“爆炸式水刀”装置采用聚能装药的原理，将金属药形罩替换成液态水，通过炸药加速水形成高速水射流，然后作用到危险品弹药上，高速水射流会对危险品弹药进行物理切割，破坏危险品弹药的爆炸序列，使其失效而无法起爆，从而达到安全销毁的目的。60102

高压水射流切割是先进的材料加工工艺方法之一，最初人们是从自然界“水滴石穿”这一现象认识到水潜在的威力，并逐渐加以应用。1968年，美国密苏里大学林学教授诺曼·弗兰兹博士发现高压水射流可以被用来切割木材，而且这种方法对材料的切割面几乎没有损害，切割速度相对较高。第一台高压水射流设备在1972年被研制出来，开辟了制造加工工具发展的新纪元。而在接下来的几十年当中，水射流切割技术不断发展，在航空航天、舰船、军工、核能等高、尖端技术领域中的优势更加明显。

如图1.2所示，高压水射流切割机是利用高压水发生设备产生高压水，高度聚集的水通过喷嘴将压力能转射流动能，用这种射流对物料进行切割、破碎和清洗。其中对材料的切割和破碎，主要是利用漩涡水射流的刚性；而对材料的清洗，更多的是对水射流的柔性。现代的水切割技术，通常和数控技术集成，构成数控水切割机床，由数控系统操纵水刀，完成复杂轨迹的切割[5,6]。

图1.2 高压水射流切割机

作为一种非传统的冷切割方法，与传统的切割方法相比，水射流切割技术有切割精度高、切割范围广、切割效率高、高度弹性比、操作简单、成本低、安全性高等优点。水射流几乎可以切割任何一种材料，并且在切割过程中不产生灰尘及有毒气体，提供一个安全、清洁、舒适的操作环境。而在危险品弹药销毁方面，其最大的优点就是水射流切割产生的切削力最小而且不存在热应力，这可以有效的保证切削过程中危险品弹药的稳定[7]。

然而，高压水射流切割机一般包括增压系统、磨料供应系统、控制系统及辅助系统等，通常还要配置一个钢筋混凝土工作台，因此体积庞大，移动不便，对工作环境稳定性要求高[8]。尤其是需要销毁的危险品弹药无法移动时，高压水刀切割机的局限性就显现出来。

另一种较好的处理危险品弹药的方法就是聚能切割。聚能切割技术处理危险品弹药是利用聚能装药反应时形成的高速金属射流来切割或破坏弹体的引信部位，使其完全失去起爆能力，或对弹体的主装药部分进行作用达到完全引爆的效果。论文网

在1865年，门罗首次发现了聚能装药的聚能现象。一端具有空穴而在另一端起爆的柱形装药称为聚能装药, 也称成型装药或空穴装药。药包爆炸后其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，带凹槽的装药在引爆后，在凹槽轴线上会出现一股汇聚的、速度和压强都很高的爆炸产物流，在一定的范围内使炸药爆炸释放出来的化学能集中起来，这就是聚能效应。当空穴里衬有药形罩时，炸药爆轰后，在高压爆轰产物作用下空穴里的药形罩微元将产生加速运动，并向轴线压合，发生碰撞、挤压，被挤压出的材料称为射流，其余部分材料形成杵体，射流速度可以达到7000-9000m/s，具有很强的穿甲能力[9,10]。

一般在销毁危险品方面使用的是线性聚能装药。如图1.3所示，线性聚能切割器是一个圆柱体或长条形、底部有金属罩的聚能装药结构,具有高速、高效、操作简便、适应性强、安全可靠引用范围广等优点。装药爆炸后,高温高压的爆轰产物沿装药空穴表面法线方向飞散，并以高达几十万大气压的压力作用于药形罩,将其压垮。而后向对称轴闭合运动,并在对称平面内发生碰撞叠加,形成向装药底部运动的融塑状态的高速片状金属射流，从而具有作用迅速、切割力强的特点[11]。线型聚能装药正是依靠这种片状的“聚能刀”,实现对金属等致密材料的切割。