火箭发射成本居高不下是限制航天事业快速发展的原因之一,为此各航天大国开始从事可重复运载器的研制工作。若火箭在完成发射后能够实现回收并通过维修实现二次利用,可将大幅降低发射成本,可靠的支撑机构是火箭稳定着陆的前提与保证。而折展与锁紧机构是着陆支撑机构中的重要组成部分,对其进行研究具有重要意义。本文通过拓扑图论对平面单、双自由度可展机构进行分析,根据支撑机构拓扑结构要求及约束条件进行筛选,利用ADAMS对机构原理进行仿真对比最终确定折展机构方案。建立足垫与地面碰撞模型,以杆件受力和总质量为目标函数完成尺度优化。并对折展与锁紧机构进行结构设计,完成碰撞过程强度校核,通过模态分析确定最佳收拢固定方案。依据矢量原理对展开六杆机构运动学进行建模,利用拉格朗日方法建立动力学简化方程,并分析简化模型与ADAMS模型误差来源。利用n段样条曲线和贝塞尔曲线方程对主随动能量与时间多目标函数进行优化,校核单向机构制动角度并完成随动及锁定特性分析。利用改进n段样条及贝塞尔曲线对全程作动能量最优、驱动力峰值进行优化。建立电动推杆力学模型并推导电推杆扭矩与丝杠直线力关系方程,并对展开控制系统进行设计,利用传感器协同作用完成逻辑控制设计。利用ADAMS及ANSYS对单向机构工况进行仿真分析。通过ADAMS与MATLAB联合仿真对转动关节摩擦系数、火箭姿态角度(俯仰、偏航、滚转)、空气阻力、飞行载荷系数的影响进行分析,并搜索获得稳定可靠展开控制参数。