航天飞行器中高温两相流引起的冲刷问题的解决是当务之急,尤其是固体火箭喷管中的烧蚀、侵蚀耦合现象很严重。固体火箭喷管中燃气含有多种气体成分:CO₂、H₂O、H₂、CO、C₂H₂、N₂,燃气流过喉衬,在喉衬表面形成湍流边界层,燃气中氧化组分通过边界层向喉衬表面扩散,与喉衬表面的碳发生一系列吸热或放热化学反应。基于气动热力学、热化学动力学、传热学、复合材料力学,对固体火箭喷管热化学燃烧和粒子的侵蚀进行分析。固体火箭喷管控制机制主要是双控制机制,在固体火箭喷管中找到其平衡点,区分控制机制,根据三大守恒定律得到固体火箭喷管的热化学烧蚀速率。基于冲击动力学、混沌理论,对固体火箭喷管中粒子的侵蚀进行分析,发现Al₂O₃粒子在喷管中运动存在混沌现象,引起烧蚀表面粗糙度增加。研究结果可为固体火箭喷管的优化设计提供理论指导。