森林火灾是一种危害严重的自然灾害。在各种类型的森林火灾中,以树冠火为主的森林火灾危害最大,现有的扑救设备都无法直接有效地实施扑救。本课题源于哈尔滨工程大学中央高校基本科研业务费专项基金“智能森林消防航弹研究”(项目编号：HEUCFZ1025),并与九江中船消防设备有限公司合作研究。课题目标是针对目前难以扑救的以树冠火为主的森林火灾研制一种智能森林灭火航弹,该航弹以子母弹形式制作,由直升机挂载,在火场上方投放。在控制系统的智能控制下,能够完成母弹开舱、子弹分离和抛出降落伞减速等一系列动作,最终使子弹在火场内爆炸,弥散灭火剂,达到较好的灭火效果。本文介绍了森林火灾的分类以及扑救现状,利用TRIZ理论对以树冠火为主的森林火灾扑救过程中的矛盾进行分析求解,获得了航弹的概念模型和各个子系统。并结合实际情况,确定了子母弹的总体结构。针对总体技术要求,结合子母弹飞行的具体条件,建立子弹外弹道模型。并通过MATLAB软件进行数值仿真,获得子弹外弹道曲线和弹道参数。利用外弹道参数,进行降落伞的具体参数计算,求得降落伞的具体参数。根据降落伞的抛伞要求和抛伞程序研究了伞弹连接器和抛伞装置。根据各种子弹分离方式的特点,确定燃气抛射作为子弹分离方式。结合外弹道参数,建立了抛射过程的动力学模型,确定抛射气囊的各参数。阐述了子母弹分离系统各部件的具体设计过程。最后,对子母弹工作流程中的子母弹分离和子弹开伞对系统的冲击进行仿真研究。利用有限元法和有限元分析软件ANSYS对上述两个流程进行数值仿真,验证系统的可靠性。通过分析计算,结果表明,系统强度足够能够可靠的完成整个工作流程。