气动推力矢量喷管研究近况和发展趋势

doi:10.7527/S1000-6893.2024.31216

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气动推力矢量喷管研究近况和发展趋势

徐惊雷¹^,², 黄帅¹(), 潘睿丰¹, 张玉琪¹

^1.南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016
^2.航空航天结构力学及控制全国重点实验室，南京 210016

收稿日期:2024-09-18 修回日期:2024-10-09 接受日期:2024-11-19 出版日期:2024-12-19 发布日期:2024-12-05
通讯作者: 黄帅 E-mail:huangshuai0315@nuaa.edu.cn
基金资助:
国家科技重大专项（2017-Ⅴ-0004-0054,2019-Ⅱ-0007-0027,Y2022-Ⅱ-0005-0008）;中国博士后科学基金(2022M721598);江苏省“卓博计划”(2022ZB214);江苏省自然科学基金(BK20230891)

Research on fluidic thrust vectoring nozzle: Recent developments and future trends

Jinglei XU¹^,², Shuai HUANG¹(), Ruifeng PAN¹, Yuqi ZHANG¹

^1.College of Energy and Power Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，China
^2.State Key Laboratory of Mechanics and Control of Aeronautics and Astronautics Structures，Nanjing 210016，China

Received:2024-09-18 Revised:2024-10-09 Accepted:2024-11-19 Online:2024-12-19 Published:2024-12-05
Contact: Shuai HUANG E-mail:huangshuai0315@nuaa.edu.cn
Supported by:
National Science and Technology Major Project of China （2017-Ⅴ-0004-0054, 2019-Ⅱ-0007-0027, Y2022-Ⅱ-0005-0008）;China Postdoctoral Science Foundation(2022M721598);Jiangsu Funding Program for Excellent Postdoctoral Talent(2022ZB214);Natural Science Foundation of Jiangsu Province(BK20230891)

摘要/Abstract

摘要：

推力矢量技术是未来飞行器特别是高机动飞行器的关键技术，其核心部件是推力矢量喷管。气动推力矢量喷管通过流动控制实现喷管出口气流偏转，具有革命性优势，并可进一步衍生出短距/垂直起降、反推等多种功能以适应更丰富的应用场景。通过数十年的研究，气动推力矢量喷管逐步经历了概念设想、初步探索、机理研究和工程实验等阶段，其技术成熟度不断提高，正朝着初步工程应用发展。着重介绍了近年来具有代表性的国内外研究人员在多种气动推力矢量喷管上的研究成果，探讨了气动推力矢量喷管的发展趋势和未来研究重点，指出需要进一步加强内部流场的机理研究，攻克包含多目标、多学科综合优化和飞行器、发动机与气动推力矢量喷管的整机匹配等在内的关键技术，推进工程应用，以期为气动推力矢量喷管技术的应用提供参考。

关键词: 排气系统, 推力矢量, 气动推力矢量喷管, 流动控制, 双喉道

Abstract:

Thrust vectoring technology is a key technology for future aircraft， especially high-maneuverability aircraft. The core component of the technology is the thrust vectoring nozzle. The fluidic thrust vectoring nozzle achieves airflow deflection at the nozzle outlet， and has many revolutionary advantages. It can further derive various functions such as short distance/vertical takeoff and landing and reversing thrust to adapt to more diverse application scenarios. Through decades of research， the fluidic thrust vectoring nozzle has gradually gone through stages such as conceptual conception， preliminary exploration， mechanism research， and engineering experiments， continuously improving its technological maturity and developing towards preliminary engineering applications. This paper focuses on introducing the research achievements of representative domestic and foreign researchers on various fluidic thrust vectoring nozzle in recent years. It explores the development trends and future research priorities of fluidic thrust vectoring nozzle， and points out that it is necessary to further strengthen the research on the mechanism of the internal flow field， overcome key technologies such as multi-objective and multi-disciplinary comprehensive optimization， and the overall matching of the aircraft， engine and fluidic thrust vectoring nozzle. By promoting engineering applications， it is expected to provide a reference for the application of fluidic thrust vectoring nozzle technology.

Key words: exhaust system, thrust vector, fluidic thrust vectoring nozzle, flow control, dual throat

中图分类号:

V235.15

徐惊雷, 黄帅, 潘睿丰, 张玉琪. 气动推力矢量喷管研究近况和发展趋势[J]. 航空学报, 2025, 46(8): 631216.

Jinglei XU, Shuai HUANG, Ruifeng PAN, Yuqi ZHANG. Research on fluidic thrust vectoring nozzle: Recent developments and future trends[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2025, 46(8): 631216.

图/表 34

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气动推力矢量喷管研究近况和发展趋势

Research on fluidic thrust vectoring nozzle: Recent developments and future trends

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