为了研制高性能的固体化学微推进器,本文主要研究了微尺度下固体含能材料的燃烧特性及机理,微推进器的作功特性及其结构设计。利用高速摄影技术研究了B/KNO3在微细石英管中燃烧时,燃速随圆管管径、燃烧室压强、圆管壁厚及管壁热传导系数的变化；建立了微细圆管内固体含能材料的燃烧传热模型,分析了圆管管径、壁厚及管壁热传导系数对热损失和燃烧稳定性的影响机理和规律。研究表明：圆管管径越小、燃烧室压强越小、管壁热传导系数越大,燃烧越不稳定；管壁热传导系数较小时,燃速随壁厚增加而增大；管壁热传导系数较大时,燃速随壁厚增加而减小；当壁厚增加到一定值时,壁厚对燃烧影响趋于稳定。基于单摆原理测试分析了不同推进剂的作功性能随微推进器单元药室直径的变化规律。研究表明：相同药剂时,推力、冲量均随药室直径增加而增大；相同药室直径时,斯蒂酚酸铅类的推力较大、冲量较小,硝酸肼镍类的推力较小、冲量较大。建立了微推力计算模型,分析了微喷管结构对推进性能的影响。0.1MPa环境压强下,微喷管存在一个最佳的出口扩张比；真空环境中,推力随出口扩张比增加而不断增大。建立了化学微推进器阵列单元燃烧传热的数学物理模型和热应力有限元模型,计算分析了微推进阵列药室的结构和力学性能。结果表明：药室材料热传导系数越小、药剂燃烧时间越短,阵列集成度越高；药室孔边处热应力及变形量最大,是结构中最薄弱的环节；药室直径越大、药室单元间距越小、燃气温度越高、作用时间越长,阵列结构中热应力及变形量就越大,越易造成结构的破坏。