蒸汽弹射系统是舰载机起飞的主要弹射装置,其作用是帮助舰载机快速起飞、缩短起飞距离、提高作战反应能力等。其内弹道过程对舰载机的弹射性能以及发射安全性等有着重要的影响。本文以蒸汽弹射系统为研究对象,分析了蒸汽弹射的物理过程,并对其进行数学建模与数值模拟分析,并同时对蒸汽弹射系统参数进行设计,主要内容如下：(1)建立蒸汽弹射过程零维内弹道模型,编制了用于计算水蒸汽物性参数的水蒸汽程序,并与零维内弹道程序耦合,采用四阶Runge-Kutta法进行数值模拟,并分析不同因素对蒸汽弹射内弹道性能的影响。(2)建立蒸汽弹射过程一维数学模型,采用MacCormack差分格式进行数值模拟计算,并使用激波管、完全气体膨胀做功等经典算例,对程序的正确性及计算精度进行验证,得到了活塞底部压力、舰载机速度和位移随时间变化规律,以及不同时刻汽缸内的压力分布图；分析了蒸汽在汽缸中凝结问题,为预防蒸汽凝结,提供了一定的理论依据。(3)对蒸汽弹射过程进行二维数值模拟,来研究发射汽缸内压力场、速度场等流场变化情况,以及舰载机速度、位移等参数随时间的变化规律,为蒸汽弹射系统的工程设计提供一定的参考。(4)结合蒸汽弹射内弹道过程,对蒸汽弹射参数进行设计分析,并对蒸汽供应系统进行分析讨论。