本文围绕大型军用运输机空降空投装备的发展需求,从国内外物伞耦合动力学研究成果的不足及国防武器装备发展中降落伞系统的重大基础性问题入手,分别针对空降空投运动全过程数学模型,模块化通用数值仿真平台,大气运动对空降空投的影响等方面展开了深入的理论研究及分析。本文研究了物伞系统工作全过程的动力学建模方法,将空投全过程划分为载荷舱内运动及出舱阶段、主伞拉直和主伞充气张满及稳定降落四个阶段分别进行建模。提出了比传统双质点三自由度模型更符合真实物理过程的数学模型,推导了物伞系统五自由度运动学和动力学方程。结合充气距离法,建立了降落伞充气及稳降过程的数学模型。并以MSC.Easy5为基础构建了空降空投仿真通用平台,以C#语言为工具设计了用户友好型界面和后处理软件,为物伞系统工作全过程提供了一致性的建模方法。通过与弹射座椅弹射过程试验数据的对比,验证了算法的正确性和有效性,结果相比于传统动力学模型更趋近于试验数据。基于空降空投通用仿真平台,引入了大气运动模型,对弹射救生、人员空降和货物空投的物伞系统在不同大气环境下、载机不同飞行速度下分别进行了模拟计算。通过仿真和分析,总结出了大气环境对伞物系统运动轨迹的影响规律,并与国军标进行对比得出了风速的允许范围,为进一步提高模拟仿真精度提供了理论依据。