В учебнике изложено физико-математические описание процессов: воспламенения, тепломассообмена, нестационарного, турбулентного и нестабильного горения топлив, газотермодинамики гетерогенных и гомогенных продуктов горения, методов математического моделирования энергетических характеристик и параметров рабочего процесса для нестационарных и квазистационарных режимов функционирования ракетных двигателей различного назначения. Приведены методы расчета потерь удельного импульса тяги, разбросов основных параметров рабочего процесса и способы выбора системы управления вектором тяги летательного аппарата. Представлены математические модели и методы расчета проектных и газодинамических параметров ракетно-прямоточных воздушно-реактивных двигателей. Основное внимание в учебнике уделено фундаментальным вопросам теории рабочих процессов и созданию более строгих физико-математических моделей процессов и явлений, ориентированных на использование современных вычислительных средств. Учебник предназначен для студентов, аспирантов и преподавателей вузов соответствующих специальностей, также может быть полезным для научных и инженерно-технических работников предприятий и организаций оборонно-космического и авиационного комплекса.