矢量喷管技术简介
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采用，有前翼
65.4
10.60
361
76.1
12.50
494
某飞机采用和不采用推力矢量技术时的起飞滑行距离
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矢量喷管技术简介
引言
无推力矢量 状态 法向过载 1.21 1.49 2.52 角速度/(°)/s 1.14 2.08 4.44 有推力矢量 法向过载 1.49 1.84 3.13 角速度/(°)/s 2.71 3.59 6.32
高度0km, 高度0km, Ma=0.3 高度3km, 高度3km, Ma=0.4 高度5km, 高度5km, Ma=0.6
推力矢量对飞机爬升性能的影响
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的分类
矢量喷管的发展和分类
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的分类
一、收—扩喷管
从常规不加力涡喷发动机开始 就有固定收敛喷管，接着出现了 加力涡喷/涡扇发动机的收—扩喷 管，之后发展出全程可调收—扩 喷管。 60年代出现的“鹞”式飞 机的“飞马”发动机，喷管可转 向90°，用以产生垂直方向的推 力，做垂直起降战斗机的推进动 力。
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的发展和分类
四、球面收敛调节板推力矢 量喷管（SCFN）
普•惠公司发展了俯和反推 力多功能二元矢量球面收敛调节 板推力矢量喷管（如图3所示）， 现已完成初步研究和地面验证型 喷管的详细设计。 这种多功能矢量喷管除上述 优点外，还可以减小战斗机的尺 寸和重量，提高燃烧效率，从而 大大增加战斗机的作战有效性、 经济性和使用寿命。
其中，推力矢量控制和测试技术难度最大
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的发展趋势
二元几何可调的矢量喷管由于控制简 二元几何可调 单，并能产生反推力，对于双发飞机较合 适，是目前矢量推进技术的一个重要应用 方向。但二元喷管的重量相对较大，有待 进一步改进。 扩散段可调的轴对称矢量喷管，虽然 扩散段可调的轴对称 不能产生反推力，但由于其结构非常简单， 具有重量轻、成本低、继承性好等优点， 必将成为现役飞机改装和现阶段单发飞机 产生矢量推力的主要技术手段。 未来——射流控制的矢量喷管，号称 重量轻、费用低、飞机/推进系统一体化 性能好、隐身效果好等许多优点。
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矢量喷管技术简介
引言
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矢量喷管技术简介
引言
抬前轮 推力矢量情况 速度/ （m/s) 时间/s 距离 /m 752 速度/ （m/s) 93.7 起飞离地 时间/s 距离/m
不 采 用 ， 无 前 88.5 翼 采用，无前翼 65.4
15.65
16.85
861
10.60
361
76.1
12.80
516
矢量喷管技术简介
梁杰
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矢量喷管技术简介
引言 矢量喷管的分类 矢量喷管的关键技术 矢量喷管的发展趋势
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矢量喷管技术简介
引言
随着燃气涡轮发动机的发展，矢量喷管得 到了较多的应用。除了为飞机提供前进的推力 外，还要在战斗机俯仰、偏航、横滚和需要反 推力时提供内部推进力，以取代飞机舵面产生 的外部气动力实现飞机控制，进而提高飞机的 机动性能，这是21世纪战斗机发展的新动向， 也是一种机遇和挑战。
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的分类
二、二元和轴对称矢量喷管
有通过偏转鳞片改变气流方向的二元矢量喷管（如图1所 示）和在常规收—扩喷管的基础上研究的轴对称俯仰/偏航矢 量喷管（如图2所示）。
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矢量喷管的分类
装二元矢量喷管的突出优点
（1）改善大迎角和低动压条 件下战斗机的机动性和操纵性。 （2）大角度俯冲时，可提高 武器投射精度，飞行中可利用反 推力提高飞机的纵向灵活性。 （3）双座战斗机采用二元喷 管后，与机体尾部匹配较好，可 降低亚声速和跨声速的巡航阻力。 （4）可降低红外信号和雷达 信号强度，提高隐身能力。 （5）缩短起飞和着陆距离。
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矢量喷管的分类
它是在常规轴 对称收—扩喷管的 基础上改进的，其 优点是为飞机提供 俯仰/偏航能力。 这种喷管的扩张段 可以在周向360度 范围内偏转17~20 °，特别适用于现 有的战斗机改装。
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矢量喷管的分类
三、燃气舵—燃气流在外部转向形式
将一个或多个偏转舵面置入飞机尾部喷管外部的燃气流中， 从而产生俯仰/偏航和横滚矢量推力。仅在美国F/A—18大迎角 研究机（HARV）和美、德联合研究机X—31上研究机动性能， 由于控制等问题短期难以解决，未投入使用。
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的关键技术
矢量喷管的关键技术
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的关键技术
（1）常规轴对称收—扩喷管设计使用技术 （2）运用计算流体力学进行矢量喷管的内流气 动计算 （3）矢量喷管结构、强度、刚度和寿命的设计 计算问题 （4）冷却系统设计和高温封严技术 （5）矢量推力控制技术和作动系统 （6）耐高温、轻重量喷管结构材料——陶瓷、 碳—碳复合材料 （7）红外抑制方法和红外辐射场的研究 （8）矢量喷管地面和飞行试验与测试技术
采用，有前翼
65.4
10.60
361
76.1
12.50
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某飞机采用和不采用推力矢量技术时的起飞滑行距离
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矢量喷管技术简介
引言
无推力矢量 状态 法向过载 1.21 1.49 2.52 角速度/(°)/s 1.14 2.08 4.44 有推力矢量 法向过载 1.49 1.84 3.13 角速度/(°)/s 2.71 3.59 6.32
高度0km, 高度0km, Ma=0.3 高度3km, 高度3km, Ma=0.4 高度5km, 高度5km, Ma=0.6
推力矢量对飞机爬升性能的影响
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矢量喷管的分类
矢量喷管的发展和分类
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矢量喷管的分类
一、收—扩喷管
从常规不加力涡喷发动机开始 就有固定收敛喷管，接着出现了 加力涡喷/涡扇发动机的收—扩喷 管，之后发展出全程可调收—扩 喷管。 60年代出现的“鹞”式飞 机的“飞马”发动机，喷管可转 向90°，用以产生垂直方向的推 力，做垂直起降战斗机的推进动 力。
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矢量喷管的发展和分类
四、球面收敛调节板推力矢 量喷管（SCFN）
普•惠公司发展了俯和反推 力多功能二元矢量球面收敛调节 板推力矢量喷管（如图3所示）， 现已完成初步研究和地面验证型 喷管的详细设计。 这种多功能矢量喷管除上述 优点外，还可以减小战斗机的尺 寸和重量，提高燃烧效率，从而 大大增加战斗机的作战有效性、 经济性和使用寿命。
其中，推力矢量控制和测试技术难度最大
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的发展趋势
二元几何可调的矢量喷管由于控制简 二元几何可调 单，并能产生反推力，对于双发飞机较合 适，是目前矢量推进技术的一个重要应用 方向。但二元喷管的重量相对较大，有待 进一步改进。 扩散段可调的轴对称矢量喷管，虽然 扩散段可调的轴对称 不能产生反推力，但由于其结构非常简单， 具有重量轻、成本低、继承性好等优点， 必将成为现役飞机改装和现阶段单发飞机 产生矢量推力的主要技术手段。 未来——射流控制的矢量喷管，号称 重量轻、费用低、飞机/推进系统一体化 性能好、隐身效果好等许多优点。
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矢量喷管技术简介
引言
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矢量喷管技术简介
引言
抬前轮 推力矢量情况 速度/ （m/s) 时间/s 距离 /m 752 速度/ （m/s) 93.7 起飞离地 时间/s 距离/m
不 采 用 ， 无 前 88.5 翼 采用，无前翼 65.4
15.65
16.85
861
10.60
361
76.1
12.80
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矢量喷管技术简介
梁杰
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矢量喷管技术简介
引言 矢量喷管的分类 矢量喷管的关键技术 矢量喷管的发展趋势
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矢量喷管技术简介
引言
随着燃气涡轮发动机的发展，矢量喷管得 到了较多的应用。除了为飞机提供前进的推力 外，还要在战斗机俯仰、偏航、横滚和需要反 推力时提供内部推进力，以取代飞机舵面产生 的外部气动力实现飞机控制，进而提高飞机的 机动性能，这是21世纪战斗机发展的新动向， 也是一种机遇和挑战。
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的分类
二、二元和轴对称矢量喷管
有通过偏转鳞片改变气流方向的二元矢量喷管（如图1所 示）和在常规收—扩喷管的基础上研究的轴对称俯仰/偏航矢 量喷管（如图2所示）。
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的分类
装二元矢量喷管的突出优点
（1）改善大迎角和低动压条 件下战斗机的机动性和操纵性。 （2）大角度俯冲时，可提高 武器投射精度，飞行中可利用反 推力提高飞机的纵向灵活性。 （3）双座战斗机采用二元喷 管后，与机体尾部匹配较好，可 降低亚声速和跨声速的巡航阻力。 （4）可降低红外信号和雷达 信号强度，提高隐身能力。 （5）缩短起飞和着陆距离。
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的分类
它是在常规轴 对称收—扩喷管的 基础上改进的，其 优点是为飞机提供 俯仰/偏航能力。 这种喷管的扩张段 可以在周向360度 范围内偏转17~20 °，特别适用于现 有的战斗机改装。
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矢量喷管技术简介
矢量喷管的分类
三、燃气舵—燃气流在外部转向形式
将一个或多个偏转舵面置入飞机尾部喷管外部的燃气流中， 从而产生俯仰/偏航和横滚矢量推力。仅在美国F/A—18大迎角 研究机（HARV）和美、德联合研究机X—31上研究机动性能， 由于控制等问题短期难以解决，未投入使用。
13
矢量喷管技术简介
矢量喷管的关键技术
矢量喷管的关键技术
14
矢量喷管技术简介
矢量喷管的关键技术
（1）常规轴对称收—扩喷管设计使用技术 （2）运用计算流体力学进行矢量喷管的内流气 动计算 （3）矢量喷管结构、强度、刚度和寿命的设计 计算问题 （4）冷却系统设计和高温封严技术 （5）矢量推力控制技术和作动系统 （6）耐高温、轻重量喷管结构材料——陶瓷、 碳—碳复合材料 （7）红外抑制方法和红外辐射场的研究 （8）矢量喷管地面和飞行试验与测试技术