直升机作为一种旋翼飞行器,具有机动灵活、起降方便的特点,因此在作战、侦查、反潜、救护等方面具有非常广泛的应用。相比于陆地起降的直升机,舰载直升机在起降时需要面对更具挑战的动态摇摆舰面,一旦舰面摇晃剧烈或飞行员操作失误,极易引发安全事故。目前的舰载直升机降落常常借助于助降系统,为舰面和直升机配套相应连接装置,在提高安全性的同时,却增加了结构复杂性和机体载荷。因此,本课题从起落架着手,设计一种可以主动适应地形的自适应起落架,来解决舰载直升机摇摆舰面降落的难题。首先,针对舰载直升机的降落需求,分析新型自适应起落架的设计要求,开展舰载直升机自适应起落架应用条件下的降落流程规划,以最大限度地发挥自适应起落架的作用,减轻飞行员的负担。其次,根据自适应起落架的设计要求和降落特点,提出了自适应起落架系统框架,确定其总体设计方案和系统组成。自适应起落架的结构是功能实现的载体。本文提出了一种前三点平面铰接式的舰载直升机自适应起落架结构方案。随后对该起落架进行了正逆运动学计算与验证分析。为使该型起落架具有良好的综合性能,从传递性能和工作空间两个方面利用遗传算法对其构型进行了优化。此外,利用拉格朗日法进行了单腿动力学分析,建立起落架地面接触模型并分析了舰面接触力。自适应起落架的控制系统对其灵活性、响应速度具有决定性作用。本文就起落架着舰前和着舰后两个工作模式分别设计了位置反馈控制策略和基于位置控制的机体水平控制策略。根据控制需要,提出了一种激光测距的竖向地形跟踪自主定位算法,设计了一种基于捷联式惯性导航系统的水平控制器。利用MATLAB与ADAMS对自适应起落架进行联合仿真,验证了控制策略的有效性与快速性。最后,搭建自适应起落架模拟降落试验系统,研制了机械和电气系统,开发了软件控制系统,并进行了起落架姿态测量、信号滤波处理等试验相关技术的研究。最终开展自适应起落架模拟降落试验,证明自适应起落架系统设计的合理性和控制方法的有效性。