无杆飞机牵引车(Towbarless tow vehicles,以下简称TLTVs)体积小、机动性及效率高的优点使其得到了越来越多的关注,并为地面飞机牵引工作提供了一种新的思路。我国机场由于施工、环境、天气、材料、飞机起降载荷反复作用造成道面参差不齐,以及不安全的操纵方式导致恶劣工况的产生,致使地面牵引事故时有发生。在不同工况下牵引系统的动力学响应会影响牵引工作的安全性和行驶的舒适性,因此为了提高牵引工作的安全性,本文根据车辆行驶动力学理论,分别在多种工况下对牵引系统的垂向动力学、纵向动力学和操纵动力学进行了研究,并分析牵引系统的能量分布,运用拉格朗日方法建立了1/2的牵引系统9自由度动力学方程。其次,考虑起落架缓冲支柱非线性力学性能及牵引车悬架对牵引系统的影响,建立了Adams虚拟样机模型。分析在随机不平度输入工况和脉冲输入工况下对牵引系统的影响,考虑在制动工况下可能出现的紧急避障等情况,对正常制动及紧急制动工况进行对比仿真分析。研究牵引速度对牵引系统行驶稳定性的影响,并对影响牵引车平顺性的因素进行优化。结果表明选择中速进行牵引工作,以及合理的悬架参数可提高牵引工作的平顺性。最后,在转向工况下对牵引系统的运动学及动力学进行分析,建立了转向过程中的运动轨迹方程和动力学方程。建立Simulink模型,对在阶跃转向工况下牵引系统的时域响应进行了分析。本论文的研究方法及结论可为TLTVs设计研发及安全运行提供参考,加速TLTVs在结构设计、动力学分析等方面的经验积累,为牵引工作的相关标准制定及安全评价体系的建立和完善提供依据,对降低起落架振动、提高牵引工作的安全性及舒适性有着重要意义。