作为航空母舰上舰载机起飞的主要设备，蒸汽弹射器提高了起飞的效率，保障了人机的安全，因此对舰载机蒸汽弹射起飞技术进行深入研究非常重要。舰载机的蒸汽弹射过程对湿式储汽筒、弹射杆、前起落架、舰载机等的性能要求很高，故而弹射安全问题显得尤为重要。本文针对舰载机蒸汽弹射起飞主要安全影响因素进行分析与研究，主要研究内容如下：
　　首先，考虑舰载机弹射起飞实际作业情况，建立了包含蒸汽弹射器热力学模型、牵引释放装置数学模型和分阶段的舰载机弹射起飞数学模型。首先通过3种试验数据对蒸汽弹射器进行了模型验证：(1)将仿真中的储汽筒压力数据与试验数据对比；(2)将仿真中的汽缸压力数据与试验数据对比；(3)将仿真中的质量车加速度数据与试验数据对比。然后通过3方面对舰载机蒸汽弹射系统数学模型进行了模型验证：(1)进行了牵制杆最小释放载荷公式的理论推导，并与美军标中的公式进行对比;(2)将仿真中的储汽筒和汽缸内的压力数据同试验数据对比；(3)将仿真中得到的弹射力随冲程的变化曲线与美军标中的试验数据进行对比。
　　其次，开发了舰载机蒸汽弹射起飞仿真系统平台，并对舰载机蒸汽弹射系统仿真结果进行了深入的分析。提出了舰载机蒸汽弹射安全边界构建原理，在此基础上，分析了舰载机、湿式储汽筒、弹射杆和前起落架等的安全边界。为后续章节中舰载机蒸汽弹射起飞的安全边界研究奠定良好的基础。
　　再次，基于遗传算法和安全弹射准则，开展了湿式储汽筒多参数优化设计。得到了湿式储汽筒的多个优化参数。在此基础上，通过大量的仿真试验进行循环迭代，得到了汽部蒸汽压力和液位高度的安全边界，确定了满足安全准则约束的湿式储汽筒安全边界，得到了湿式储汽筒的安全包线，进而建立了舰载机安全蒸汽弹射起飞的湿式储汽筒安全准则。
　　然后，考虑舰载机实际弹射作业情况，建立了弹射力突卸之后的弹射杆动力学数学模型。在此基础上，分析了多种因素对考虑弹射杆的舰载机弹射起飞安全性的影响。然后通过3组舰载机蒸汽弹射仿真试验开展了弹射杆的安全边界研究。最后进行了前起落架的缓冲器初始填充压强和弹性支撑质量的安全边界研究。研究结果可为弹射杆、前起落架的设计及试验和弹射杆、前起落架安全准则的制定等提供一定的理论参考。
　　最后，在考虑舰载机偏心弹射起飞实际作业情况下，建立了分阶段的舰载机偏心弹射全过程数学模型。研究了偏中心定位对舰载机、蒸汽弹射器和弹射杆性能的影响，并对偏心及对中弹射起飞的一些关键参数进行了对比分析。研究结果可为舰载机偏心情况下弹射起飞的安全准则制定等提供一定的参考价值。