解 亮，李庆林，张 驰，盛 超，杜寅威

（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳 110015）

0 引言

大偏角推力矢量是目前垂直/短距起飞、降落（Vertical and/or Short Take-off and Landing，V/STOL）飞机的必备功能[1]。一般战斗机的推力矢量喷管主要用于提高其机动能力，偏转角度较小（±15°），而V/STOL飞机要求推力矢量偏转90°甚至超过90°。三轴承推力矢量（3-Bearing Swivel Duct，3BSD）喷管由3段可以相互旋转的喷管组成，可实现整体大角度偏转，具有偏转范围大（纵向偏转大于90°）、结构紧凑和气动效率高等优点，可满足V/STOL 战斗机巡航和起降时的不同推力方向要求，对飞机体积影响小、结构质量增加小，可以满足现代V/STOL 战斗机对超声速飞行和隐身性能的需要[2-3]。

美国自20世纪60年代就提出了旋转式矢量喷管的概念。1967 年GE 公司在JT8D 发动机上对三轴承偏转喷管进行了首次气动性能试验[4]；美国德克萨斯大学Terrier 博士与LMT 公司研究了三轴承推力矢量喷管的整机工作特性[5-7]；LMT 公司阐述了飞机近地面时的流动现象，发展了计算升力损失的数值模型并将计算结果与试验结果进行对比，验证了数值模型的准确性[8]。目前三轴承推力矢量喷管是V/STOL 飞机最有效的推力矢量形式，已成功应用于F-35B 战斗机[9]。前苏联设计的三轴承喷管与西方国家设计的喷管的偏转原理相同，但在型面设计上略有不同，喷管在0°状态下略有弯曲。该型喷管已应用于Yak-141 战斗机，但由于前苏联的解体及研制经费的欠缺，对Yak-141战斗机的研制于1991年终止[10]。中国在V/STOL三轴承推力矢量喷管方面的技术基础几乎处于空白状态，研究工作处于跟踪分析的层面。……