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。

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。

为了研究推进剂类型和铝粉含量对固体火箭发动机羽烟紫外辐射特性的影响，采用二维流场和三维辐射传输相结合的方式建立羽烟紫外辐射模型，模型中可考虑热发射、CO+O化学发光、OH自由基化学发光、以及不同状态和直径Al2O3颗粒辐射特性等紫外辐射机理。利用模型计算了双基、改性双基和复合推进剂羽烟的紫外辐射分布，并以复合推进剂为例，研究了铝粉含量对羽烟紫外辐射特性的影响。研究结果为紫外预警系统判断导弹的类型，以及导弹紫外隐身性能的提高提供了参考。

为获得羽烟对激光透过率的影响，用烟箱法对2种配方的缩比发动机羽烟在1.06μm、10.6μm激光波段的透过率进行测试。采用1.064μm激光调制发射、接收、数据采集系统对1.06μm激光波段烟雾透过率测试；用黑体、光谱辐射计、数据采集系统可测出2μm ～13μm 的光学透过率，从中提出10.6μm激光波段烟雾透过率，得到不同推进剂配方、不同烟雾浓度情况下10.6μm光波和1.06μm光波的烟雾透过率测试数据。烟箱1.8m烟道上的测试数据表明：配方2推进剂优于配方1推进剂，10.6μm光波的烟雾透过率96%～97%大于1.06μm光波的烟雾透过率92%～93%。

燃速与辐射通量之间的关系可以由两支相交直线构成的线性方程进行描述,其中折点(交点)是外界辐射能作用下固体双基推进剂燃烧的一个重要特征.包括折点附近在内的燃烧特性可以采用Fourier方程进行分析.考虑到辐射在燃烧表面上形成的碳化层对辐射传递的阻碍作用,本文分析了1040,1041,N-5和N型推进剂的燃烧特性.导致两段函数和折点形成的主要原因是在辐射能到达凝聚相表面之前部分辐射能已经发生了损失.

用Nd:YAG激光器抽运染料激光器,激发固体推进剂火焰内OH基火焰中V″=0→V′=1跃迁,用CCD收集V′=0→V″=0跃迁的非共振感生荧光,测量了固体推进剂火焰中OH基的二维分布情况.

配合所建立的固体推进剂燃烧驱动CO2气动激光实验系统,对固体推进剂燃气与高压空气的掺混特性和该种气动激光的工作特性进行了数值模拟计算,有助于获得较为理想的激光工作介质和较高的激光功率输出。