等离子体高能合成射流激励器是目前主动流动控制激励器中有望实现高超声速飞行器直接力控制实际工程应用的流动控制装置。本文以试验为主,结合数值模拟和理论分析,对等离子体高能合成射流激励器直接力特性开展系统研究。结合等离子体高能合成射流响应时间快,持续时间短的特点,设计了单丝扭摆式微冲量测量系统,对激励器射流冲量进行实验测量,并建立不考虑力参数的微冲量计算模型,可实现的等离子体合成射流冲量测量精度为1μN×s。基于等离子体合成射流激励器工作的热效应,建立了等离子体合成射流激励器的唯象仿真模型,分析了两电极等离子体合成射流激励器完整周期内的流场发展、演变过程,以及射流出口处速度和温度特性,结合激励器射流冲量实验测量结果获得两电极激励器腔内气体加热效率约为4%,同时对激励器射流冲量主要影响因素进行了数值模拟和实验分析,结果表明激励器射流冲量主要由射流自身流动引起,因激励器腔体内外压差形成的前驱激波对射流冲量影响微弱。基于单丝扭摆式微冲量测量系统及其计算模型,系统研究了激励器结构参数、驱动参数和环境参数对三电极等离子体高能合成射流激励器直接力特性的影响规律。对比数值模拟和实验测量结果表明三电极激励器腔内气体加热效率约为6%,且同样具有快速的流场响应能力。在相同电容能量注入条件下,三电极激励器射流速度、前驱激波速度以及前驱激波强度都较两电极激励器提高近一倍,单脉冲射流冲量提高近6倍。