战机机动飞行时,其外部环境会随着海拔高度和飞行速度发生剧烈变化,因此,战机上的航炮相当于在变压力、变温度、有高速来流的环境中发射,航炮的发射环境远复杂于地炮的发射环境。以往的膛口流场研究主要针对地面环境,对高空环境中膛口流场的特点及其控制机理尚认识不足。但航炮发射时会对发射平台产生较大的危害,新型战机对内埋式武器的膛口流场控制技术提出了更高要求,所以研究高空环境下的膛口流场有着重要意义。通过实验舱和抽真空装置模拟高空低压环境,以枪代炮进行了变压力环境下膛口流场的可视化和膛口压力场测试实验；实测了23mm航炮在常压环境下的膛口压力场和膛口温度；利用数值计算研究了高空环境中连发时的膛口流场特性。研究结果表明：低压环境中,火药燃气冲击波仍是膛口冲击波危害的主要研究对象；在不同压力环境中,膛口远场冲击波超压随测试距离的增大呈幂函数规律减小；随着环境压力的减小,膛口远场冲击波超压近似呈线性减小,正相区压力冲量不断减小,冲击波的传播速度呈对数关系增大；连发时膛口流场的参数比单发时明显增大。通过研究了解了高空环境中膛口流场的运动特性,获得了膛口流场随环境压力的变化规律,为下步开展真实高空环境下航炮炮口流场及其控制技术研究提供了基础支撑。