本发明公开了一种航空发动机随机热冲击载荷模拟装置及方法，包括设备支架平台、伺服传动系统、温度测控系统、风冷装置、水冷装置、计算机，本发明利用高温炉内温度分布不均匀的特点，利用热电偶标定高温炉不同位置的温度分布，结合所需随机温度热冲击试验谱初步计算试验件在高温炉不同的位置停留时间作为初始输入，在试验时以试验件温度为控制参数，以反馈调节方式控制试验件在高温炉内的停留位置及时间，实现对试验件的随机温度谱热冲击试验。本发明能够模拟航空发动机涡轮导向叶片等热端部件在服役条件下所承受的随机热冲击载荷。