为对固体推进剂在发射载荷作用下的结构完整性进行理论研究,以提高固体推进剂的可靠性、安全性,迫切需要对低过载条件下的火箭弹发射过程进行实验研究。常规的研究方法多以实弹实验为主难以对于失败的原因进行全面、透彻的分析,需要提供一种能够模拟发射载荷的试验装置,从而研究固体推进剂在发射载荷下的结构完整性。本文根据某瓶颈项目的要求设计一门低过载空气炮,利用压缩空气对固体推进剂进行发射低过载实验,建立装药运动冲击加载试验验证方法,为药柱强度分析提供数据支撑。主要研究工作如下：首先,结合内弹道学、工程热力学、结构力学等知识对发射回收一体化空气炮进行了理论分析,确定空气炮性能及主要结构；其次,根据理论分析所得性能要求及结构参数对实验台进行总体设计,组织气体流道及路控制系统；接着,分析试验数据,以便能够对发射回收一体化空气炮的结构及性能进行优化和改进；最后利用CFX动网格对加速段启动阶段进行了数值仿真模拟。通过本文的研究,可为大口径空气炮的研究提供理论支持及试验参考。