本文对应用于固体火箭发动机的小型摆动喷管设计技术进行了对比论证、分析、设计和试验验证。首先对国外用于航天器的小型固体火箭发动机摆动喷管进行了简要介绍,然后对国内外小型摆动喷管技术研究情况进行了调研。对比分析了目前常见的几种不同摆动喷管的优缺点,选择了具有技术优势的滚动球窝摆动喷管,作为本文的主要研究对象。开展了小型摆动喷管设计方法研究,提出了一种基于空间矢量布局的抗扭装置结构,满足滚动球窝摆动喷管抗扭技术要求。还对滚动球窝摆动喷管核心的滚动球窝结构接触应力进行了分析方法研究,并与摆动喷管试验结果进行了对比。本文所采用的接触应力分析方法,能够满足工程设计的要求。考虑到喷管在一定摆角后对热结构、烧蚀和性能的影响,对摆动喷管摆动之后的高温高压高速热流场采用流场仿真分析软件进行了仿真分析,并对喷管入口转接空腔内的粒子冲刷、喉部烧蚀和推力性能进行了预估,其结果与地面点火试验吻合。通过地面冷摆动试验和地面点火试验,考核了采用本文方法设计的滚动球窝摆动喷管的结构可靠性、性能稳定性、喷管摆动的可靠性,达到了设计技术要求,验证了设计方法的有效性。论文研究为发展摆动喷管技术提供了有用的参考。