直连试验设备的启动问题。