为研究单基发射药爆破振动特性，开展了单基发射药与乳化炸药爆破振动实验研究，并对比分析了两种爆破器材的爆破地震波在传播过程的衰减规律和能谱分布规律。利用萨道夫斯基公式和HHT方法对实验测得的爆破振动信号进行分析，得到单基发射药与乳化炸药的爆破振动衰减公式、单基发射药振动的乳化炸药等效系数和边际能量谱等。研究结果表明：单基发射药与乳化炸药的爆破振动质点峰值速度随比例距离衰减的趋势相当，但单基发射药的爆破振动速度及合速度均小于乳化炸药。且本次实验中单基发射药爆破振动的乳化炸药等效系数平均值仅为0.43，说明单位质量单基发射药的爆破振动效应要远小于乳化炸药。此外，单基发射药和乳化炸药爆破振动信号的能量均主要集中于0~50 Hz，随着药量增加乳化炸药的能量分布没有明显变化，而单基发射药振动信号的主频向15~25 Hz移动。虽然单基发射药振动信号能量要低于乳化炸药，但随着实验药量的增加，单基发射药爆破振动总能量与乳化炸药的差距在减小，且单基发射药振动信号在0~10 Hz频段的能量占比随药量和爆心距变化而波动。

为研究单基发射药孤石爆破特性，利用直径和高度均为50 cm的水泥砂浆试块模拟孤石，开展了0.05~0.25 kg/m3单耗的单基发射药和乳化炸药孤石爆破实验，统计并分析了单基发射药和乳化炸药爆破试块的块度分布、破碎能及能量利用率随单耗的变化规律。结果表明:乳化炸药爆破孤石的最大块度随单耗的增加，但能量利用率变化不大。结合高速摄影观察对比单基发射药和乳化炸药爆破孤石的表面裂纹分布与扩展结果，发现单基发射药破岩模式与乳化炸药存在显著差异，其破岩模式是通过在炮孔内快速燃烧产生的高压气体使试块发生轴向和环向的拉伸破坏，而当试块完全开裂后剩余的发射药不再提供破岩能量。

提出了一种基于Fraunhofer衍射理论的燃烧颗粒粒径在线测量方法。根据固体推进剂药条燃烧火焰辐射光谱特性,选取450 nm蓝紫光激光器为光源,采用450 nm滤波探测方式消除固体推进剂燃烧的自发光辐射影响,搭建了固体推进剂药条燃烧颗粒粒径的在线测量系统。并利用10.9 μm标准颗粒、160 μm标准颗粒、及混合标准颗粒系对该系统开展粒径测量验证。燃烧实验的结果表明,固体推进剂药条燃烧颗粒的粒径约为10 μm和160 μm,呈双峰分布特征,数目分布主要集中在160 μm左右,随着药条燃烧时间增加,10 μm附近颗粒数量增多,160 μm附近颗粒数量减少。对于同一燃速下的固体推进剂,初始测量高度越高,燃烧颗粒的粒径越小。在初始测量高度相同时,不同燃速下燃烧颗粒的平均粒径相差不大。这些结果为固体推进剂燃烧过程研究提供了参考。

针对空间环境对低轨卫星推进系统的影响, 以某卫星超寿命运行下的肼推进剂泄漏为例, 在讨论卫星轨道倾角、光照角、降交点地方时等参数漂移的基础上, 详细分析卫星无姿态控制下的俯仰角速度遥测参数加速变化与干扰力矩来源, 随后根据气态方程建立模型, 估计质量泄漏率、气体泄漏率、干扰力矩、比冲等参数, 最后利用姿态角速度、储箱温度与压力等遥测数据进行检验。结果表明, 干扰力矩具有分段线性变化特征, 极大值约为3.4 μN·m, 极小值约0.9 μN·m; 肼推进剂的质量泄漏率在7.4~13.4 μg·s-1之间变化, 初始值相对较大, 随后下降并逐渐稳定在8.0 μg·s-1附近; 对应的气体泄漏率在0.56~1.18 Pa·L·s-1之间变化, 稳定值约为0.60 Pa·L·s-1; 比冲在121~249 m·s-1之间, 稳定值接近200 m·s-1。温度对漏气比冲的影响较为明显, 温度高则比冲相对较大, 反之亦然; 温度对干扰力矩也有相应影响, 但对质量泄漏率的影响并不明显。泄漏由密封材料性能下降所致, 温度对材料老化的影响是其中的关键因素, 但肼推进剂的质量泄漏率相对较小, 推进系统的产品质量相对较优, 能够满足长寿命低轨卫星应用需求。

针对固体火箭发动机恶劣环境下的高温燃烧测量问题, 提出了利用辐射光谱法来开展固体火箭推进剂燃烧温度在线测量的方法, 采用200～1 100 nm光纤光谱仪测量了高压实验燃烧器下固体火箭推进剂燃烧火焰辐射光谱, 总结了其光谱特性, 并基于普朗克定律和光谱拟合方法获得了相应的推进剂燃烧温度, 这对固体火箭推进剂燃烧诊断与燃烧机理研究具有重要的参考价值。

利用布鲁克公司生产的OPAG 33型傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer, FTIR)对固体推进剂燃烧火焰的温度进行了研究。在仪器的分辨率为4 cm-1、测试距离为20 m的条件下，实时测得了高能硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether Propellant, NEPE)固体推进剂燃烧火焰的红外发射光谱图。利用燃烧产物中HCl气体分子的发射光谱精细结构谱线计算了NEPE固体推进剂羽流的温度。实验结果表明，利用被动式遥感FTIR光谱仪可对固体推进剂的燃烧温度进行快速实时的非接触式测量，是一种有效的研究手段。

利用加拿大BOMEN公司出产的MR-254型红外光谱仪，对固体推进剂羽流的红外辐射特性进行了研究。在分辨率为4 cm^-1、测试距离为5 m的条件下，实时测得了含铝改性固体推进剂和NEPE固体推进剂的红外发射光谱图，得到了推进剂在3~5 μm波段内的辐射能数据。采用燃烧产物分子的发射光谱精细结构谱线计算了羽流的温度，探讨了固体推进剂辐射能和温度的影响因素。实验结果表明，采用被动式遥感FTIR光谱可对固体推进剂羽流进行快速、实时的非接触式测量，是一种有效的研究手段。

综述了近10 年来国内外液体靶材激光推进的主要研究成果。分析了液体靶材激光推进的一般机理，得出了溅射是液体靶材推进性能主要制约因素的结论。提出了改变靶材结构形态和增大靶材黏度从而改善推进性能的两种有效途径，依据不同途径依次评述了体状、膜状、滴状和高黏度液体靶材的性能特点，并总结出了己烷炮靶、雾化水滴和高黏度溶液这三种综合推进性能较好的液体靶材。最后指出了复合靶材将成为未来液体靶材激光推进的一个重要发展方向。

基于实验研究高氯酸铵与端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)复合推进剂的点火燃烧性能，有助于揭示燃烧一致性机理，进而改进燃烧特性，提高底排增程弹射击效能。激光具有能量可调与高输出稳定性的优点，是最佳的含能材料点火燃烧实验的能量源。利用大功率固体激光系统，并借助高速录像系统，研究了AP/HTPB复合底排推进剂试样的点火延迟时间，点火延迟时间随激光强度的增加先显著缩短，继而趋于平缓；基于试样燃烧序列图像及图像处理技术，计算出了复合推进剂的燃速约为3.41 mm/s。基于含能材料一维激光点火模型，对试样的点火燃烧进行数值模拟，点火延迟时间的计算结果与实验情况比较吻合，并得到了激光作用的推进剂表面温度随时间及激光强度的变化历程。

束流离子生产成本和推进剂利用率是表征离子推力器放电室性能的重要参数。在考虑不改变放电室几何结构、磁场分布并保持离子推力器比冲和效率的前提下，利用一维经验分析模型对兰州空间技术物理研究所研制的LIPS-200离子推力器放电室性能进行了优化分析，以实现推力器的推力从40 mN提高到60 mN的目标要求。分析结果表明，提高放电室推进剂流率至2.06 mg/s，放电室内放电电流维持在6.9 A，放电室内平均氙离子密度达到2.167×1017 m-3时，可以保证引出1.2 A的束流，推力器达到60 mN的推力。与之对应的推进剂利用率为92%，束流离子生产成本约为188.515 W/A，相比推力40 mN时，推进剂利用率为88%、束流离子生产成本为188.29 W/A的情况，放电室性能有所提高。另外，放电室性能优化过程中其鞘层电位始终保持在3.80~6.65 eV范围内。