推力向量控制
正文
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。
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。
遊動發動機 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。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 固體火箭發動機靠擺動噴管控制推力向量。擺動噴管分成固定的和活動的兩個部分，靠球面配合，擺動活動部分產生控制力矩，但活動接合面必須保證燃氣密封，因而擺動摩擦力矩較大。擺動噴管有兩種型式：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。
渦輪排氣噴管擺動 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。不過，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。
推力向量控制還有偏流環、轉動斜置噴管等方式。
