我国海域辽阔、海岸线较长。当发生海难事故时，迫切需要及时有效的救助直升机海上搜救，但在高海情的状况下，加油船摇摆程度较大使得直升机无法着船加油，此时采用救助直升机悬停加油更加快速有效。而紧急脱离装置作为悬停加油装置中的关键难点，保证了直升机在紧急情况下迅速脱离加油船舶。紧急脱离装置不仅要求在定值轴向拉力(1700N～2000N)的作用下可靠断开，而且分开的两端必须可靠自封。由于现有的紧急脱离装置无法满足悬停加油要求，所以本文的目标是设计适合救助直升机悬停加油的紧急脱离装置。　　本文设计了弹簧滚珠式紧急脱离结构，其主要包括脱离结构和密封结构两部分，并对影响脱离结构和密封结构的因素进行研究。建立三维模型进行运动学仿真分析，根据四因素三水平的正交仿真试验，得出影响脱离结构拉断力的优先级关系，并对脱离结构进行理论分析，得出影响脱离结构拉断力的参数公式。　　其次，对仿真参数的脱离结构进行拉断力测试，测量结果并未达到设计要求，因此，根据影响脱离结构拉断力的优先级关系，提出改进方案。并实验研究不同结构参数对拉断力的影响关系，最终设计出符合要求的脱离结构，并进一步研究脱离结构的表面磨损以及不同磨损量对脱离结构拉断力的影响。　　最后，设计加工出完整的紧急脱离装置样机。搭建密封试验台，通过对不同压力和流量的水进行密封和自封实验，密封结构无泄漏，满足设计要求，同时测量出紧急脱离装置的压力损失曲线。搭建悬停加油模拟拉断实验台，检验加油时紧急脱离装置的拉断力、密封性、自封性以及泄漏量，最终设计出适合悬停加油的紧急脱离装置。