森林消防,尤其是树冠火灾的扑救作为一个世界性的难题已越来越受到重视。灭火航弹是一种有效的针对此类火灾的灭火设备,已成为国内外研究的重要方向。本课题源于中央高校基本科研业务费重大专项培养计划“智能森林消防航弹研究”(项目编号:HEUCFZ1025)以及哈尔滨市优秀学科带头人项目“智能森林灭火航弹及其专用挂载投放系统”(项目编号:2013RFXXJ2),并得到了九江中船消防设备有限公司大力支持与合作。本课题目标是研究一种由直八直升机挂载的灭火航弹投放系统,该系统适用于特殊设计的森林灭火航弹的功能性要求。本文介绍了国内外森林灭火装备的研究现状及本课题中航弹投放系统的特点,明确了灭火航弹在森林消防领域中的技术优势。研究中根据森林火灾的实际状况,通过对投放系统工作流程的确定及设计需求的分析,确定了系统的总体方案,并着重阐述了灭火航弹的应用类型以及投放装置的投放方式。研究中首先针对树冠火灾及灭火航弹工作流程对投放器进行了功能性设计。研究中建立了航弹在空中下降的弹伞模型,并对其空间运动进行了仿真分析,以此得出了弹伞系统不稳定运动产生的原因,为工程设计提供理论参考投放装置的机械设计不仅关系到灭火航弹的装载投放,还直接影响到直升机的飞行安全。本文根据直八直升机的相关参数和投放装置运行过程中的不同受力情况,模块化地设计了投放装置的机械结构,并对其关键构件进行了必要的静力学分析。考虑到桁架式结构的投放装置在工作过程中易受到风载荷和直升机的影响而产生共振,本文又对投放装置进行了模态分析,得出了相应的固有频率频谱。最后,本文进行了投放系统的试验研究,着重完成了航弹静态爆破试验、投放装置强度试验和投放装置投放试验。设计了相关的试验大纲和试验步骤,并对试验结论和实验过程中存在的问题做出了解释和改进。试验结果进一步证明了投放系统的森林火灾适用性。