气囊具有结构简单、可折叠、成本低廉和生产加工便捷等优点，被广泛应用在交通工具乘员安全、货物空投、无人机回收和深空探测等缓冲技术领域。目前，伞降与气囊缓冲联合的回收方式是安全系数较高的无人机回收方式。本文研究了一种全新的拉断式气囊结构，以有限元仿真为基础，采用数值计算与实验验证相结合的方法研究了气囊的有限元建模方法，并以此为依据对无人机气囊减震回收系统开展仿真与优化工作。主要研究内容和成果如下：(1)基于气囊控制体积算法和显式非线性有限元基本理论，应用LS-DYNA软件建立落球冲击单室气囊的有限元模型并与试验结果比较，结果表明仿真和试验情况下落球的质心加速度-时间曲线能够很好的吻合，验证了本文使用的气囊建模仿真方法可以有效模拟气囊冲击问题。(2)基于无人机回收过程中减震气囊的技术要求，研究了双机翼式无人机三点式气囊布置方案，并用解析方法计算了气囊的初始参数。以此参数为基础，探究了无人机气囊减震回收的过程，通过分析气囊排气口面积、初始压力和排气压力等参数对气囊缓冲性能的影响，获得一组能够满足缓冲性能的设计参数。(3)研究了一种全新的拉断式气囊结构，通过对拉断绳有限元建模的探讨，建立无人机拉断式气囊减震回收的有限元模型。探讨了拉断力、排气口面积和排气压力对拉断长度L=100mm和L=200mm的气囊缓冲性能的影响，并探讨了不同气囊布置方式对拉断长度L=200mm的气囊缓冲性能的影响，获得一组满足缓冲性能的较优设计参数。通过对比拉断式气囊和传统气囊在较优工况下的结果，发现拉断式气囊具有较优的缓冲性能。(4)基于多项式函数代理模型和多目标粒子群算法对传统气囊和拉断式气囊在无人机回收过程中的缓冲性能进行了多目标优化。优化结果表明，优化后气囊的缓冲性能得到改进且拉断式气囊的缓冲性能较好。(5)基于6σ质量管理方法及蒙特卡罗随机模拟技术，对拉断式气囊的耐撞性进行稳健性优化设计。优化结果使无人机触地速度vr的响应波动得到减小，并使无人机质心峰值过载ap的响应分布的可靠性得到提高。