针对火箭、导弹储运发射箱前盖快速开启、可靠分离的设计需求,提出一种利用弹簧储能的低冲击弹射式发射箱前盖方案。在此基础上,结合设计方案各部件在分离过程中的受力特性,建立前盖分离和抛落的理论模型,对箱盖分离轨迹进行计算分析。实例分析结果表明发射箱盖的运动轨迹满足分离判据的要求,所选发射箱盖初始设计参数是合理的。为优化设计参数,利用实验设计方法(DOE)和响应面法(RSM),对影响前盖抛落距离的储能弹簧刚度、有效作用距离以及活动冲击部件的斜板倾角等进行优化分析,获得满足可靠分离判据的优化结果。用优化后的参数计算理论模型并与原理论实例分析模型进行对比分析,结果表明采用优化参数的新模型其接触力减小了约28.5%,接触力的作用时间变长,接触力的变化趋缓,进一步保障了弹头的安全,且在接近发射车头部位置,发射箱盖距地面的高度约提高了4.2%,进一步保障了发射装置和人员的安全。物理样机由于设计和试验的研制成本高、周期长,这里用基于多体动力学模型的虚拟样机实验对优化模型进行了校验分析,结果表明两模型中盖体在接近车头时,盖体距地面高度的误差小于0.85%,验证了设计方案的可行性和理论模型的合理性。最后根据发射箱前盖设计方案与优化后的设计参数,进行发射箱盖的结构设计。