在錢學(xué)森鼓勵下研究發(fā)動機(jī)燃燒

1978年6月，長沙工學(xué)院更名為國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，學(xué)校組建了燃燒理論和熱學(xué)教研室，莊逢辰被任命為室主任。為了提高國內(nèi)燃燒理論研究的水平，他組織研究團(tuán)隊(duì)建設(shè)了研究性實(shí)驗(yàn)室，美國、英國和俄羅斯的燃燒理論和液體火箭發(fā)動機(jī)專家都前來參觀。他還翻譯了當(dāng)時美國剛出版的作為大學(xué)生教材的《燃燒導(dǎo)論》一書，此書于1981年出版，受到全國同行們的極大歡迎。

1981年，錢學(xué)森第二次到國防科大指導(dǎo)工作，給學(xué)校提出了17項(xiàng)國防前沿迫切需要研究的課題，其中第一項(xiàng)就是液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒。

會后莊逢辰得幸向錢學(xué)森請教問題。

錢學(xué)森對他說：“不同的推進(jìn)劑燃燒性能不一樣，你能否算一算？ 液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒不穩(wěn)定性也需要進(jìn)一步研究，現(xiàn)在還沒有掌握其規(guī)律。”

當(dāng)時莊逢辰對錢學(xué)森說，“我大學(xué)學(xué)的是機(jī)械工程，后來調(diào)到動力機(jī)械系工作搞鍋爐燃燒，現(xiàn)在又搞航天，是否行轉(zhuǎn)得太多了。”

“學(xué)鍋爐好啊！我大學(xué)學(xué)的是火車頭，也是鍋爐呢！”錢學(xué)森笑著說，“鍋爐和液體火箭發(fā)動機(jī)只是研究的工程對象不一樣，但很多基礎(chǔ)理論是相通的。你不單可以研究液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒，火箭導(dǎo)彈中的很多問題你都能夠研究。”

這些話給了莊逢辰極大的鼓舞。

1983年，他邀請美國著名燃燒理論專家F.A.Williams來校講學(xué)，舉辦了為期一個月的學(xué)習(xí)班。

1990年他將F.A.Williams1985年在美國正式出版的《燃燒理論-化學(xué)反應(yīng)流動系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論》一書翻譯成中文，并作為研究生教材，國外大學(xué)亦普遍應(yīng)用此書作為研究生教材，被稱為“天書”。

在這期間，他制訂了一個詳細(xì)的液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒過程綜合模型的理論和實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃，提出了要研究的8個模型和4種計(jì)算方法，根據(jù)航天技術(shù)發(fā)展的需要，結(jié)合研究生的培養(yǎng)，逐步開展研究。這一計(jì)劃，得到著名航天專家任新民的大力支持。

當(dāng)時上海航天局801所正在研制用于331工程的發(fā)動機(jī)（后來成為了長征3號運(yùn)載火箭的一級發(fā)動機(jī)FY-20），委托莊逢辰率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成該發(fā)動機(jī)燃燒室計(jì)算模型研究。他帶領(lǐng)3位老師、5位研究生創(chuàng)立了液體推進(jìn)劑高壓蒸發(fā)和燃燒模型并得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。進(jìn)一步研究成功自燃推進(jìn)劑火箭發(fā)動機(jī)高壓燃燒過程計(jì)算模型，減少了正在研制中的FY-20發(fā)動機(jī)的試車次數(shù)，縮短了研制周期，節(jié)省了研制經(jīng)費(fèi)，為我國331工程第一顆同步通信衛(wèi)星（東方紅2號）的及時成功發(fā)射作出了貢獻(xiàn)。航天部上海航天局對這個項(xiàng)目研究成果組織了鑒定，認(rèn)為該模型是國內(nèi)最早提出的一項(xiàng)開創(chuàng)性模型，其中偏二甲肼和四氧化二氮高壓蒸發(fā)模型在國際上首次提出。該項(xiàng)目獲得了國家科技進(jìn)步三等獎。

1985年、1987年，他們開展用于發(fā)射東方紅3號衛(wèi)星的FC-5遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動機(jī)采用不同推進(jìn)劑的燃燒性能和高空比推力分析。研究結(jié)果為東方紅3號衛(wèi)星于1997年5月12日成功發(fā)射作出了貢獻(xiàn)。

1988年，他們開展用于長三甲第3級的YF-75發(fā)動機(jī)燃燒室燃燒過程仿真計(jì)算和氣氫液氧同軸式大流量噴嘴的理論和試驗(yàn)研究兩個課題。同年，他還與上海航天局801所簽訂了液氧/烴推進(jìn)劑燃燒問題研究的課題。

1993年，他帶領(lǐng)大伙完成了我國自主研究成功的CAFILRE液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒流場分析計(jì)算模型、以后又發(fā)展成YF-75發(fā)動機(jī)噴注器燃燒過程三維數(shù)值模擬軟件，對YF-75發(fā)動機(jī)的燃燒過程進(jìn)行計(jì)算，為設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確了解燃燒室內(nèi)部細(xì)節(jié)和正確選擇設(shè)計(jì)參數(shù)提供重要的依據(jù)，受到設(shè)計(jì)人員的歡迎。

（這兩個項(xiàng)目先后獲軍隊(duì)科技進(jìn)步一、二等獎）