燃烧轻气炮（Combustion Light Gas Gun,CLGG）的内弹道过程为典型受限空间中的预混火焰传播过程,高压装填的氢氧发射药的燃烧剧烈,激波与火焰的强化关系复杂,一定条件下还会发生爆轰转捩,威胁发射系统安全。为了掌握CLGG内弹道技术,本文基于带详细化学反应的一、二维流动燃烧模型,对高压氢氧膛内预混燃烧中的火焰加速动力学规律、多点火焰干涉、爆燃转爆轰等关键问题展开研究,阐明其中机理,以此为基础,研究了燃烧稳定控制方法,以实现稳定的内弹道燃烧。本文主要工作及创新如下:首先建立了内弹道一维模型,基于WAF-HLLC格式求解控制方程,编写了数值计算程序,为CLGG膛内燃烧研究提供快速分析手段。模拟研究了不同氢氧当量比的膛内燃烧过程,发现常规内弹道过程的膛内火焰传播分为三个典型速度阶段:指数加速、高速爆燃,以及末端减速。爆燃转爆轰（DDT）发生在高速爆燃阶段,形成机理为高速火焰与激波间的同步耦合强化。爆轰能小幅提升弹丸初速,但也会造成强冲击和高幅压力振荡。此外,还分析了传播行程对DDT触发的影响。建立了内弹道二维轴对称流动燃烧LES-详细化学反应模型,采用火焰增厚模型和网格自适应加密对计算过程进行加速,得到了氢氧球形火焰、指形火焰、平面火焰和末端燃烧等各典型动力学阶段的结构变化。揭示了驱动火焰传播的动力学机理,其中,球形和指形初期以火焰面积增长为主导机理,速度可用时间的指数形式拟合;面积增长机理在指形高速爆燃阶段因火焰接触膛壁和未燃气体压缩阻尼而失效,爆燃火焰的缓慢加速主要由压力波、湍流和反应放热间的正反馈机理推动;接近弹底后,指形火焰因未燃气体运动受限而急剧减速,并退化为平面结构,后续末端气体上的火焰传播受Richtmyer-Meshkov机理主导,先形成泡状前凸,再以涡旋扩散的方式进行,并观察到了激波反复穿透火焰面形成典型的钉泡结构。研究了多点火焰间的相互作用关系,发现火焰间的相互影响主要存在于相邻火焰面,膛内燃烧持续时间更长,轴向声学振荡对火焰的畸变作用更明显。研究结果完整地揭示了CLGG常规内弹道过程的火焰传播规律和动力学机理。对多种燃烧环境下发生的爆轰现象进行了整理分析,结果表明DDT的触发存在多种可能机理,一类是接近或达到壅塞态的高速火焰与形成于反应区内部的激波发生同步传播并耦合增强;另一类则是爆燃阶段的经由焰面附近的热点形成局部爆炸,再发展为爆轰。对于热点起爆过程,发现激波自火焰内部穿透火焰面和激波在外侧汇交所触发的热点起爆机理不同,前者为激波叠加强化加速机制,后者则为梯度诱导加速机制。高反应强度下,氢氧火焰在球形火焰阶段即可发生DDT,形成多个热点同时起爆的现象。此外,研究还发现末端燃烧中存在特殊的低速火焰起爆现象,其机理为激波汇交直接点燃充分压缩的高温未燃气体,形成局部爆炸。研究结果揭示了CLGG膛内爆轰的形成机理,为燃烧稳定性研究指出方向。为实现CLGG稳定燃烧,规避爆轰现象,研究了置障条件下的火焰传播,分析了障碍对DDT触发规律的影响以及相应触发机理,结果表明障碍物倾向于更短的DDT触发行程。引入破膜式爆炸点火管点火方案,研究了射流火焰传播机制,分析了破孔压力和孔径对内弹道的影响,结果表明可以有效规避爆轰现象,且膛内过程高幅压力振荡较少,弹丸加速平滑。