固體火箭推進(jìn)劑是發(fā)動機(jī)的能量來源。 推進(jìn)劑被點燃后在燃燒室中燃燒， 經(jīng)過復(fù)雜的物理變化和劇烈的化學(xué)反應(yīng)過程， 生成高溫 （2000～3000K）、 高壓 （幾兆帕到幾十兆帕）燃燒產(chǎn)物， 燃燒產(chǎn)物從燃燒室流入拉瓦爾噴管， 在這個特殊形狀的管道中， 燃燒產(chǎn)物膨脹加速， 流速由亞聲速轉(zhuǎn)變?yōu)槌曀伲?并從噴管中高速噴出， 從而產(chǎn)生直接反作用力——推力，推動飛行器運(yùn)動。 圖1-12所示為固體火箭發(fā)動機(jī)推力 （或燃燒室壓強(qiáng)） 隨時間變化的典型曲線。

圖1－12 固體火箭發(fā)動機(jī)推力 （或燃燒室壓強(qiáng)） 隨時間變化的典型曲線

從能量轉(zhuǎn)換的觀點看， 固體火箭發(fā)動機(jī)的工作過程是由幾個能量轉(zhuǎn)換過程組成的， 如圖1-13所示。 首先， 推進(jìn)劑通過燃燒將其蘊(yùn)藏的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為燃燒產(chǎn)物的熱能 （包括內(nèi)能和壓強(qiáng)勢能， 用熱力學(xué)參數(shù)焓來表示）， 這是固體火箭發(fā)動機(jī)的第一個能量轉(zhuǎn)換過程， 是在燃燒室內(nèi)完成的； 其次， 燃燒產(chǎn)物在噴管中膨脹加速， 其熱能轉(zhuǎn)換為射流定向運(yùn)動的動能， 這是固體火箭發(fā)動機(jī)的第二個能量轉(zhuǎn)換過程， 是在噴管中完成的； 最后， 燃燒產(chǎn)物從噴管中噴出產(chǎn)生的直接反作用力對飛行器做功， 推動飛行器運(yùn)動， 使燃燒產(chǎn)物定向運(yùn)動的動能轉(zhuǎn)換為飛行器的飛行動能。

圖1－13 固體火箭發(fā)動機(jī)的能量轉(zhuǎn)換過程

由此可見， 固體火箭發(fā)動機(jī)實質(zhì)上是一個能量轉(zhuǎn)換裝置， 推進(jìn)劑在燃燒室中的燃燒過程以及燃燒產(chǎn)物在噴管中的膨脹過程均是發(fā)生在發(fā)動機(jī)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換過程。 本書的主要內(nèi)容是研究這兩個過程的基本規(guī)律、 主要影響因素以及能量轉(zhuǎn)換效率。