本发明涉及一种可分离载荷自主水下航行器，包括水下航行器本体和所述水下航行器载荷舱及其分离装置。载荷舱包括壳体，分离装置和载荷，分离装置由气动系统和弹簧分离器组成。本发明采用真空方式依靠载荷舱体连接处内外压力差连接载荷舱端部和航行器本体艏部，这种连接方式结构简单可靠。当自主水下航行器运行到载荷布放区域时，分离装置的气动系统启动，舱体连接处的真空环境释放，内外压力差减小，达到分离阈值后，弹簧分离器将载荷舱弹出。所述分离装置可使载荷舱分离迅速，姿态稳定且不易与航行器本体发生碰撞，提高了自主水下航行器载荷布放的安全性和稳定性，具有较高的实用意义。