流体推力矢量喷管是推力矢量技术前沿的研究热点,即喷管外壁面无需转动,通过流动控制实现气流的偏转,产生推力矢量。本文针对一种旁路式双喉道流体推力矢量喷管进行了应用研究,主要包括两方面:基于该喷管的全矢量无舵面飞行控制,和喷管在高温环境下的性能。首先,单个二元喷管只能产生单方向的推力矢量,在实际应用中,为了同时满足飞行器的俯仰、偏航与滚转控制效果,本文基于基本型喷管,研究了“单发倒V双喷管”布局。对新布局喷管进行数值仿真计算与测力实验以探究其推力矢量控制规律,设计制作了应用新布局喷管的飞行器,最终成功进行了全推力矢量控制的飞行,并采集了飞行数据。随后,本文研究了高温环境对基准型旁路式双喉道流体推力矢量喷管性能的影响,并将喷管的模型安装在微型涡喷发动机上,验证真实应用环境下喷管的性能。研究结果表明:1新布局喷管在巡航过程中可以有效地控制飞行器俯仰、偏航与滚转的姿态,实现了基于纯流体推力矢量的无舵面飞行控制。对于本文中飞行器,在滚转机动性方面,矢量控制与舵面控制效果相近,基本都在100°/s左右;而对于俯仰机动性,矢量控制效果较弱,舵面控制飞机俯仰时的抬头角速率最大可达50°/s,而矢量控制飞机俯仰时的抬头角速率最大约26°/s。2测力实验表明,推力矢量角随喷管阀门开度基本呈线性变化,且无滞回性;最大推力矢量角和仿真结果一致,可以达到20°左右。3仿真结果表明,落压比对喷管各项性能参数的影响远大于温度的影响;与其他性能参数相比,推力矢量角受温度变化的影响最为明显;相对于落压比大于4的工况,在低落压比(落压比小于4)下,高温会引起喷管性能恶化。本文研究的流体推力矢量喷管通过了低速测力和飞行实验、微型涡喷发动机实验和高温仿真,表明其在工程上有潜在的应用价值。