蒙罗/诺伊曼效应

蒙罗/诺伊曼效应，是一种炸药爆炸相关的现象。在薄形的类圆锥状金属（凹形的研钵状或圆锥状空洞）内衬爆炸的炸药，爆炸时的能量会集中到类圆锥状的中心轴，金属内衬会沿着中心轴的方向化作高速的金属喷流的现象，在金属喷流方向上的目标物会被击出深孔。此现象就称为蒙罗/诺伊曼效应。

成形装药、高爆反坦克弹等，皆为此二种现象的混合应用。

蒙罗效应

蒙罗效应（英语：Munroe effect）为美国的科学家查理斯·E·蒙罗于1885年所发现，在炸药引爆后方的圆锥体的顶点，其相对侧产生极为强大的穿透力的现象。此现象有时也被称为聚能效应（Shaped Charge effect）。

炸药在后方引爆，其冲击波由后方推进到达圆锥体顶点的过程中，于圆锥体的空心处沿中心轴交互作用，最后向前方喷发出来。

一般情况下，炸药爆炸时的冲击波会以球形向周围扩散，对特定目标仅有一部分能够有效命中，但若利用蒙罗效应就能将能量集中起来运用。

影响蒙罗效应的因素有以下几项。

• d = 雷管的直径
• l = 雷管的长度（4d 以上为理想值）
• s = 爆发时离目标的最佳距离（喷流需要有一定程度的距离才能完全成形，但若离目标物太远，喷流长度虽会增加，其密度反而会降低，因此1d～3d是理想值）。
• α = 圆锥体顶点的角度。30度～45度为理想值。

诺伊曼效应

诺伊曼效应（英语：Neumann effect）由德国科学家埃贡·诺伊曼（Egon Neumann）于1910年所发现，在蒙罗的圆锥体内部的顶点放上一层金属板（与顶部相同的类圆锥体金属），会产生比蒙罗效应更强的穿透力的现象。

爆轰于金属内部进行时，其所产生的超高压会令金属超过雨果弹性极限，从而赋予固体金属如液体般的可流动性，同时也拥有近似液体的性质。这时，被称为熔融体的金属块会以超音速向前方飞射而出。

一般而言，高温高压会被误认为是金属蒸发后的金属蒸气。但其实际上既不是金属蒸气也不是金属瓦斯一类的气体，而是超音速（超过5000m/s）拥有可塑性的固体金属，被称为金属喷流。

形成金属喷流的炸药要在爆炸时于金属内部以音速传播其冲击波到金属内衬，金属中的音速为3000 m/s ～ 4000 m/s。

穿透力的深度P 可经下列公式算出。

$P=L\left({\frac {p_{j}}{p}}\right)^{\frac {1}{2}}$

• L = 喷流长度 (cm)
• p_j = 喷流的密度 (g/cm³)
  • 喷流的金属在冷却时的密度、蒸气密度、其内衬金属的密度等。
• p = 目标密度 (g/cm³)

金属内衬

铺置于类圆锥状金属内部的金属材质就称为金属内衬，依据材质不同，穿透力也有所不同。

但总体而言，密度越高的物质其穿透力也越高。在军事产品上，廉价的量产品是使用以拉伸压力机加工过的铜板，高性能的导弹一般使用钽合金。

实验条件

炸药：RDX

直径：20mm

长度：80mm

金属内衬厚度：1mm

和目标物距离：40mm

静止状态

金属	密度	穿透的深度	穿孔的直径
钽合金	15.8	72mm	12mm
铜合金	8.5	58mm	14mm
拉伸压力机加工后的板金铁	7.7	55mm	15mm
锌	7.2	51mm	17mm
铝	2.7	29mm	23mm
镁	1.7	23mm	25mm
玻璃	2.2	22mm	26mm
没有金属内衬	0	20mm	28mm

名称

蒙罗效应与诺伊曼效应在实际运用上经常被混合使用，但不称蒙罗/诺伊曼效应。

原因为查理斯·E·蒙罗才是发现者，虽然埃贡·诺伊曼进一步发现改良的方法，不过在混合使用的情况下，多半仅称为蒙罗效应。

参见

• 高爆反坦克弹
• 反战车导弹
• 反战车地雷