高超声速飞行器及其推进系统是当前各国研究与开发的热点,从推进系统和飞行器的一体化的角度来考虑,非对称大膨胀比喷管(SERN)是目前最好的选择,引起了国内外越来越多的重视。本文从喷管试验和数值计算两方面展开了对SERN的研究。首先,在落压比NPR=4—11的范围内,利用基准模型进行了验证试验,前后两次试验结果符合较好,低落压比试验台性能完好,随后对基准模型进行了数值模拟,数值模拟的结果与试验结果也很符合。随后对新的SERN模型进行了NPR=4—11的冷流吹风试验,获得了过膨胀喷管内部的流场结构和流动特性。研究表明,在所有试验压比下,喷管均处于严重的过膨胀状态,膨胀面上的气流分离很严重,喷管的流量系数和推力系数均很低,喷管的性能很差,必须采取某些措施加以改善。其次设计并加工了用于高落压比试验的喷管试验台,在试验台上对新的SERN模型进行了试验,试验时达到的落压比范围为NPR=20—40,最后对相应的工况进行了数值模拟。研究结果表明:由于工作落压比的增加,过膨胀程度越来越小,上膨胀面分离区不断减小。底板上所测压力都高于背压,喷管性能得到了改善。