空气炮技术是进行高速撞击试验的超高速发射技术之一,是一种特别通用的高速发射装置。本文以超高速发射二级空气炮为背景,利用高温低分子量气体膨胀做功的方式来推动活塞运动。二级空气炮是一种通过高压锥段耦合一级气体炮的发射装置,而活塞就成为耦合装置的重要部件。基于此,本文对活塞在高压段中的运动过程进行全面地分析,并依据所建立的动力模型对参数k₀和k₁进行合理修正,使仿真结果与实测结果尽可能一致,从而为活塞平稳入锥提供思路和方法。本文根据二级空气炮的基本组成及工作原理,推出了活塞入锥过程的动力模型和一级气室动力模型,并用Matlab软件对活塞在泵管和高压锥段的运动过程分别进行编程模拟。基于发射管口径Φ10mm和泵管口径Φ57mm,确定了两组二级空气炮的其他发射参数,并分别得出了活塞的速度—时间曲线,活塞右侧压力—时间曲线和活塞行程—时间曲线,讨论了高压段锥度、活塞质量、泵管气压、一级气室注气类型和一级气室气压等因素对活塞在锥段内的影响。依据二级空气炮的技术指标要求,对活塞入锥过程的动力学参数进行了测试。通过实验结果与仿真结果对比,对仿真的参数进行合理修正,即当一级气室动力模型和入锥过程动力模型中的k₀与k₁取1.4时,实验结果与仿真结果最为接近,从而为测试系统提供设计依据。