固体燃料冲压发动机具有结构简单、比冲高、可靠性高及成本低等优点，在未来超声速导弹和冲压增程炮弹方面具有广阔的应用前景，但是，影响固体燃料冲压发动机工作特性的因素很多，目前仍有许多问题需要研究。本文以CFD软件FLUENT为基础，并利用UDF进行了二次开发，采用理论分析、数值仿真和试验相结合的方法，对典型单燃烧室和双燃烧室固体燃料冲压发动机燃烧特性及其影响因素进行了深入的研究，为固体燃料冲压发动机的设计和应用提供理论基础和技术支持。本文主要研究工作如下:　　一、根据固体燃料冲压发动机燃烧室内流动及燃烧特点，建立了燃烧室内复杂湍流流动及燃烧的数值计算模型;根据PE的热分解和化学反应机理，建立了固体燃料燃速数值计算模型和PE在固体燃料冲压发动机燃烧室内的5组分、两步化学反应模型，燃速计算结果与实验结果符合较好;　　二、采用数值仿真方法，对PE在典型单燃烧室固体燃料冲压发动机燃烧室内的燃烧特性进行了深入研究，分析了来流空气质量流率、固体燃料内径、来流总温、燃烧室入口直径、固体燃料长度以及掺混板高度对燃烧室燃烧性能的影响，得到了燃烧室内流场结构及主要参数分布。结果表明，固体燃料平均燃速随来流空气质量流率和来流总温的增大呈指数递增，随固体燃料内径和长度的增大呈指数递减。燃烧室入口直径存在一最佳值使得平均燃速最大，大于或小于该最佳直径，平均燃速都将减小;补燃室燃烧效率随来流空气质量流率、固体燃料内径、燃烧室入口直径及掺混板高度的增大而增大，随来流总温和固体燃料长度的增大而减小。　　三、提出一种带中间隔板结构的双燃烧室设计思想，采用数值仿真方法，对PE在双燃烧室固体燃料冲压发动机燃烧室内的燃烧特性进行了深入研究，分析了来流空气质量流率、固体燃料内径、中间隔板内径及其位置变化对燃烧性能的影响。研究结果表明:前、后燃烧室内各存在一个回流区，前燃烧室内燃气质量加入增大了后燃烧室入口燃气质量流率，前燃烧室燃气燃烧提高了后燃烧室入口燃气温度，中间隔板使得燃气通道面积减小，后燃烧室及补燃室内燃气速度增大，湍流动能增大;前、后燃烧室内当地燃面退移速率变化规律与单燃烧室内一致，后燃烧室内当地燃面退移速率和平均燃速明显大于前燃烧室;双燃烧室内平均燃速随来流空气质量流率的增大呈指数递增，随固体燃料内径和中间隔板内径的增大呈指数递减。相对于前、后燃烧室等长情况，中间隔板位置小幅度前移或者后移均对增大平均燃速有利。双燃烧室结构时，补燃室燃烧效率随来流空气质量流率和固体燃料内径的增大而增大，随着中间隔板内径的增大而减小;与单燃烧室固体燃料冲压发动机相比，当来流空气质量流率和固体燃料内径较小时，单燃烧室结构补燃室燃烧效率较高;当来流空气质量流率和固体燃料内径较大时，双燃烧室结构补燃室燃烧效率较高。　　四、以典型双基推进剂为点火药，设计了中心锥火药式点火器，试验表明，该点火器工作可靠，点火时长可调，点火期间引起的燃烧室压强峰较低，且对于不同的来流工况具有较大的适用范围。分别设计了单、双燃烧室两种结构试验固体燃料冲压发动机，利用中心锥火药式点火器、燃烧中止及气流转换系统，对以PE为燃料的单、双燃烧室固体燃料冲压发动机燃烧特性进行了直连式实验研究。实验结果表明，在单、双燃烧室两种结构下，PE平均燃速均随来流空气质量流率和突扩比的增大而增大，随固体燃料内径的增大而减小。双燃烧室结构时，后药柱当地燃面退移速率和平均燃速明显大于前药柱。两种结构燃烧室实验结果表明，与单燃烧室相比，双燃烧室内PE平均燃速增大了20～23％，补燃室温度升高了约200K，补燃室燃烧效率提高了约4％，双燃烧室结构燃烧性能明显优于单燃烧室。数值仿真与实验结果吻合较好，固体燃料平均燃速最大误差不超过9.8％;补燃室温度最大误差不超过6.5％。