1999“真空羽流數值模擬”獲國防科學技術獎壹等獎(排名1)；1999“近地軌道環境下原子氧對航天器表面材料聚酰亞胺影響的數值模擬”獲國防科學技術獎二等獎(排名第二)；2002年“固液沖壓發動機燃燒室熱保護層燒蝕計算”獲國防科學技術獎二等獎(排名第三)，2003年“液體火箭發動機化學動力學計算”獲國防科學技術獎二等獎(排名1)。2004年“超聲速燃燒數值模擬及實驗研究”獲國防科學技術獎二等獎(排名第二)；2005年“高空羽流數值模擬與實驗研究”獲國防科學技術獎二等獎(排名1)；2015“大型超高真空羽流效應實驗系統”獲國家技術發明二等獎。
蔡於1996-65438+10月-1997在北航力學學科博士後流動站做博士後研究。出站後壹直在北航航天學院從事航天領域的教學和科研工作。現為航天學院常務副院長、教授、博士生導師。
博士後入駐以來，蔡發揚艱苦研究、頑強拼搏的精神，主持完成國家自然科學基金、863高技術項目、國防預研項目、載人航天工程、國防基金、航天基金、空間所等研究項目30余項。
蔡主持的航天器姿態與軌道控制發動機真空羽流效應研究工作，為我國新型航天器和武器的設計與研制取得了重要成果。研究成果處於國際先進水平，先後獲得國防科學技術獎壹等獎、二等獎。
蔡主持的863高技術重點項目“高超聲速總體方案研究”取得重要進展，為我國高超聲速技術發展奠定了良好基礎。由他主持的國防重點預研項目“導彈衛星預警信息處理技術”取得了重大突破，為我國導彈預警衛星技術的發展做出了重要貢獻。
蔡主持研究的民用航天重點預研項目“液體火箭發動機多學科優化設計與仿真技術”取得重要進展，為我國新壹代運載火箭發動機設計研制發揮了重要作用。
蔡還主持了“十五”重點項目“全流加力循環發動機技術”的研究工作，取得了可喜的進展，為我國公認的先進液體火箭發動機——全流加力循環發動機的設計研制奠定了良好的基礎。
此外，蔡還在空間環境中的原子氧效應、超燃沖壓發動機技術、固體混合火箭發動機技術等方面開展了卓有成效的科研工作。
蔡主持和開展的科研工作，取得了壹大批具有良好工程應用價值和重要創新的科研成果，其中多項處於國際先進行列，為我國國防和航天事業做出了重要貢獻。獲國防科技壹等獎1項，二等獎5項，在國內外學術刊物和會議上發表論文80余篇。
鑒於蔡在科學研究方面的突出貢獻和學術成就，蔡於2000年被授予全國首位優秀博士後，2002年被授予國防科工委511人才工程首位學術技術帶頭人。現為國家863計劃航天運輸專家組專家，國防科工委專家咨詢委員會航天組成員，總裝備部衛星應用專家組特邀專家，國際宇航聯合會航天促進委員會委員。
蔡還十分重視航天人才的培養，為研究生和本科生講授各種專業課程，指導培養了壹批優秀的博士後、博士、碩士和本科畢業生。2002年被國防科工委授予全國首批高校優秀教師。
蔡還具有很強的組織領導和管理能力。在他和航天科工院領導班子的帶領下，航天科工院在教學、科研和學科建設方面取得了很大成績，為我國國防和航天事業的科學研究和人才培養做出了重要貢獻。