双喉道推力矢量喷管研究进展

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1、第8卷第3期2017年8月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．8NO．3Aug．2017文章编号：1674—8190(2017)03—249—07双喉道推力矢量喷管研究进展夏雪峰，高峰，黄桂彬，杨文佳(空军工程大学防空反导学院，西安710051)摘要：推力矢量喷管能够大幅提升飞行器的机动性，传统机械式矢量喷管因结构复杂、可靠性差等缺点而使用受眼，相比之下，气动矢量喷管的综合性能更为突出，已发展出多种类型，包括激波控制型、双喉道型等。本文简要

2、介绍了气动矢量控制技术的发展现状，重点综述了矢量效果最好的双喉道喷管在二元、轴对称模型气动特性和构型优化等方面的研究情况，并基于现阶段研究的不足，对未来发展方向提出设想。关键词：双喉道喷管；推力矢量；气动特性；构型优化中图分类号：V231．1文献标识码：ADOI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2017．03．001ResearchProgressoftheDual--throatThrust_。vectoringNozzleXiaXuefeng，GaoFeng，HuangGuibin，Y

3、angWenjia(CollegeofAirandMissileDefense，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710051，China)Abstract：Trust-vectoringnozzlecanvisiblyenhancethemaneuverabilityofaircraft．Theapplicationsofmechan—icalvectoring-nozzlearelimitedduetothecomplicatedstructureandpoorreli

4、ability，whilethepneumaticveeto-ring-nozzlehasabetterperformance．Seriesofpneumaticvectoring—nozzlearedevelopedinrecentyears．Thedevelopmentofpneumatic-vector—controltechnologyisintroducedbriefly．Theresearchprogressontheaerody—namicperformanceandconfigurationo

5、ptimizationofdualthroatnozzleisreviewedindetail．Problemsinexist—ingresearcharesummarizedandthefuturedevelopmentsofdualthroatnozzleareprospected．Keywords：dualthroatnozzle；thrustvector；aerodynamicperformance；configurationoptimization0引言高技术条件下的现代战争，对制空权的争夺日趋激烈

6、，战斗飞行器在具备高空高速性能的基础上，对高机动性和高敏捷性的需求愈发迫切。20世纪70年代中期，德国MBB公司首先提出通过控制尾流喷射方向来提高飞机的机动能力，并于1990年同美国的Rockwell公司、Boeing公司联合研制了实验验证飞机口]。经过多年发展与改进，推力矢量控制技术体系日趋成熟，其主要的技术理念是将发动机推力矢量化，使推进系统在提供前进动力的同时还提供侧向力心]。采用推力矢量控制技术后，战斗机的机动性和敏捷性大幅提升，短距起收稿日期：201701—19；修回日期：201703—17通信作者

7、：夏雪峰，292714172@qq．com降性能增强，尾翼反射面积减小也使得其隐身性能相应增强；导弹则能够在初速低气动控制力不足、高空巡航气体密度低影响控制效率、接近目标需要大过载高机动时，及时得到矢量推力从而改变飞行姿态‘3

8、。推力矢量喷管是实现推力矢量控制技术的核心部件，通常分为机械式和气动式两种。机械式矢量喷管通过伺服机构驱动燃气舵、扰流片、球面收敛调节片或其他机械部件以改变发动机喷管出流方向，从而产生推力矢量。民兵I、海麻雀、战斧等导弹和F22、F35、SU一35等先进战机均采用了机械式矢量喷管，机动

9、性能得到明显增强[4]。但机械式矢量喷管存在发动机结构复杂、质量大、可靠性差、可维修性差、推力损失严重、材料要求高等突出问题，制约了其进一步发展。20世纪90年代，在流体力学领域相关研究成果的基础上，提出并发展了固定几何的气动矢量喷管技术。与传统的机械式250航空工程进展第8卷矢量喷管相比，气动矢量喷管的矢量偏转效果好、角度稳定、简单轻质、可靠性高，其中双喉道推力矢量喷管的性能尤为突出，受到了广泛关