推力矢量控制系统会对导弹的最大射程和速度有所影响。尽管气动控制在某些情况下不能满足导弹的性能要求，但并不能否认其对导弹的重要意义，在选用推力矢量控制机构时应重视推力矢量与气动的组合控制。正确选择推力矢量控制装置的类型，不仅是发动机设计者的任务，也是总体设计和控制系统设计部门的任务之一。......
2023-08-02
推力矢量控制装置选择原则
【摘要】：液体二次注射性能优越，对发动机性能影响小，是在早期战略导弹中应用得较多的一种推力矢量控制装置。
能够满足规定的技术性能的推力矢量控制系统往往不止一种。因此，选择推力矢量控制系统时不仅要考虑其性能是否满足要求，还需要考虑其他一些重要因素，如继承性、可靠性、质量与体积、经济性、安装与维护以及可能具备的性能潜力等。
1.继承性
图4.27 球形发动机
继承性是选择推力矢量控制装置的一个重要原则，它直接影响研制周期、成本和可靠性，也是技术成熟程度的一种反应。当新设计或改进设计一种导弹时，如果新的推力矢量控制系统的技术成熟性尚未充分证明之前，应该继续采用已经过飞行试验考察的，并在其他产品上应用过的系统。这种系统不加修改或稍加修改就能应用到新系统上，将大大缩短研制周期，降低成本，提高可靠性。
2.可靠性
可靠性也是选择推力矢量控制装置的一个重要原则。可靠性分析是一个复杂的问题，贯穿从初步设计到产品设计定型的全过程中。除继承性影响可靠性外，装置的复杂程度、部件数量、技术成熟程度等都影响可靠性。一般来说，系统复杂、部件多、工作环境恶劣、技术不成熟、没有经过大量试验的系统的可靠性差，反之，系统的可靠性高。
3.性能潜力
性能潜力是指推力矢量控制装置所能提供的性能（如侧向力或推力矢量偏角、频率响应、轴向推力损失、伺服系统功率等）超过设计要求的能力。它是装置的适应性的反应。如果性能潜力大，即使在导弹设计后期，对推力矢量控制装置提出了更高的性能要求时，也能适应这种变化，不至于造成人力、物力和时间上的浪费。
4.质量与体积
质量轻、体积小也是选择推力矢量控制装置的原则之一。对于质量比要求高的发动机尤为重要。
5.安装与维护
安装与维护是否方便，影响装置的适应性能，这对于作为武器用的系统来讲，非常重要。
6.经济性
经济性在选择推力矢量控制装置时也应考虑。成本越低，装置的竞争力越强。
以上各个因素并非同等重要，任何一种装置也不可能在所有因素上都占优势，在具体选择时，应根据导弹用途和要求，综合利弊，加以选择。
通常，战术导弹，例如反坦克、空-空导弹、地-空导弹，由于飞机的机动性高，要求的侧向控制力较大，主发动机工作时间较短，且对发动机性能要求（如质量比、比冲等）不太严格，故大多采用结构简单、适合短时间工作、成本低又能产生较大侧向力的推力矢量控制装置。例如，燃气舵、扰流片、偏流环、摆帽等。
弹道导弹和空间运载等大型发动机性能要求严格，工作时间较长。因此，对矢量控制装置的性能、质量、成本等要求远比战术导弹苛刻。早期应用的推力矢量控制装置有偏流环、摆动喷管、转动喷管、燃气舵等。但这些系统的质量大，对发动机性能影响大（使比冲和质量比下降）。
液体二次注射性能优越，对发动机性能影响小，是在早期战略导弹中应用得较多的一种推力矢量控制装置。近年来，直接由发动机燃烧室供给燃气的气体二次注射开始逐步得到应用，它具有很高的侧向比冲，一体化设计可大大减轻系统质量。
柔性喷管是近期发展起来的新型推力矢量控制系统。它的结构简单，工作可靠，对发动机性能影响小，致偏能力大，适用范围较广。目前柔性喷管系统在弹道导弹上取代了偏流环、摆动喷管成为主流的推力矢量控制方式，同时也扩展到了空间运载等大型运载火箭上。
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