基于流动控制的推力矢量喷管具有实现发动机推力矢量化的功能,与传统的机械式比较,其在结构重量、隐身性能以及矢量控制反应速率等方面具有明显优势。其中逆流推力矢量喷管是通过真空源抽吸形成逆向二次流来实现推力矢量化,该方案是一种很有前途的技术方案,尤其适合高性能、高可靠性、低成本且又要求低可探测性的飞行器。本文利用数值方法,对该型推力矢量喷管系统地进行了定常和非定常气动特性研究。在阐述了其基本原理后,通过将数值计算结果与实验对比,验证了所采用数值方法的正确性和该逆流方案的可行性。在此基础上,深入分析了矢量化流场的流动结构、逆流剪切层的特点以及主流附体现象。得到如下一些结论:在逆向二次流流量、抽吸二次流流量以及主流卷吸流量三者之间存在平衡关系;逆流剪切层的速度比对它的湍动特性以及层内大涡结构存在重要影响;主流附体后,随着抽吸压力的进一步降低,抽吸二次流流量不断减小,推力矢量角基本不变。其次,通过数值计算研究,分别讨论了方案中二次流通道高度等相关几何参数以及抽吸二次流出口压力等气动参数对喷管推力矢量角等性能参数的影响。通过研究发现最大推力矢量角达到30度。为了分析二维与三维流场的差异,本文对三维模型进行了计算,发现在三维模型计算结果中逆向二次流在宽度方向的速度分布不再均匀,存在二次流动,但反映喷管总体性能的参数基本一致。接着,对因抽吸压力随时间变化和流动自身引起的两类非定常问题进行了数值研究。发现在第一类非定常问题研究中明显存在流动控制的滞后性,以及主流附体现象在该过程中具有的稳定性。而在第二类非定常问题研究中,发现逆流剪切层的速度比是一个关键因素,而层内涡结构的不稳定性则是引起此类非定常现象的直接原因。最后,针对逆流推力矢量喷管的要求首次提出了两种不同原理的真空系统方案。通过数值方法对它们进行了方案和性能研究,比较了各自的优缺点。在此基础上,本文得到了一些具有指导性价值的逆流推力矢量喷管气动特性结论,期望为今后的工程实验研究提供一些技术储备。