在我国现有风洞实验条件下,面向实现飞行器外挂式投放物投放分离实验的实际需要,针对分离过程中投放物模型的分离角度、角速度等位姿参数要求,本文对飞行器外挂式投放物投放分离装置开展了研究。研究了投放物模型及其质量参数测量装置,提出了投放分离实验装置的结构,并结合平面运动学原理,对分离过程进行了理论分析与虚拟仿真,给出了装置的投放性能曲线。具体内容包括：(1)提出了以爆炸螺栓挂载、单锁紧气缸加载、滑道式与导引曲线式俯仰角控制结构为基础的飞行器外挂式投放物投放装置,通过对爆炸螺栓与锁紧单元的控制可实现锁紧力的瞬时加载。(2)结合理论力学基本原理与平面高副运动学规律,对投放装置及投放物模型的分离过程进行了分析。基于Runge-Kutta方法得到了在滑道式俯仰角控制结构下分离过程中模型角度、角速度与时间之间的对应关系。结合平面高副运动学原理,给出了投放物模型在导引曲线式俯仰角控制结构下投放分离时的计算方法。(3)采用Adams软件对投放过程进行了虚拟仿真,获取了投放过程中投放物模型俯仰角速度、角度的变化规律,得出了投放物模型脱离角度、角速度与导引曲线、投放力之间的关系,优化了导引曲线并给出了装置的核心性能参数与曲线。(4)研究了基于重缩比准则下的外挂式投放物缩比模型。通过计算机模拟装配验证了分体式外壳、双配重调整这一基本设计思想的可行性。研究了质量参数的测量装置,经实际测量证实缩比模型的质量、质心位置、俯仰转动惯量等参数均可达到风洞实验所需投放物模型要求。