4.1.1　聚能现象

如图4.1.1（a）和（b）所示，在圆柱形炸药装药对比试验中，有凹槽的装药（图4.1.1（b））爆炸后，在钢板上炸出的凹坑反而比装药量较多的装药（图4.1.1（a））的炸坑还要深一些。在炸药凹槽中加一内衬（图4.1.1（c））以及适当控制内衬的底端面到钢板的距离（称为炸高，如图4.1.1（d）所示），能够显著提高装药的穿透能力。这种内衬称为药型罩，内衬材料可以为金属、玻璃、陶瓷、活性材料或任一种固体材料。这种带有凹槽的装药能提高其爆炸作用性能的现象称为成型装药（Shaped Charge）、空心装药（Cavity Charge）或聚能装药等。

图4.1.1　不同装药结构对靶板的破坏

由爆轰波理论知，炸药爆炸时产生的高温、高压爆轰产物，将沿装药表面的法线方向向外飞散。通过角平分线法可以确定作用在不同方向上的有效装药，如图4.1.2（a）所示。(https://www.daowen.com)

圆柱形装药作用在靶板方向上的有效装药仅仅是整个装药的很小一部分，又由于药柱对靶板的作用面积较大（装药的底面积），能量密度较小，其结果只能在靶板上炸出很浅的凹坑。然而，当装药带有凹槽后，如图4.1.2（b）所示，虽然有凹槽使整个装药量减少，但按角平分线法重新分配后，有效装药量并不减少，而且凹槽部分的爆炸产物沿装药表面的法线方向向外飞散，在轴线上汇合，相互碰撞、挤压，最终形成一股高压、高速和高密度的气体流。此时，由于气体对靶板的作用面积减小，能量密度提高，故能炸出较深的坑。在气体流的汇集过程中，总会出现直径最小、能量密度最高的气体流断面，该断面常称为“焦点”。焦点至凹槽底端面的距离称为“焦距”（图中的距离F）。气体流在焦点前后的能量密度都将低于焦点处的能量密度，因而适当提高装药至靶板的距离可以获得更好的侵彻效果。

图4.1.2　爆轰产物飞散方向

（a）柱形装药爆轰产物的飞散；（b）无罩聚能装药爆轰产物的飞散