本发明公开的一种变结构高度补偿喷管实验装置，属于发动机喷管实验领域。主要由稳压仓、底板、盖板、变结构扩张段、转轴、密封条、推杆、滑块轨道、滑块、测压金属管、测压软管、驱动机构、压力传感器、位移传感器、驱动力传感器组成。稳压仓用于使来流气体降速稳压，以测量来流气体的总压。通过多段扩张段绕转轴转动调控喷管出口面积，根据扩张段与底板、盖板、转轴之间的结构特点布置密封条，保证变结构高度补偿喷管实验装置气密性，进而保障实现变结构高度补偿喷管实验实时测试，所述实时测试参数包括扩张段角度、壁面压力分布、执行机构负载。本发明只需要通过驱动机构移动推杆横向位置，便可将每个变结构扩张段角度调节到位，提高实验效率。