改變火箭發動機推力，用以獲得控制力矩的控制方式。這種控制的作用是使飛行器作俯仰、偏航或滾轉運動，以便能按預定軌道飛行。
推力矢量控制技術是提高空空飛彈性能的核心技術。
基本介紹
簡介,論證原理,主發動機搖擺,遊動發動機,簡介,特點,擺動噴管,型式,排氣噴管擺動,燃氣舵,二次噴射,缺點,補充,系統如何控制,
簡介
改變火箭發動機推力，用以獲得控制力矩的控制方式。這種控制的作用是使飛行器作俯仰、偏航或滾轉運動，以便能按預定軌道飛行。
推力向量控制通常由飛行器控制系統發出控制指令，以伺服活門和作動器為執行元件，作動器採用液壓、氣動等方式工作。控制方式的選擇取決於發動機的類型、特點及其套用等因素，如發動機的持續工作時間、推力向量控制引起的發動機性能損失、推進系統包含的發動機台數、發動機重量以及控制機構的尺寸、重量和所需功率等。
推力向量控制通常由飛行器控制系統發出控制指令，以伺服活門和作動器為執行元件，作動器採用液壓、氣動等方式工作。控制方式的選擇取決於發動機的類型、特點及其套用等因素，如發動機的持續工作時間、推力向量控制引起的發動機性能損失、推進系統包含的發動機台數、發動機重量以及控制機構的尺寸、重量和所需功率等。
論證原理
大西洋研究公司(ARC)與法國歐洲推進公司(SEP)共同進行先進向量控制方案的設計和論證試驗。方案之一是超聲速分離線噴管,該推力向量控制試驗系由曾在標準(軸向)試車台進行過試驗的基本型彈道發動機在ARC的多分力試車台上完成的。超聲速分離線噴管是在60年代研製的一種很有希望的方案,由於受當時材料的限制而放棄了;隨著噴管材料的新發展,證明該方案有進一步開發的必要,因為它可提供較大的偏轉角。SEP製造的一種先進的輕型耐高溫複合材料NOVEL-TEX,已被選用為ARC試驗的噴管喉襯和出口維。超聲速分離線噴管是此論證所選擇的一個方案,該噴管用可動出口錐和固定噴管喉襯的方法得到推力向量。該噴管的一個有吸引力的特點,是通過出口錐內的超聲速流偏轉得到側向力的,所以有可能擴大向量角。 超聲速分離線噴管有許多超過其他推力向量控制系統的優點。它具有在高速擺動時獲得大向量角的能力,在非作動工作狀態一F與固定噴管的連線不會引起推力損失,噴管排氣載荷很小,因此,噴管本身無需大力加強,允許使用先進的、低成本的輕質c一c材料,如SEP生產的NOVELTEX材料。 使用C一C噴管部件的優點之一是設計簡單。因為c一c材料是自密封、自潤滑的,毋需複雜的密封面。C一C材料在高溫下工作不用禁止或絕熱;事實上,C一C材料的強度是隨溫度而增加的。
主發動機搖擺
採用這種控制方式的發動機稱為常平座發動機或擺動發動機，適用於液體火箭。在主發動機上裝有類似於萬向接頭的常平座和由作動器與伺服活門組成的伺服機構。作動器在控制系統的指令下使發動機繞常平座的軸心搖擺，造成推力向量偏轉以獲得控制力矩。發動機可以只沿一個方向（單向）擺動，也可沿互相垂直的兩個方向（雙向）擺動隨發動機擺動的推進劑供應管道採用柔性導管。這種方式引起的發動機性能損失很小，套用比較廣泛。助推器在火箭的上升飛行階段用於提供大部分推力，並產生火箭操縱所需的控制力。
遊動發動機
簡介
在固定安裝的主發動機外側，裝有成對的推力較小而擺角較大的發動機，藉以實現推力向量控制。它的擺動是通過伺服機構轉動固定於燃燒室上的轉軸來實現的。遊動發動機還能在主發動機關機後繼續運轉，使飛行器達到規定的速度。
特點
它推力較小，能減小推力後效衝量及其偏差，對飛行器的控制更加精確。
擺動噴管
型式
①固定部分與活動部分之間用柔性件連線的稱為柔性噴管。柔性件是用高比強度金屬或複合材料製成的同心球環與橡膠類彈性材料交替層疊粘結而成，對燃氣起密封作用。這種結構可靠性高，性能損失小，在大型固體火箭發動機上得到廣泛套用。
②固定部分與活動部分用液體軸承連線的稱為液浮噴管。液體軸承是帶有可滾動包邊的織物增強密閉膠囊。囊內充填一定粘度的油液。液體軸承可承受各種載荷並對燃氣起密封作用，但在無工作壓力時剛度低，液體滲漏檢測也比較困難。
排氣噴管擺動
在液體火箭發動機渦輪排氣管出口裝一個可擺動噴管。這種方式的控制力矩較小，用於滾動控制，可與主發動機擺動方案結合使用。
燃氣舵
將耐熱材料製成的舵成對地安裝在固定的火箭發動機噴管的排氣射流中。控制系統的指令使舵偏轉，燃氣流隨之轉折在舵上產生升力而獲得控制力矩。燃氣舵對排氣射流的阻力會使發動機推力和比沖降低。燃氣舵材料受燃氣流沖刷燒蝕，還會逐漸改變舵的升力梯度，即舵每偏一度所產生的升力。
二次噴射
或稱輔助流體噴射。將單元推進劑或雙元推進劑的一種組元，或將燃氣發生器的燃氣或惰性氣體通過發動機噴管擴散段壁的一側引入主燃氣流中，使其在噴管內形成斜激波，從而使主燃氣流偏轉，產生控制力矩。因不需要擺動構件，控制組件的重量較輕。
缺點
作為輔助流體的推進劑的化學能並未充分利用，會降低發動機的性能。這一方式已成功地用於固體火箭。
補充
推力向量控制還有偏流環、轉動斜置噴管等方式。
系統如何控制
根據飛行器控制系統的指令,偏轉發動機噴焰排出方向,使其與飛行器軸線偏斜一定角度召,從而改變反作用推力F的方向,此時,發動機推力F的徑向分量Fsin口就是側向控制力Fs,它圍繞飛行器重心產生一個控制力矩,用於飛行器姿態的穩定與控制。對它的套用，還得依靠計算機、電子技術、自動控制技術、發動機製造技術、材料和工藝等技術的一體化發展。利用推力矢量控制技術到新設計和改型的下一世紀軍用飛機上，的確是一個有效的技術突破口，它對戰鬥機的隱身、減阻，減重都十分有效。推力矢量控制技術能讓發動機推力的一部分變成操縱力，代替或部分代替操縱面，從而大大減少了雷達反射面積;不管迎角多大和飛行速度多低，飛機都可利用這部分操縱力進行操縱，這就增加了飛機的可操縱性。由於直接產生操縱力，並且量值和方向易變，也就增加了飛機的敏捷性，因而可適當地減小或去掉垂尾，也能替代其他一些操縱面。這對降低飛機的可探測性是有利的，也能使飛機的阻力減小，結構重減輕。因此，使用推力矢量技術是解決設計矛盾的最佳選擇。
