在钱学森鼓励下研究发动机燃烧

1978年6月，长沙工学院更名为国防科学技术大学，学校组建了燃烧理论和热学教研室，庄逢辰被任命为室主任。为了提高国内燃烧理论研究的水平，他组织研究团队建设了研究性实验室，美国、英国和俄罗斯的燃烧理论和液体火箭发动机专家都前来参观。他还翻译了当时美国刚出版的作为大学生教材的《燃烧导论》一书，此书于1981年出版，受到全国同行们的极大欢迎。 

1981年，钱学森第二次到国防科大指导工作，给学校提出了17项国防前沿迫切需要研究的课题，其中第一项就是液体火箭发动机燃烧。

会后庄逢辰得幸向钱学森请教问题。

钱学森对他说：“不同的推进剂燃烧性能不一样，你能否算一算？ 液体火箭发动机燃烧不稳定性也需要进一步研究，现在还没有掌握其规律。”

当时庄逢辰对钱学森说，“我大学学的是机械工程，后来调到动力机械系工作搞锅炉燃烧，现在又搞航天，是否行转得太多了。”

“学锅炉好啊！我大学学的是火车头，也是锅炉呢！”钱学森笑着说，“锅炉和液体火箭发动机只是研究的工程对象不一样，但很多基础理论是相通的。你不单可以研究液体火箭发动机燃烧，火箭导弹中的很多问题你都能够研究。”

这些话给了庄逢辰极大的鼓舞。

1983年，他邀请美国著名燃烧理论专家F.A.Williams来校讲学，举办了为期一个月的学习班。

1990年他将F.A.Williams1985年在美国正式出版的《燃烧理论-化学反应流动系统的基础理论》一书翻译成中文，并作为研究生教材，国外大学亦普遍应用此书作为研究生教材，被称为“天书”。

在这期间，他制订了一个详细的液体火箭发动机燃烧过程综合模型的理论和实验研究计划，提出了要研究的8个模型和4种计算方法，根据航天技术发展的需要，结合研究生的培养，逐步开展研究。这一计划，得到著名航天专家任新民的大力支持。　　

当时上海航天局801所正在研制用于331工程的发动机（后来成为了长征3号运载火箭的一级发动机FY-20）,委托庄逢辰率领的团队完成该发动机燃烧室计算模型研究。他带领3位老师、5位研究生创立了液体推进剂高压蒸发和燃烧模型并得到实验验证。进一步研究成功自燃推进剂火箭发动机高压燃烧过程计算模型，减少了正在研制中的FY-20发动机的试车次数，缩短了研制周期，节省了研制经费，为我国331工程第一颗同步通信卫星（东方红2号）的及时成功发射作出了贡献。航天部上海航天局对这个项目研究成果组织了鉴定，认为该模型是国内最早提出的一项开创性模型，其中偏二甲肼和四氧化二氮高压蒸发模型在国际上首次提出。该项目获得了国家科技进步三等奖。

1985年、1987年，他们开展用于发射东方红3号卫星的FC-5远地点发动机采用不同推进剂的燃烧性能和高空比推力分析。研究结果为东方红3号卫星于1997年5月12日成功发射作出了贡献。

1988年，他们开展用于长三甲第3级的YF-75发动机燃烧室燃烧过程仿真计算和气氢液氧同轴式大流量喷嘴的理论和试验研究两个课题。同年，他还与上海航天局801所签订了液氧/烃推进剂燃烧问题研究的课题。

1993年，他带领大伙完成了我国自主研究成功的CAFILRE液体火箭发动机燃烧流场分析计算模型、以后又发展成YF-75发动机喷注器燃烧过程三维数值模拟软件，对YF-75发动机的燃烧过程进行计算，为设计人员准确了解燃烧室内部细节和正确选择设计参数提供重要的依据，受到设计人员的欢迎。

（这两个项目先后获军队科技进步一、二等奖）

为载人航天提供技术支撑

1991年庄逢辰被调到国防科工委指挥技术学院，但他仍是国防科大的兼职教授， 后来又成为特聘教授，继续指导国防科技大学的博士生和科研工作。他的主要研究方向仍然是液体火箭发动机燃烧。

20世纪90年代，我国开始实施921载人航天工程。载人航天对液体火箭发动机的燃烧稳定性提出了更高的要求。当时正是我国研制飞船轨控发动机的关键时刻和艰难时期。这时，庄逢辰把主要精力放在液体火箭发动机燃烧稳定性研究上。经过两年理论和试验研究，完成了“MMH/NTO火箭发动机燃烧声学不稳定性和声腔阻尼的数值评定技术”，这项成果应用在神舟1-4号试验飞船和2003年10月15日我国首次载人航天飞行以及以后的各种飞行中， 飞船轨控发动机和姿控发动机的燃烧非常稳定，保证了飞船的成功变轨和返回。同时也圆了他1961年想的能为我国載人飞船发射作出点贡献的梦。

至此，虽然他在20世纪60年代创导的液体火箭发动机燃烧模型和数值仿真的研究已经在我国好几个型号的研制中得到了具体应用，但他认为应用还不够普遍，有待进一步推广，而且他提出的模型和数值仿真方法还需要进一步发展。　　

1993年12月，意外不期而至。那天北京刚下过雪，庄逢辰骑车去情报所的路上不慎摔倒，股骨颈骨折。卧床期间，他带着伤病仔细整理30余年写的液体火箭发动机燃烧讲义、讲稿、研究报告、发表的100多篇论文以及其他有关文献，对原有成果进行再创造、再提高，创立了一个新的学科体系，在轮椅上完成了学术专著“液体火箭发动机喷雾燃烧的理论、模型及应用”的写作，以后又到上海801所和北京11所就该书内容作介绍和报告。

1995年该著作正式出版后，得到两弹元勋任新民院士，上海航天技术研究院孙敬良院士，美国宾洲大学推进研究中心杰出教授、《Jet Propulsion Power》主编Vigor Yang等国内外专家的高度评价，公认该书是我国第一部系统建立和详细介绍液体火箭发动机喷雾燃烧的理论、模型及及应用的专著，对液体火箭发动机新设计方法的应用和本学科的发展起到了重大推动作用。该著作获得国家科技进步二等奖。