摘要：弹射器是航空母舰上最重要的设备之一,它是保证重型舰载机能够正常起飞的必不可少的因素,它能大幅缩短舰载机起飞所需的滑行距离,确保在规定的位移内舰载机能达到起飞速度。现代航空母舰上所使用的弹射器是美国的蒸汽式弹射器,也只有美国掌握蒸汽式弹射器的所有技术,且严格对外保密。基于此种状况,本文提出了一种新型的弹射器,它的弹射介质是液氮,且采用闭口气缸的设计,利用钢丝绳的牵引来带动舰载机加速从而在一定的位移内达到起飞速度。其中,弹射气缸与刹车设备是弹射器的两大关键难点,本文重点对这两项进行研究。弹射气缸在弹射过程中是一个非线性的过程,舰载机的升力随着舰载机的速度而作非线性的变化,空气阻力也随着速度作非线性的变化,气缸内的压强随着活塞的速度及进气速率而作非线性的变化,进气速率也随着气缸内的压强、阀门开启速率、阀口面积而作非线性的变化,漏气率也随着气缸内的压强而作非线性的变化。将这些非线性因素综合起来,建立整个弹射过程的非线性数学模型,然后用Matlab的Simulink工具箱进行仿真,从数量上直观反映这些非线性因素的具体数值及对弹射的影响。为了验证上述数学模型的正确性,再用AMESim搭建模型进行仿真,得出与上述数学模型的参数相对应的曲线,以两者曲线的相似程度来判断结果的正确与否。然后根据这些正确的参数来对气缸进行结构设计。制动液压缸的制动过程也是一个非线性的过程,排液速率随着液压缸内的压强及排液阀的阀口面积而作非线性的变化,同时液压油的压缩量也随着液压缸内的压强而非线性的变化,这样制动的加速度也是非线性的。根据上述非线性的因素,建立制动过程的数学模型,然后在Simulink中搭建模型进行仿真,得出结果后,再用AMESim搭建模型进行验证,然后得出液压缸的各项结构参数。本文的结果为我国进一步深入研究航空母舰弹射器具有一定的理论意义和应用价值。