作为一种高效的主动流动控制技术，环量控制可以改善飞行器的空气动力学特性和姿态控制[1]。针对常规机翼在气动增升上面的局限以及在舵效控制上面的不足，本文以风洞实验和数值模拟为手段，研究了环量控制技术，验证了其在飞行器上的气动增升和控制效果，并结合流动显示实验分析其产生气动增升和控制的流动机理。
　　首先，本文通过数值模拟选取环量增升翼型尾缘参数，选定二维环量增升翼型的H/Rcc=0.067作为设计参数。同时分析多级环量增升翼型的气动特性。在单喷口环量增升翼型的基础上，根据尾缘流动分离点，依次增设二级和三级喷口，通过阶梯式的吹气方式，验证多级环量增升翼型的增升效果。数值模拟研究结果表明，单喷口环量增升翼型最大升阻比为41.8，双喷口为62.3，而三喷口则达到83.3。同时，文章引入“有效升阻比”的概念，分析多级环量增升翼型的吹气效率。结果表明，当吹气系数Cμ=0.013时，多级环量增升翼型的吹气效率最高，单喷口翼型最大有效升阻比为35.1；双喷口翼型最大有效升阻比为40.7；三喷口翼型最大有效升阻比为48.9。
　　依据上述数值模拟结果，选择环量控制装置的H/Rcc=0.067作为设计参数，设计一套可以实现向上(向下)吹气的环量控制装置，并将其应用于飞行器进行气动力及气动力矩的控制。通过风洞实验，对同尺寸常规舵面模型和带有环量控制装置的环量控制机翼进行气动力和气动力矩研究分析。实验发现来流迎角相同，吹气系数Cμ=0.04的环量控制机翼和舵面偏角为30°时的常规舵面机翼相比，失速迎角提高35.7％，升力最大增加32.4％，滚转力矩最大增加60.3％。利用有效升阻比的概念分析环量控制机翼的吹气效率，结果表明，当Cμ=0.02时，环量控制机翼的吹气效率最高，最大有效升阻比为9.3。同时，在整个实验迎角范围内，环量控制机翼产生的滚转力矩控制效果优于常规舵面；吹气系数Cμ=0.04时，与常规舵面偏角为30°相比，滚转力矩最大增加了95％。当环量控制装置上侧和下侧同时吹气时，能够对飞行器产生偏航力矩。随着迎角的增加，不同吹气系数下的偏航力矩增量值增加。吹气系数每增加1％，偏航力矩系数增量值增加0.075。
　　最后，采用粒子图像测速(PIV)技术，对环量控制模型开展流场研究实验，分析该装置产生气动控制效果的流动机理。环量控制装置使机翼气动特性改善的原因是吹气条件下，机翼后缘边界层内的低能流体减少，流向动量增加。同时，射流速度的提高会偏转机翼后缘处的气流，从而增加了绕机翼的环量，改变了机翼受力。此外本文设计的环量吹气装置可产生飞行器飞行控制所需的滚转力矩，且控制效率高于常规舵面。当环量控制装置同时在上侧和下侧出风口吹气时，它可以改变飞行器所受偏航力矩，并有可能取代方向舵。