随着航天技术的发展，越来越多的部件需要在轨展开。由于部件的重量及其对冲击环境的敏感性不同，需要不同的锁紧释放装置。火工装置是航天器上使用最早，也是最常用的锁紧释放装置。但火工装置在作动时会产生很大的解锁冲击，爆炸后产生的气体存在化学污染性，在某些航天器上已不适合使用。因此，非火工装置的开发研究受到了越来越多的重视。本文以空间可展开阵面天线板的锁紧释放为应用背景，基于形状记忆合金（SMA，Shape MemoryAlloy）研制了一种承载大、冲击小、可重复使用的锁紧释放装置。首先对NiTi基SMA丝的材料性能进行了实验测试，得到了SMA丝的主要材料性能参数，可为后续设计提供可靠的材料数据。设计了一种回转式形状记忆合金锁紧释放装置，该装置采用类轴承回转式解锁释放机构，利用SMA丝通电收缩触发，释放驱动弹簧的锁紧力，完成解锁动作。该装置将解锁动作由滚动代替滑动，SMA丝是触发力而不是直接解锁力，因此，该装置具有机械效率高、能耗低的优点，可以更好地满足星载电源的要求。通过Pro/E建立SMA解锁释放装置的整体三维模型。分别考虑装置锁紧性能和解锁性能，分析了驱动弹簧锁紧力；进行了装置关键部件旋臂的热变形理论和仿真分析；分析了SMA丝的解锁触发力；建立了SMA丝解锁通电时间的数学模型，分析了不同通电电压下解锁时间；从运动学角度分析了解锁最小转角。使用ANSYS软件完成了SMA锁紧释放装置在锁紧状态下的静载能力特性和动态刚度特性仿真分析，验证了设计方案和设计参数的正确性。在上述分析的基础上，研制了SMA锁紧释放装置的工程样机和实验工装。完成了SMA锁紧释放装置的地面实验，实验项目包括功能实验、承载力实验、高温环境实验、振动环境实验、解锁冲击实验。通过实验研究验证了利用星载电源，研制的SMA锁紧释放装置可以很好的实现锁紧释放功能，并具有体积小、解锁时间短、承载力大、耐环境温度高、抗振性能好、解锁冲击小等特点，具有重大的工程应用价值。