弹射器作为航空母舰上的关键起降设备,能帮助多种型号的舰载战斗机,预警机从长度有限的飞行甲板上,安全快速的起飞。通过弹射起飞的方式,作战机型不再受到载弹量和载油量的限制,能有效扩大作战与预警范围,以此保证现代重型航空母舰的强大战斗力。目前,新一代的电磁弹射器技术已经进入人们的视线,由于其更轻的重量,更小的占地面积以及更高的能量利用率而被各国重视,但是由于其电磁干扰及可靠性能上的问题还未解决,电磁弹射技术还远未成熟,在这种背景下,对蒸汽弹射系统进行仿真研究具有十分重大的意义。蒸汽弹射系统以湿蒸汽为工作介质,推动汽缸,带动滑车,拖拽舰载机,从而实现舰载机弹射起飞。作为一个庞大而复杂的装置,蒸汽弹射器由众多子系统构成。其中,弹射引擎系统是整个系统的核心部分。本文以美国某型蒸汽弹射装置作为参考研究对象,根据工作过程对其工作原理进行分析,并对主要的能量控制元件进行结构分析及参数配置。将在弹射过程中涉及到能量变化的环节,分成汽缸充汽,膨胀加速以及水力制动三个阶段。在汽缸充汽阶段,储汽筒向开槽汽缸充汽,积蓄内能;膨胀加速阶段,实现蒸汽内能向舰载机动能的转化;水力制动阶段,通过水力制动系统吸收活塞与滑车的剩余动能。针对于此,在一定的假设条件下,对各个阶段进行了数学建模,定性分析了各个影响因素对能量变化的影响,为论文的研究内容提供了研究方向。在此基础上,利用AMEsim软件建立了蒸汽弹射系统的仿真模型。应用该仿真模型,对能量变化的各个阶段进行了仿真实验。根据仿真得到的结果,分析了湿蒸汽储汽筒压力,发射阀开启速率,应力止动螺栓拉断力,舰载机质量以及发动机推力变化时对汽缸充汽阶段,膨胀加速阶段能量输出产生的影响。对于水力制动阶段,通过仿真结果,讨论了活塞刺杆外径大小对弹射剩余动能吸收的影响。