结合先进突防装置的多弹头分导技术是提高突防能力的有效手段之一,为提高突防能力,必须提高对弹头母舱的分导能力,达到同时分导多枚子弹头的要求。多弹头分离过程虽然短暂,但却十分复杂。分离过程本质上是多体相对运动,但要考虑扰动因素、偏差因素等对分离可能产生的影响,避免分离体间发生碰撞,导致分离失败。因此研究多弹头分离动力学建模与偏差因素分析,对提高弹头母舱的分导能力具有重要意义。本文以多弹头分离系统为研究对象,设计满足弹射分离方案要求的分离装置,梳理多弹头分离的偏差因素,对多弹头系统分离动力学问题进行研究:针对子弹头与弹头母舱的内分离问题,应用两体相对运动理论建立子弹头与弹头母舱的质心相对运动方程及姿态运动方程。采用弹射分离的方式,即分离冲量装置产生的分离力直接作用在子弹头上,对分离系统进行载荷分析,推导动力学基本方程。在分离过程中时刻分析分离体的相对运动,并进行碰撞检测和分析,基于分离运动学分析建立内分离碰撞检测模型。将约束力方程方法应用到分离装置的设计中,利用压缩螺旋弹簧产生分离力,其作用行程与机构大小非常适合导弹分离,结构简单、可靠性高。分离导向机构由弹簧、滑块、导轨和内套筒四部分组成,压缩螺旋弹簧放置在导向机构内部空间。设计符合多弹头分离要求的分离装置参数并建立单弹头分离的动力学验证模型。运用Monte Carlo方法分布抽样分离体的非标称设计参数,以评估单弹头是否成功分离,验证分离装置设计的合理性。分析多弹头分离系统的输入参数中影响分离的主要偏差因素,针对多弹头分离偏差因素影响分析问题给出误差计算与评估方法。基于多弹头分离动力学仿真结果,进行干涉距离的判定和动力学特性分析,得到了解锁不同步偏差、刚性系数偏差和摩擦系数偏差对多弹头分离动力学特性的影响规律。综合分析偏差因素影响:摩擦系数偏差对危险点移动距离的影响最大,解锁不同步偏差对危险点移动距离的影响最小;分离时间与解锁不同步偏差、刚性系数偏差和摩擦系数偏差均正相关,一定范围内解锁不同步偏差和摩擦系数偏差会缩短多弹头分离时间。