本发明公开了一种卡环式两级可调排气系统、发动机及飞行器，涉及超音速飞行器技术领域，其中，卡环式两级可调排气系统包括作动环，作动环上设置有一级调节结构和二级调节结构，一级调节结构和二级调节结构均用于限位调节导流片和密封片；导流片、密封片与喷管筒体形成燃气通道；一级调节结构包括第一连杆、支梁、弹性件、卡环、第一挡板和爆炸螺栓，一级调节结构能将排气系统限位于第一面积状态；二级调节结构包括多个第二挡板和第二连杆，二级调节结构能将排气系统限位于第二面积状态；本发明通过一级调节机构和二级调节结构可以对排气系统的出口面积进行两级调节，不仅结构轻便可靠、控制简单，且环境适应性高，能够有效提高发动机推重比。