双脉冲发动机解决了固体火箭发动机推力不可调整和间断的问题,采取具有阻燃隔热功能的脉冲隔离装置,将燃烧室分隔成两个拥有独立点火系统的燃烧室,控制点火间隔,精确分配推力,具有机动性佳、有效射程远、飞行末速度大、隐身效果好等优点。本文以轴径混合式双脉冲发动机为研究背景,针对双脉冲发动机软质隔层热载荷下烧蚀特性展开研究,结合实验分析与数值模拟,编制了绝热材料传热烧蚀过程仿真程序,深入探究了Ⅰ脉冲工作环境下EPDM软质隔层材料的热解烧蚀过程,对发动机热防护结构设计具有重要的参考价值。（1）模拟计算了轴径混合隔层式双脉冲发动机Ⅰ脉冲工作时的两相流内流场,得到了流场流动特性参数和软质隔层工作热载荷参数。结果表明,颗粒相热惯性大,温度降幅小,气固相之间存在温度和速度滞后,导致喷管轴线处温度比同截面其它位置高,马赫数却更低。颗粒随流性很好,被气流带着朝喷管运动,未进入燃烧室上游。部分颗粒与收敛段碰撞反弹后喷出。随着燃面后移,颗粒运动起点离轴线越远,碰撞位置越靠收敛段上端,轨迹更为集中。整个过程鲜有颗粒向上游运动,对隔层未产生显著烧蚀冲刷作用。（2）采取热失重实验和激光烧蚀炭化实验对EPDM材料进行了研究。对热失重数据分析,获得了材料的热解动力学参数。观测激光烧蚀炭化过程和分析烧蚀炭化前后形貌,得到了材料烧蚀炭化结构及元素含量变化。热失重质量损失分三个阶段:样品脱水期;主要热失重区间,损失速率快,质量损失多;热解结束。激光烧蚀炭化后,呈原始材料层、热解层和炭化层三层烧蚀结构,热解层孔隙分布不均,存在大块基体。炭化层为疏松多孔介质结构,基体充分炭化,空洞无规则排列。（3）针对热解炭化类绝热材料烧蚀过程,提出了一种材料比热容、热导率等参数随时间和温度变化的数学模型,并编制了变热物性烧蚀计算程序。推导建立了热解气体变热物性模型、材料密度模型和材料比热容及热导率模型。采取基于格心的有限体积法对控制方程离散,温度偏导数通过Jacobian变换计算,时间推进采用三阶龙格库塔法,编制了变热物性烧蚀程序。通过两个热传导算例,及与经典烧蚀实验结果和常热物性计算结果对比,表明对热解炭化类热防护材料热解烧蚀过程仿真具有较高的准确性,充分验证了该程序的可靠性,为模拟Ⅰ脉冲工作下隔层烧蚀过程提供了求解平台和理论依据。（4）结合模拟得到的Ⅰ脉冲工作两相流内流场特性参数及热载荷参数,和建立的变热物性模型,研究了给定热流作用下芳纶/EPDM绝热材料能量扩散过程、热解炭化过程和热失重过程,并对影响隔层热解烧蚀过程的三个因素燃气热流密度、软质隔层厚度和Ⅰ脉冲工作时间展开了探究。获得了材料内部温度、密度分布,热导率、比热容变化历程,热解层、炭化层厚度-时间曲线等热解烧蚀热响应特性参数。热流作用初期,材料上表面升温迅速,能量不断向内扩散,因热解吸热、热解气体逸出携带能量和向外辐射能量导致扩散速率下降,温度推进速率降低。热流持续作用,炭化层厚度前期增加较快,而后减慢近似成线性增长。温度对热解反应速率的影响呈指数变化趋势,直接导致近上表面部分热解反应速率极快,而离上表面越远则越慢,且趋势较为明显,当地热解气体生成率随距离下降极快。