随着人类航天活动的日益频繁，碎片逐年增加，空间环境逐步恶化，在轨航天器的正常运行受到了严重的威胁。航天部门需要加强对航天器的防护，减缓碎片碰撞航天器的风险。空间碎片超高速碰撞航天器，对航天器的毁伤主要体现在：对航天器结构的毁伤和对航天器电子设备的毁伤。本论文是针对超高速碰撞以及碰撞过程中产生等离子体的特性，开展的理论和数值模拟研究，主要工作如下：（1）本文采用SPH数值模拟方法，建立球形铝弹丸超高速碰撞铝靶板的模型，碰撞速度范围为5km/s-18km/s，分别在碰撞角度为30°、45°、60°、90°的条件下数值模拟。以原子碰撞理论为基础，在温度平衡体系下，对超高速碰撞过程中利用Thomas-Fermi(TF)方程计算超高速碰撞过程中SPH粒子的温度,以温度为依据判断是否发生气化,对于发生气化的部分考虑其产生的等离子体参数；并将化学反应速率方程代入自行编写的三维SPH程序，以得到超高速碰撞产生的等离子体特征参数，与文献给出的经验值进行对比，验证模型的有效性。（2）数值模拟结果给出了不同碰撞时刻的碎片云分布图，靶板穿孔长轴、短轴的长度，与实验图像以及经验公式相对比，得到碰撞速度、碰撞角度，对靶板的毁伤程度，进而预测不同条件下空间碎片对航天器的毁伤程度。（3）由化学反应速率方程，通过龙格库塔方法编入SPH方法，得到碰撞产生等离子的电量，与经验公式对比来验证所提出的数值方法。对比经验公式与本文数值模拟所得到的电量，通过分析电量和碰撞速度的关系，得出在经验公式中必然存在一个临界速度值，而这个临界速度值接近材料的熔化速度。通过不同碰撞角度的数值模拟实验，得到各个碰撞角度的临界速度。