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石工
11-10
班
赵胜绪
2011010194
聚能效应
1
引言
聚能效应（
Gathering energy effect
），通常称为
“
门罗效应
”
，源于
1888
年美国人
门罗
(Charles E. Munroe)
在炸药试验中发
现的规律，即炸药爆炸后，爆炸产物在高温高压下基本
是沿炸药表面的法线方向向外飞散
的。
因此，
带有锥形凹槽的装药在引爆后，
凹槽附近的爆
轰产物飞散时将在装药轴线处汇聚，
形成一股
高速、高温、高密度的射流，这股射流在靶板
较小的区域内形成较高的能量密度，
致使炸坑较深。
这种利用装药一端空穴以提高爆炸后局
部破坏作用的效应称为聚能效应。
2
聚能效应现象
图
1
不同装药结构的穿透能力
图
1-
a
所示的圆柱形装药爆炸后，高温、高压的
爆炸物近似沿着装药表面法线方向四
处飞散，能量不能有效集中，在靶板上只能炸出很浅
的坑。
图
1-b
所示的带有锥形凹槽装药爆炸后，靶板上的凹坑加深，凹槽附近的爆轰产物飞
散时将
在装药轴线处汇聚，形成一股高速、高温、高密度的射流，这股射流在靶板较小的区
域内
形成较高的能量密度，致使炸坑较深。
为了进一步提高聚能效
应，
就应设法避免高压膨胀引起能量分散而不利于能量集中的因
素，对于聚能作用，能量集中的程度可用单位体积能量，即能量密度，来做比较。爆轰波的
能量中，位能占
3/4
，动能占
1/
4
。而聚能过程，动能是能够集中的，位能则不能集中，反
而起
分散作用，
所以，
聚能气流的能量集中程度不是很高的。
如果设法把能量尽可能转换成
动能的形式，就能大大提高能量的集中程
度。
理论分析及实验结果表明，如果锥形凹槽表面加上金属或
其他粉末材料制成的保护层
（称之为药型罩），爆轰产物在推动罩壁向轴线运动过程中，
就能将能量传递给了药型罩。
由于药型罩的可压缩性很小，
因此
内能增加很少，
能量的加大部分表现为动能形式，
这样就
可避免高压膨胀引起的能量分散而使能量更为集中。
此外，药型罩还有两个有利于穿孔的作用：
1.
罩壁在轴线处汇聚碰撞时，发生能量重
新分配。罩内表面金属层的速度比闭合
时的速度高
1
至
2
倍，使能量密度进一步提高，形