流體喉部噴管二次流矢量控制方案

張建華 謝 侃

（北京航空航天大學 宇航學院，北京 100191）

流體喉部噴管二次流矢量控制方案

張建華 謝 侃

（北京航空航天大學 宇航學院，北京 100191）

針對結合了二次流矢量控制的固體火箭發動機流體喉部噴管進行了研究.通過數值模擬著重分析了同時存在推力大小調節和方向改變的工況，即噴管喉部和擴張段上同時存在二次流時的情況.比較了典型的9種二次流噴射方案喉部控制性能和推力矢量性能，并討論了喉部存在二次流時對下游二次流矢量控制的影響.方案的比較結果為實際設計、方案選型提供了參考.

火箭發動機;流體喉部;矢量控制;數值模擬

通過改變噴管喉部面積來調節固體火箭發動機的推力是固體火箭發動機推力實時調節技術的一個研究分支［1－3］.流體喉部（FNT，Fluidic Nozzle Throat）是一種流體噴射方法，它將二次流射入發動機喉道附近的主流中，主流和二次流相互作用從而改變噴管音速面的位置和形狀.在實際應用中，二次流噴射的FNT系統還可以與二次流噴射（TVC，Thrust Vector Control）系統自然的整合，使二次流噴射系統既能實現固體火箭發動機的推力大小控制，還能進行推力矢量控制.這種整合的方案可以有效地提高系統的效能，使FNT更具應用價值［2－5］.因而本文重點對二次流同時控制喉部面積和使主流偏轉這一工況下，二次流噴射方案、FNT噴管的工作特點、性能進行研究，以便為實際的總體方案設計提供參考.

1 FNT噴管矢量控制方案

適合使FNT噴管主流偏轉……