火工分离装置广泛用于航天飞行器上完成各种关键功能。它的成败直接关系到空间飞行器的任务完成,以及人员与设备的安全。传统的研制途径是采用经验设计-试验-修改的方式,需要反复试验和修改设计,造成了工程成本和研制周期的增加。本文采用火药内弹道理论、可靠性理论等方法研究了火工分离装置的特点和作用机理,取得的主要成果如下:(1)从能量转换的角度分析了火工分离装置的工作过程,并用系统论的方法阐述了火工系统的组成。(2)在经典内弹道理论基础上建立了火工分离装置的性能计算模型。利用仿真模型,研究了设计参数对输出性能的影响和敏感度,并分析了膨胀比在分离装置设计中的作用。(3)详细分析了一种弹射装置的设计和分析方法,利用性能仿真模型进行了计算,计算结果与试验结果十分吻合。(4)对可靠性设计与评估技术进行了讨论,提出了基于性能裕度的可靠性评定的工程方法。综上所述,本文较全面地研究了火工分离装置的性能和设计方法,所提出了设计方法、仿真计算模型和可靠性分析模型能够直接应用到工程研制中,指导设计和试验。