ระเบิดทรงกรวย (shaped charge ) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าระเบิดกลวง (hollow charge)หากมีโพรงอยู่ภายใน คือระเบิดที่ถูกออกแบบให้มีรูปร่างเฉพาะเพื่อเน้นการกระจายพลังงานของวัตถุระเบิด ระเบิดทรงกรวยชนิดต่างๆ ถูกนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย เช่น การตัดและขึ้นรูปโลหะ การจุดระเบิดอาวุธนิวเคลียร์การเจาะเกราะหรือการเจาะบ่อในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

ประสิทธิภาพของหัวระเบิดทรงกรวยได้รับอิทธิพลอย่างมากจากเทคโนโลยีการผลิต จากการใช้งานหัวระเบิดทรงกรวยในทางทหารและพลเรือน พบว่าหัวระเบิดทรงกรวยสมัยใหม่ทั่วไปที่มีโพรงรูปกรวยพร้อมซับในโลหะ และผลิตโดยใช้เทคโนโลยีแบบดั้งเดิมและวัสดุซับในแบบดั้งเดิม สามารถเจาะทะลุแผ่นเหล็กแข็งได้ลึกไม่เกิน 6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางหัวระเบิด (CD) อย่างไรก็ตาม การเพิ่มความแม่นยำในการผลิตหัวระเบิดทรงกรวย การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านคุณภาพทั้งหมดสำหรับวัสดุซับในและวัตถุระเบิด การใช้วิธีการบรรจุวัตถุระเบิดแรงสูงขั้นสูง และการใช้ระบบจุดระเบิดที่สามารถควบคุมแนวหน้าการระเบิดได้อย่างแม่นยำ จะทำให้สามารถเพิ่มขีดจำกัดนี้ได้ถึง 8–10 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางหัวระเบิด ในที่สุด สำหรับหัวระเบิดทรงกรวยที่ผลิตได้อย่างสมบูรณ์แบบ คาดว่าจะสามารถเจาะทะลุแผ่นเหล็กได้ลึกถึง 12 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางหัวระเบิด^{[ 1 ] [ 2 ]}

ตรงกันข้ามกับความเข้าใจผิดที่อาจเกิดจากคำย่อHEAT ( ระเบิดแรงสูงต่อต้านรถถัง ) ประจุรูปทรงไม่ขึ้นอยู่กับการให้ความร้อนหรือการหลอมละลายเพื่อประสิทธิภาพแต่อย่างใด กล่าวคือ ไอพ่นจากประจุรูปทรงไม่ได้หลอมละลายเกราะ เนื่องจากผลของมันเป็นพลังงานจลน์ล้วนๆ^{[ 3 ]} อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้สร้างความร้อนจำนวนมากและมักมี ผลการเผาไหม้รองที่สำคัญหลังจากเจาะทะลุ

คลื่นกระแทกจากวัตถุระเบิดจะตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุระเบิด ภายในกรวยจะรวมและทำให้คลื่นกระแทก เข้มข้นขึ้น ที่จุดต่างๆ ตามแกนของกรวย เมื่อการระเบิดดำเนินไปจากจุดเริ่มต้นของการระเบิด คลื่นกระแทกที่เข้มข้นจะเคลื่อนที่ไปตามแกนของกรวย โดยสะสมพลังงานไปตลอดทาง^{[ 4 ]}

การเพิ่มวัสดุบุภายในจะเพิ่มประสิทธิภาพของการระเบิดโดยการเพิ่มมวลหนักที่ถูกพุ่งออกมาเป็นเจ็ทความเร็วสูงจากกรวยระเบิด

ปรากฏการณ์ Munroe หรือ Neumann คือการโฟกัสพลังงานระเบิดด้วยการตัดเป็นโพรงหรือช่องว่างบนพื้นผิวของวัตถุระเบิด การกล่าวถึงประจุกลวงครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1792 Franz Xaver von Baader (1765–1841) เป็นวิศวกรเหมืองแร่ชาวเยอรมันในเวลานั้น ในวารสารเหมืองแร่ เขาได้สนับสนุนให้เว้นช่องว่างรูปกรวยไว้ที่ปลายด้านหน้าของประจุระเบิดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัตถุระเบิดและประหยัดดินปืน^{[ 5 ]}ประมาณปี 1805 แนวคิดนี้ได้รับการนำไปใช้ชั่วคราวในนอร์เวย์และในเหมืองแร่ของ เทือกเขา Harzในเยอรมนี แม้ว่าวัตถุระเบิดที่มีอยู่เพียงอย่างเดียวในเวลานั้นคือดินปืน ซึ่งไม่ใช่วัตถุระเบิดแรงสูงและจึงไม่สามารถสร้างคลื่นกระแทกที่ผลของประจุรูปทรงต้องการได้^{[ 6 ]}

ผลของประจุกลวงที่แท้จริงครั้งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2426 โดยMax von Foerster (พ.ศ. 2488–2448) หัวหน้าโรงงานไนโตรเซลลูโลสของ Wolff & Co. ในเมือง Walsrodeประเทศเยอรมนี^{[ 7 ] [ 8 ]}

ในปี พ.ศ. 2429 Gustav Bloem จากเมืองดุสเซลดอร์ฟประเทศเยอรมนี ได้ยื่นจดสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาหมายเลข 342,423สำหรับตัวจุดระเบิดโลหะแบบโพรงทรงครึ่งวงกลมเพื่อรวมผลของการระเบิดในทิศทางแกน^{[ 9 ]}

ปรากฏการณ์ Munroe ได้รับการตั้งชื่อตามCharles E. Munroeผู้ค้นพบปรากฏการณ์นี้ในปี 1888 ในฐานะนักเคมีพลเรือนที่ทำงานอยู่ที่สถานีตอร์ปิโดของกองทัพเรือ สหรัฐฯ ที่เมืองนิวพอร์ต รัฐโรดไอส์แลนด์เขาได้สังเกตเห็นว่าเมื่อระเบิดดินปืนที่มีชื่อผู้ผลิตประทับอยู่ถูกจุดระเบิดใกล้กับแผ่นโลหะ ตัวอักษรจะถูกสลักลงบนแผ่นโลหะ ในทางกลับกัน หากตัวอักษรนูนขึ้นเหนือพื้นผิวของวัตถุระเบิด ตัวอักษรบนแผ่นโลหะก็จะนูนขึ้นเหนือพื้นผิวเช่นกัน^{[ 10 ]}ในปี 1894 Munroe ได้สร้างระเบิดรูปทรงแบบหยาบๆ ครั้งแรกของเขา^{[ 11 ] [ 12 ]}

ในบรรดาการทดลองที่ดำเนินการ [...] มีการทดลองหนึ่งกับตู้เซฟทรงลูกบาศก์ขนาด 29 นิ้ว ผนังหนา 4 นิ้วครึ่ง ทำจากแผ่นเหล็กและเหล็กกล้า [...] เมื่อจุดระเบิดดินระเบิดกลวงน้ำหนัก 9 ปอนด์ครึ่งที่ยังไม่ได้อัดแน่น ก็เกิดรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นิ้วทะลุผนัง [...] กระสุนกลวงทำขึ้นโดยการผูกแท่งดินระเบิดรอบกระป๋องดีบุก โดยวางปากกระป๋องลงด้านล่าง

แม้ว่าการทดลองของ Munroe เกี่ยวกับหัวรบแบบเจาะเกราะจะได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างขวางในปี 1900 ในPopular Science Monthlyแต่ความสำคัญของ "ซับใน" กระป๋องดีบุกของหัวรบแบบกลวงยังคงไม่ได้รับการยอมรับเป็นเวลาอีก 44 ปี^{[ 14 ]}ส่วนหนึ่งของบทความในปี 1900 นั้นได้รับการตีพิมพ์ซ้ำในฉบับเดือนกุมภาพันธ์ 1945 ของPopular Science [ ^{4 ] ซึ่งอธิบายวิธีการทำงานของหัวรบแบบเจาะเกราะ บทความนี้เองที่ในที่สุดก็เปิดเผยให้สาธารณชนทั่วไป ทราบ} ว่า ปืนบาซูก้าของกองทัพสหรัฐฯทำงานอย่างไรกับยานเกราะในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2

ในปี พ.ศ. 2453 Egon Neumann จากประเทศเยอรมนีค้นพบว่าก้อนTNTซึ่งปกติจะทำให้แผ่นเหล็กบุ๋มได้ จะเจาะรูทะลุแผ่นเหล็กได้หากวัตถุระเบิดมีรอยบุ๋มเป็นรูปกรวย^{[ 15 ] [ 16 ]}ประโยชน์ทางการทหารของงานของ Munroe และ Neumann ไม่ได้รับการยอมรับเป็นเวลานาน ระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สอง นักวิชาการในหลายประเทศ ได้แก่ Myron Yakovlevich Sukharevskii (Мирон Яковлевич Сухаревский) ในสหภาพโซเวียต^{[ 17 ]} William H. Payman และ Donald Whitley Woodhead ในสหราชอาณาจักร^{[ 18 ]}และRobert Williams Woodในสหรัฐอเมริกา^{[ 19 ]}  ตระหนักว่าวัตถุที่พุ่งออกมาสามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างการระเบิด

ในปี พ.ศ. 2475 Franz Rudolf Thomanek นักศึกษาฟิสิกส์ที่Technische Hochschule ในเวียนนา ได้คิดค้นกระสุนต่อต้านรถถังที่ใช้หลักการของประจุกลวง เมื่อรัฐบาลออสเตรียไม่แสดงความสนใจที่จะพัฒนาแนวคิดนี้ Thomanek จึงย้ายไปที่Technische Hochschuleในเบอร์ลินซึ่งเขาได้ศึกษาต่อกับ Carl Julius Cranz ผู้เชี่ยวชาญด้านขีปนาวิถี^{[ 20 ]}ที่นั่นในปี พ.ศ. 2478 เขาและ Hellmuth von Huttern ได้พัฒนากระสุนต่อต้านรถถังต้นแบบ แม้ว่าประสิทธิภาพของอาวุธจะน่าผิดหวัง แต่ Thomanek ก็ยังคงทำงานพัฒนาต่อไป โดยร่วมมือกับHubert Schardinที่Waffeninstitut der Luftwaffe (สถาบันอาวุธกองทัพอากาศ) ใน Braunschweig ^{[ 21 ]}

ในปี พ.ศ. 2480 ชาร์ดินเชื่อว่าผลของประจุกลวงเกิดจากการปฏิสัมพันธ์ของคลื่นกระแทก ในระหว่างการทดสอบแนวคิดนี้ ในวันที่ 4 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2481 โทมาเน็กได้คิดค้นวัตถุระเบิดแบบประจุรูปทรง (หรือHohlladungs-Auskleidungseffekt (ผลของปลอกประจุกลวง)) ^{[ 22 ]} (กุสตาฟ อดอล์ฟ โทเมอร์ เป็นคนแรกที่มองเห็นภาพไอโลหะที่เกิดจากการระเบิดของประจุรูปทรงโดยใช้รังสีแฟลชในปี พ.ศ. 2481 ^{[ 23 ]} ) ในขณะเดียวกันเฮนรี ฮันส์ โมฮอปต์วิศวกรเคมีในสวิตเซอร์แลนด์ ได้พัฒนาอาวุธระเบิดแบบประจุรูปทรงขึ้นเองในปี พ.ศ. 2478 ซึ่งได้สาธิตให้กองทัพสวิส ฝรั่งเศส อังกฤษ และสหรัฐอเมริกาได้เห็น^{[ 24 ]}

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง อาวุธประเภทระเบิดเจาะเกราะได้รับการพัฒนาโดยเยอรมนี ( Panzerschreck , Panzerfaust , Panzerwurfmine , Mistel ), สหราชอาณาจักร ( ระเบิดมือต่อต้านรถถังหมายเลข 68 , PIAT , ระเบิดทำลายหลุมรูปทรงรังผึ้ง ), สหภาพโซเวียต ( RPG-43 , RPG-6 ), สหรัฐอเมริกา ( ระเบิดมือติดปืนไรเฟิล M9 , บาซูก้า ) ^{[ 25 ] [ 26 ]}อิตาลี ( กระสุนEffetto Pronto Specialeสำหรับปืนใหญ่ชนิดต่างๆ) ^{[ 27 ]}และญี่ปุ่น ( ระเบิดมือประเภท 3 , ทุ่นระเบิดพุ่ง ) ^{[ 28 ] [ 29 ]}การพัฒนาระเบิดเจาะเกราะได้ปฏิวัติการต่อต้านรถถังรถถังเผชิญกับความเปราะบางอย่างร้ายแรงจากอาวุธที่ทหารราบหรือเครื่องบิน สามารถพกพาได้

หนึ่งในการใช้งานระเบิดแบบเจาะเกราะครั้งแรกๆ คือโดยทหารเยอรมันที่บินด้วยเครื่องร่อนโจมตีป้อมเอเบน-เอมาเอล ของเบลเยียม ในปี พ.ศ. 2483 ^{[ 30 ]}ระเบิดทำลายล้างเหล่านี้ – พัฒนาโดย ดร. วูล์ฟเคน แห่งสำนักงานสรรพาวุธเยอรมัน – เป็นระเบิดที่ไม่มีแผ่น โลหะบุภายใน ^{[ 31 ]}และไม่ก่อให้เกิดลำโลหะเหมือนหัวรบ HEAT สมัยใหม่ เนื่องจากไม่มีแผ่นโลหะบุภายใน ระเบิดจึงทำให้ป้อมปืนสั่นสะเทือนแต่ไม่ทำลายป้อมปืน และทหารพลร่มคนอื่นๆ จึงต้องปีนขึ้นไปบนป้อมปืนและทุบทำลายลำกล้องปืน^{[ 32 ]}

ในศัพท์ทางการทหาร คำที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ หัวรบแบบประจุเจาะจงคือ หัวรบ ระเบิดแรงสูงต่อต้านรถถัง (HEAT) หัวรบ HEAT มักใช้ในขีปนาวุธนำวิถีต่อต้านรถถังจรวดไม่นำวิถี กระสุนปืน (ทั้งแบบหมุน ( รักษาเสถียรภาพด้วย การหมุน ) และแบบไม่หมุน) ระเบิดมือติดปืนไรเฟิลทุ่นระเบิดระเบิดขนาดเล็กตอร์ปิโดและอาวุธอื่นๆ อีกหลากหลายชนิด

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองความแม่นยำในการสร้างประจุและ โหมด การจุดระเบิด นั้น ด้อยกว่าหัวรบสมัยใหม่ ความแม่นยำที่ต่ำกว่านี้ทำให้ไอพ่นโค้งและแตกตัวในเวลาที่เร็วกว่าและในระยะทางที่สั้นกว่า การกระจายตัวที่เกิดขึ้นทำให้ความลึกของการเจาะลดลงสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางกรวยที่กำหนด และยังทำให้ระยะห่างที่เหมาะสมสั้นลงด้วย เนื่องจากประจุมีประสิทธิภาพน้อยลงในระยะห่างที่มากขึ้น จึง พบว่า แผ่นกันกระแทกด้านข้างและป้อมปืน (ที่รู้จักกันในชื่อSchürzen ) ที่ติดตั้งในรถถังเยอรมันบางคันเพื่อป้องกันปืนต่อต้านรถถัง ทั่วไป ^{[ 33 ]}ช่วยให้ไอพ่นมีพื้นที่ในการกระจายตัวและลดการเจาะของ HEAT ลงด้วย

การใช้แผ่น เกราะเสริมแบบเว้น ระยะ บนยานเกราะอาจส่งผลตรงกันข้ามและเพิ่มการเจาะทะลุของหัวรบแบบระเบิดเจาะเกราะในบางกรณี เนื่องจากข้อจำกัดในความยาวของกระสุน/ขีปนาวุธ ระยะห่างในตัวของหัวรบหลายๆ หัวจึงน้อยกว่าระยะที่เหมาะสม ในกรณีเช่นนี้ แผ่นเกราะจะช่วยเพิ่มระยะห่างระหว่างเกราะกับเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหัวรบจะระเบิดใกล้กับระยะห่างที่เหมาะสมมากขึ้น^{[ 34 ]}ไม่ควรสับสนแผ่นเกราะกับเกราะกรงซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อทำลายระบบจุดระเบิดของ กระสุน RPG-7แต่ยังสามารถทำให้กระสุน HEAT เอียงขึ้นหรือลงเมื่อกระทบ ทำให้เส้นทางการเจาะทะลุของกระแสระเบิดเจาะเกราะยาวขึ้น หากหัวโพรบกระทบกับแผ่นเกราะกรงแผ่นใดแผ่นหนึ่ง หัวรบจะทำงานได้ตามปกติ

ในการใช้งานที่ไม่ใช่ทางการทหาร ประจุรูปทรงถูกใช้ในการทำลายอาคารและโครงสร้างด้วยระเบิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดผ่านเสาเข็ม เสา และคานโลหะ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}และสำหรับการเจาะรู^{[ ​​38 ]}ในการผลิตเหล็กประจุรูปทรงขนาดเล็กมักใช้ในการเจาะก๊อกที่อุดตันด้วยตะกรัน^{[ 38 ]}นอกจากนี้ยังใช้ในการทำเหมืองหิน การทำลายน้ำแข็ง การทำลายท่อนซุง การตัดต้นไม้ และการเจาะรูเสา^{[ 38 ]}

ระเบิดแบบเจาะทะลุถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรม ปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซซึ่งจะจุดระเบิดเพื่อเจาะท่อโลหะของบ่อเป็นระยะๆ เพื่อให้น้ำมันและก๊าซไหลเข้ามา^{[ 39 ] [ 40 ]}การใช้งานอีกอย่างหนึ่งในอุตสาหกรรมคือการดับไฟไหม้น้ำมันและก๊าซโดยการตัดออกซิเจนออกจากไฟ

มีการใช้ระเบิดรูปทรงขนาด 4.5 กก. (9.9 ปอนด์) ใน ภารกิจ Hayabusa2บนดาวเคราะห์น้อย162173 Ryuguยานอวกาศได้ทิ้งอุปกรณ์ระเบิดลงบนดาวเคราะห์น้อยและจุดระเบิดโดยมียานอวกาศอยู่หลังที่กำบัง การระเบิดทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตที่มีความกว้างประมาณ 10 เมตร เพื่อให้สามารถเข้าถึงตัวอย่างที่บริสุทธิ์ของดาวเคราะห์น้อยได้^{[ 41 ]}

โดยทั่วไป อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยทรงกระบอกตันที่บรรจุวัตถุระเบิด มีโพรง รูปกรวยบุด้วยโลหะอยู่ที่ปลายด้านหนึ่ง และมีตัวจุดระเบิด ตรงกลาง ชุดตัวจุดระเบิด หรือ ตัวนำคลื่น ระเบิดอยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง พลังงานระเบิดจะถูกปล่อยออกมาโดยตรงจาก ( ตั้งฉากกับ ) พื้นผิวของวัตถุระเบิด ดังนั้นการขึ้นรูปวัตถุระเบิดจะทำให้พลังงานระเบิดกระจุกตัวอยู่ในโพรง หากโพรงมีรูปทรงที่เหมาะสม โดยปกติจะเป็นรูปทรงกรวยแรงดัน มหาศาล ที่เกิดจากการระเบิดของวัตถุระเบิดจะผลักดันวัสดุบุภายในโพรงให้ยุบตัวลงด้านในตามแกนกลาง

การชนกันที่เกิดขึ้นก่อให้เกิดและพุ่งอนุภาคโลหะด้วยความเร็วสูงไปข้างหน้าตามแนวแกน วัสดุส่วนใหญ่ในลำอนุภาคมาจากส่วนในสุดของแผ่นบุผนัง ซึ่งเป็นชั้นที่มีความหนาประมาณ 10% ถึง 20% ส่วนที่เหลือของแผ่นบุผนังจะก่อตัวเป็นก้อนวัสดุที่เคลื่อนที่ช้ากว่า ซึ่งเนื่องจากลักษณะที่ปรากฏ จึงบางครั้งเรียกว่า "แครอท"

เนื่องจากความเร็วในการยุบตัวของท่อแตกต่างกันไปตามความยาว ทำให้ความเร็วของเจ็ทแตกต่างกันไปตามความยาวเช่นกัน โดยจะลดลงจากด้านหน้า การเปลี่ยนแปลงความเร็วของเจ็ทนี้ทำให้เจ็ทถูกยืดออกและในที่สุดก็แตกตัวเป็นอนุภาค เมื่อเวลาผ่านไป อนุภาคเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะไม่เรียงตัวกัน ทำให้ความลึกในการทะลุทะลวงลดลงในระยะห่างที่ไกล

ที่ส่วนยอดของกรวย ซึ่งเป็นส่วนหน้าสุดของลำไอพ่นนั้น ตัวบุผนังไม่มีเวลาที่จะเร่งความเร็วได้อย่างเต็มที่ก่อนที่จะก่อตัวเป็นส่วนหนึ่งของลำไอพ่น ส่งผลให้ส่วนเล็กๆ ของลำไอพ่นถูกพุ่งออกมาด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าลำไอพ่นที่ก่อตัวขึ้นภายหลัง ดังนั้น ส่วนเริ่มต้นของลำไอพ่นจึงรวมตัวกันกลายเป็นส่วนปลายที่กว้างขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ส่วนใหญ่ของลำไอพุ่งเคลื่อนที่ด้วย ความเร็ว เหนือเสียง ปลายลำไอพุ่งด้วยความเร็ว 7 ถึง 14 กม./วินาที ส่วนหางของลำไอพุ่งด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า (1 ถึง 3 กม./วินาที) และส่วนลำตัวพุ่งด้วยความเร็วที่ต่ำกว่ามาก (น้อยกว่า 1 กม./วินาที) ความเร็วที่แน่นอนขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าและการกักเก็บของประจุ ประเภทของวัตถุระเบิด วัสดุที่ใช้ และโหมดการจุดระเบิดของวัตถุระเบิด ที่ความเร็วทั่วไป กระบวนการเจาะทะลุจะสร้างแรงดันมหาศาลจนอาจถือได้ว่า เป็นแรงดัน ไฮโดรไดนามิกโดยประมาณแล้ว ลำไอพุ่งและเกราะอาจถือได้ว่าเป็น ของเหลว ที่ไม่มีความหนืดและอัดได้ (ดูตัวอย่างเช่น^{[ 43 ]} ) โดยไม่คำนึงถึงความแข็งแรงของวัสดุ

เทคนิคใหม่ล่าสุดที่ใช้การวิเคราะห์การแพร่กระจายของแม่เหล็กแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของส่วนนอก 50% โดยปริมาตรของปลายเจ็ททองแดงขณะบินอยู่ระหว่าง 1100K ถึง 1200K ^{[ 44 ]}ซึ่งใกล้เคียงกับจุดหลอมเหลวของทองแดง (1358 K) มากกว่าที่เคยสันนิษฐานไว้ก่อนหน้านี้^{[ 45 ]}อุณหภูมินี้สอดคล้องกับการคำนวณทางอุทกพลศาสตร์ที่จำลองการทดลองทั้งหมด^{[ 46 ]}เมื่อเปรียบเทียบกัน การวัดรังสีสองสีในช่วงปลายทศวรรษ 1970 แสดงให้เห็นอุณหภูมิที่ต่ำกว่าสำหรับวัสดุบุภายในประจุรูปทรงต่างๆ โครงสร้างกรวย และชนิดของสารระเบิด^{[ 47 ]}

ประจุรูปทรง Comp-B ที่บรรจุด้วยทองแดงและปลายกรวยแหลมมีอุณหภูมิปลายเจ็ทอยู่ในช่วง 668 K ถึง 863 K ในการสุ่มตัวอย่างห้าครั้ง ประจุที่บรรจุด้วย Octolที่มีปลายกรวยกลมโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่า โดยเฉลี่ย 810 K และอุณหภูมิของปลอกดีบุก-ตะกั่วที่บรรจุ Comp-B เฉลี่ย 842 K ในขณะที่เจ็ทดีบุก-ตะกั่วถูกกำหนดให้เป็นของเหลว เจ็ททองแดงมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของทองแดงมาก อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิเหล่านี้ไม่สอดคล้องกับหลักฐานที่ว่าอนุภาคเจ็ททองแดงที่อ่อนนุ่มที่กู้คืนมาแสดงสัญญาณของการหลอมเหลวที่แกนกลางในขณะที่ส่วนนอกยังคงเป็นของแข็งและไม่สามารถเทียบเท่ากับอุณหภูมิโดยรวมได้^{[ 48 ]}

ตำแหน่งของประจุที่สัมพันธ์กับเป้าหมายมีความสำคัญต่อการเจาะทะลุที่ดีที่สุดด้วยเหตุผลสองประการ หากจุดระเบิดใกล้เกินไป จะไม่มีเวลาเพียงพอให้ไอพ่นพัฒนาเต็มที่ แต่ไอพ่นจะสลายตัวและกระจายออกไปหลังจากระยะทางค่อนข้างสั้น โดยปกติแล้วจะต่ำกว่าสองเมตรมาก ที่ระยะห่างดังกล่าว ไอพ่นจะแตกออกเป็นอนุภาคซึ่งมีแนวโน้มที่จะหมุนและลอยออกไปจากแกนการเจาะทะลุ ดังนั้นอนุภาคที่ตามมาจึงมีแนวโน้มที่จะทำให้รูขยายกว้างขึ้นแทนที่จะลึกขึ้น ที่ระยะห่างที่ไกลมาก ความเร็วจะลดลงเนื่องจากแรงต้านอากาศทำให้การเจาะทะลุลดลงไปอีก โดยปกติแล้ว ระยะห่างปกติจะอยู่ที่หนึ่งเท่าครึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางกรวย^{[ 42 ]}

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งต่อประสิทธิภาพของหัวระเบิดกลวงคือเส้นผ่านศูนย์กลาง เมื่อการเจาะทะลุเป้าหมายดำเนินต่อไป ความกว้างของรูจะลดลง ทำให้เกิดลักษณะเฉพาะแบบ "กำปั้นถึงนิ้ว" โดยขนาดของ "นิ้ว" ในที่สุดจะขึ้นอยู่กับขนาดของ "กำปั้น" เดิม โดยทั่วไป หัวระเบิดทรงกรวยสามารถเจาะแผ่นเหล็กที่มีความหนาได้ถึง 150% ถึง 700% ^{[ 49 ]}ของเส้นผ่านศูนย์กลาง ขึ้นอยู่กับคุณภาพของหัวระเบิด ตัวเลขนี้ใช้สำหรับแผ่นเหล็กพื้นฐาน ไม่ใช่สำหรับ เกราะคอม โพสิตเกราะปฏิกิริยาหรือเกราะสมัยใหม่ประเภทอื่นๆ

รูปทรงของซับในที่พบได้บ่อยที่สุดคือรูปทรงกรวยโดยมีมุมยอดภายในอยู่ที่ 30 ถึง 90 องศา^{[ 50 ] [ 51 ]}มุมยอดที่แตกต่างกันจะทำให้เกิดการกระจายตัวของมวลและความเร็วของเจ็ทที่แตกต่างกัน มุมยอดที่เล็กเกินไปอาจทำให้ เจ็ท แตก แขนง หรือแม้กระทั่งทำให้เจ็ทไม่ก่อตัวเลย ซึ่งเป็นผลมาจากความเร็วในการยุบตัวที่สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด โดยปกติจะสูงกว่าความเร็วเสียงของวัสดุซับในเล็กน้อย รูปทรงอื่นๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ ทรงครึ่งวงกลม ทรงดอกทิวลิป ทรงแตร ทรงรีและทรงกรวยคู่ รูปทรงต่างๆ เหล่านี้ทำให้เกิดเจ็ทที่มีการกระจายตัวของความเร็วและมวลที่แตกต่างกัน

แผ่นรองทำจากวัสดุหลายชนิด รวมถึงโลหะต่างๆ^{[ 52 ]}และแก้ว การเจาะที่ลึกที่สุดทำได้ด้วยโลหะที่มีความหนาแน่นและยืดหยุ่นแต่แน่นอนว่าคุณสมบัติเหล่านั้นไม่ใช่คุณสมบัติเดียว มิฉะนั้นตะกั่วจะเป็นที่นิยมมากกว่าที่เป็นอยู่สำหรับวัตถุประสงค์นี้ - ในทางกลับกันทองแดง เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กันมาก สำหรับอาวุธต่อต้านเกราะสมัยใหม่บางชนิด ได้ มีการนำ โมลิบเดนัมและโลหะผสมเทียมของทังสเตนและทองแดงเป็นตัวประสาน (9:1 ดังนั้นความหนาแน่นจึงอยู่ที่ประมาณ 18 Mg/m³ ) มา^ใช้ ธาตุโลหะทั่วไปเกือบ ทุกชนิดได้รับการทดลองใช้แล้ว รวมถึงอะลูมิเนียมทังสเตนแทนทาลัมยูเรเนียมที่หมดสภาพตะกั่วดีบุกแคดเมียมโคบอลต์แมกนีเซียมไทเทเนียมสังกะสีเซอร์โคเนียมโมลิบเดนัมเบริลเลียมนิกเกลเงินและแม้แต่ทองคำและแพลทินัม^{[ 53 ]}การเลือกวัสดุขึ้นอยู่กับเป้าหมายที่จะเจาะ ตัวอย่างเช่น พบว่าอะลูมิเนียมมีข้อดีสำหรับเป้าหมายที่เป็นคอนกรีต^{[ ​​54 ]}

ในอาวุธต่อต้านรถถังรุ่นแรกๆ ทองแดงถูกใช้เป็นวัสดุบุภายใน ต่อมาในช่วงทศวรรษ 1970 พบว่าแทนทาลัมมีคุณสมบัติเหนือกว่าทองแดง เนื่องจากมีความหนาแน่น สูงกว่ามาก และมีความยืดหยุ่นสูงมากที่อัตราความเครียดสูง โลหะและโลหะผสมที่มีความหนาแน่นสูงอื่นๆ มักมีข้อเสียในแง่ของราคา ความเป็นพิษ กัมมันตภาพรังสี หรือขาดความยืดหยุ่น^{[ 55 ]}

สำหรับการเจาะลึกที่สุด โลหะบริสุทธิ์ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูงที่สุด ซึ่งช่วยชะลอการแตกตัวของเจ็ทเป็นอนุภาคขณะที่ยืดตัว อย่างไรก็ตาม ในการเจาะบ่อน้ำมันนั้น จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องไม่เกิดก้อนแข็งหรือ "แท่ง" เนื่องจากจะอุดรูที่เจาะและขัดขวางการไหลของน้ำมัน ดังนั้นในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม จึงมักใช้โลหะผงในการผลิตท่อบุผนัง บ่อ ซึ่ง มักทำจากโลหะผสมเทียมหากไม่ผ่านกระบวนการเผาผนึกจะได้เจ็ทที่ประกอบด้วยอนุภาคโลหะละเอียดกระจายตัวเป็นส่วนใหญ่

อย่างไรก็ตาม ท่อบุ ผนังแบบอัดเย็นที่ไม่ผ่านการ เผาผนึกนั้น ไม่กันน้ำและมีแนวโน้มที่จะเปราะทำให้เสียหายได้ง่ายระหว่างการขนส่ง ท่อบุผนังแบบโลหะสอง ชั้นซึ่งโดยทั่วไปคือทองแดงบุด้วยสังกะสี สามารถนำมาใช้ได้ ในระหว่างการก่อตัวของเจ็ท ชั้นสังกะสีจะระเหยไปและจะไม่เกิดเป็นก้อน ข้อเสียคือต้นทุนที่สูงขึ้นและการก่อตัวของเจ็ทขึ้นอยู่กับคุณภาพของการยึดติดของสองชั้น โลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (ต่ำกว่า 500 °C) เช่น โลหะ บัดกรีหรือ โลหะ ประสาน (เช่น Sn ₅₀ Pb ₅₀ , Zn _97.6 Pb _1.6หรือโลหะบริสุทธิ์ เช่น ตะกั่ว สังกะสี หรือแคดเมียม) สามารถนำมาใช้ได้ โลหะเหล่านี้จะหลอมเหลวก่อนที่จะถึงท่อปลอกบ่อ และโลหะหลอมเหลวจะไม่อุดตันรู โลหะผสมอื่นๆที่เป็นยูเทคติก แบบไบนารี (เช่น Pb _88.8 Sb _11.1 , Sn _61.9 Pd _38.1หรือ Ag _71.9 Cu _28.1 ) จะก่อตัวเป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีเมทริกซ์เป็นโลหะ โดยมีเมทริกซ์ที่ยืดหยุ่นได้และเดนไดรต์ที่ เปราะ วัสดุดังกล่าวช่วยลดการเกิดก้อนโลหะ แต่ขึ้นรูปได้ยาก

วัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะที่มีส่วนประกอบของวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง ส่วนประกอบเหล่านี้จะละลายก่อนที่เจ็ทจะไปถึงท่อบ่อ ทำให้วัสดุอ่อนแอลง หรือทำหน้าที่เป็น จุดเริ่ม ต้นของการแตกร้าว และก้อนโลหะจะแตกออกเมื่อกระทบกับท่อบ่อ การกระจายตัวของเฟสที่สองสามารถทำได้โดยใช้โลหะผสมที่หล่อได้ (เช่น ทองแดง) ร่วมกับโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำซึ่งไม่ละลายในทองแดง เช่น บิสมัท ลิเธียม 1–5% หรือตะกั่วมากถึง 50% (โดยปกติ 15–30%) ขนาดของส่วนประกอบสามารถปรับได้โดยการอบชุบด้วยความร้อน การกระจายตัวของส่วนประกอบที่ไม่สม่ำเสมอก็สามารถทำได้เช่นกัน สารเติมแต่งอื่นๆ สามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของโลหะผสมได้ เช่น ดีบุก (4–8%) นิกเกล (มากถึง 30% และมักใช้ร่วมกับดีบุก) อะลูมิเนียมมากถึง 8% ฟอสฟอรัส( ก่อตัวเป็นฟอสไฟด์ที่เปราะ) หรือ ซิลิคอน 1–5% จะก่อตัวเป็นส่วนประกอบที่เปราะซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการแตกร้าว สามารถเติมสังกะสีได้มากถึง 30% เพื่อลดต้นทุนวัสดุและสร้างเฟสเปราะเพิ่มเติม^{[ 56 ]}

ซับในแก้วออกไซด์สร้างเจ็ทที่มีความหนาแน่นต่ำ จึงทำให้ความลึกในการเจาะลดลง ซับในแบบสองชั้น โดยมีชั้นหนึ่งเป็นโลหะที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าแต่ติดไฟได้ (เช่นอะลูมิเนียมหรือแมกนีเซียม ) สามารถใช้เพื่อเพิ่มผลกระทบจากการเผาไหม้หลังจากการเจาะเกราะการเชื่อมแบบระเบิดสามารถใช้ในการผลิตซับในแบบสองชั้นเหล่านี้ได้ เนื่องจากส่วนต่อประสานระหว่างโลหะกับโลหะจะเป็นเนื้อเดียวกัน ไม่มีสารประกอบโลหะระหว่างกัน ในปริมาณมาก และไม่มีผลเสียต่อการก่อตัวของเจ็ท^{[ 57 ]}

ความลึกของการทะลุทะลวงเป็นสัดส่วนกับความยาวสูงสุดของเจ็ท ซึ่งเป็นผลคูณของความเร็วปลายเจ็ทและเวลาในการแตกตัวเป็นอนุภาค ความเร็วปลายเจ็ทขึ้นอยู่กับความเร็วเสียงโดยรวมในวัสดุบุผิว ส่วนเวลาในการแตกตัวเป็นอนุภาคขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นของวัสดุ ความเร็วเจ็ทสูงสุดที่สามารถทำได้นั้นอยู่ที่ประมาณ 2.34 เท่าของความเร็วเสียงในวัสดุ^{[ 58 ]}ความเร็วสามารถสูงถึง 10 กม./วินาที โดยสูงสุดประมาณ 40 ไมโครวินาทีหลังจากการระเบิด ปลายกรวยจะได้รับความเร่งประมาณ 25 ล้าน g หางเจ็ทมีความเร็วประมาณ 2–5 กม./วินาที ความดันระหว่างปลายเจ็ทกับเป้าหมายสามารถสูงถึงหนึ่งเทราปาสคาล ความดันมหาศาลทำให้โลหะไหลเหมือนของเหลว แม้ว่าการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์จะแสดงให้เห็นว่าโลหะยังคงเป็นของแข็ง หนึ่งในทฤษฎีที่อธิบายพฤติกรรมนี้เสนอแกนหลอมเหลวและเปลือกแข็งของเจ็ท วัสดุที่ดีที่สุดคือ โลหะ ลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้าเนื่องจากมีความยืดหยุ่นมากที่สุด แต่แม้แต่กราไฟต์ และกรวย เซรามิกที่ไม่มีความยืดหยุ่นก็ยังแสดงการแทรกซึมอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 59 ]}

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพในการเจาะทะลุสูงสุด โดยปกติจะเลือกใช้วัตถุระเบิดแรงสูงที่มีความเร็วและความดันในการระเบิดสูง วัตถุระเบิดที่ใช้กันทั่วไปในหัวรบต่อต้านเกราะประสิทธิภาพสูงคือHMX (ออกโทเจน) แม้ว่าจะไม่ใช้ในรูปบริสุทธิ์ เพราะจะไวต่อการระเบิดมากเกินไป โดยปกติจะผสมกับสารยึดเกาะพลาสติกบางชนิดในปริมาณไม่กี่เปอร์เซ็นต์ เช่น ในวัตถุระเบิดแบบโพลีเมอร์บอนด์ (PBX) LX-14 หรือกับวัตถุระเบิดที่ไวต่อการระเบิดน้อยกว่า เช่นTNTซึ่งจะเกิดเป็นออกโทลวัตถุระเบิดประสิทธิภาพสูงอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ สารประกอบ ที่มี RDXเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งอาจอยู่ในรูป PBX หรือผสมกับ TNT (เพื่อสร้างComposition BและCyclotols ) หรือขี้ผึ้ง (Cyclonites) วัตถุระเบิดบางชนิดผสมผงอลูมิ เนียม เพื่อเพิ่มอุณหภูมิการระเบิด แต่โดยทั่วไปแล้วการเติมสารนี้จะทำให้ประสิทธิภาพของหัวรบแบบเจาะเกราะลดลง มีการวิจัยเกี่ยวกับการใช้วัตถุระเบิดCL-20 ที่มีประสิทธิภาพสูงมากแต่ไวต่อ การระเบิดในหัวรบแบบประจุรูปทรง แต่ในปัจจุบัน เนื่องจากความไวต่อการระเบิด จึงใช้ในรูปแบบของสารประกอบ PBX LX-19 (CL-20 และสารยึดเกาะ Estane) ^{[ 60 ]}

'ตัวปรับรูปคลื่น' คือวัตถุ (โดยทั่วไปเป็นแผ่นกลมหรือบล็อกทรงกระบอก) ที่ทำจากวัสดุเฉื่อย (โดยทั่วไปเป็นพลาสติกแข็งหรือโฟม แต่บางครั้งอาจเป็นโลหะ หรืออาจเป็นแบบกลวง) ที่ใส่ไว้ภายในวัตถุระเบิดเพื่อเปลี่ยนเส้นทางของคลื่นระเบิด ผลที่ได้คือการปรับเปลี่ยนการยุบตัวของกรวยและการก่อตัวของเจ็ทที่เกิดขึ้น โดยมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเจาะทะลุ ตัวปรับรูปคลื่นมักใช้เพื่อประหยัดพื้นที่ ประจุที่สั้นกว่าที่มีตัวปรับรูปคลื่นสามารถให้ประสิทธิภาพได้เท่ากับประจุที่ยาวกว่าที่ไม่มีตัวปรับรูปคลื่น^{[ 60 ] [ 61 ]}เนื่องจากพื้นที่ของรูปคลื่นที่เป็นไปได้นั้นไม่มีที่สิ้นสุด จึงได้มีการพัฒนาวิธีการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อออกแบบตัวปรับรูปคลื่นที่เหมาะสมยิ่งขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของประจุรูปทรงผ่านการออกแบบเชิงคำนวณ^{[ 62 ]}

คุณลักษณะการออกแบบที่มีประโยชน์อีกอย่างหนึ่งคือการปรับเทียบย่อยการใช้ซับไลเนอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง (คาลิเบอร์) เล็กกว่าประจุระเบิด ในประจุทั่วไป วัตถุระเบิดที่อยู่ใกล้ฐานของกรวยนั้นบางมากจนไม่สามารถเร่งความเร็วของซับไลเนอร์ที่อยู่ติดกันให้เพียงพอที่จะสร้างเจ็ทที่มีประสิทธิภาพได้ ในประจุที่ปรับเทียบย่อย ส่วนนี้ของอุปกรณ์จะถูกตัดออกอย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ประจุสั้นลงแต่มีประสิทธิภาพเท่าเดิม^{[ 60 ]}

ระเบิดเจาะเกราะมีหลายรูปแบบ

ประจุรูปทรงเชิงเส้น (LSC) มีซับในที่มีรูปทรงตัว V และความยาวที่แตกต่างกัน ซับในนี้ถูกล้อมรอบด้วยวัตถุระเบิด จากนั้นวัตถุระเบิดจะถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุที่เหมาะสมซึ่งทำหน้าที่ปกป้องวัตถุระเบิดและกักขัง (อัด) วัตถุระเบิดเมื่อเกิดการระเบิด “เมื่อเกิดการระเบิด การโฟกัสของคลื่นแรงดันสูงของวัตถุระเบิดเมื่อกระทบกับผนังด้านข้างทำให้ซับในโลหะของ LSC ยุบตัวลง ทำให้เกิดแรงตัด” ^{[ 63 ]}การระเบิดจะพุ่งเข้าไปในซับใน ทำให้เกิดเจ็ทที่ต่อเนื่องคล้ายมีด (ระนาบ) เจ็ทจะตัดวัสดุใดๆ ในเส้นทางของมัน โดยมีความลึกขึ้นอยู่กับขนาดและวัสดุที่ใช้ในประจุ โดยทั่วไป เจ็ทจะทะลุผ่านประมาณ 1 ถึง 1.2 เท่า^{[ 63 ]}ของความกว้างของประจุ สำหรับการตัดรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ยังมีประจุรูปทรงเชิงเส้นแบบยืดหยุ่นได้อีกด้วย ซึ่งมีปลอกหุ้มเป็นตะกั่วหรือโฟมความหนาแน่นสูง และวัสดุซับในที่อ่อนตัว/ยืดหยุ่นได้ ซึ่งมักจะเป็นตะกั่วเช่นกัน LSC มักใช้ในการตัดคานเหล็กแผ่นรีด (RSJ) และเป้าหมายโครงสร้างอื่นๆ เช่น ในการ รื้อถอน อาคารแบบควบคุม LSC ยังใช้ในการแยกขั้นตอนของ จรวดหลายขั้นตอนและทำลายพวกมันเมื่อเกิดการเบี่ยงเบน^{[ 64 ]}

หัวเจาะที่ขึ้นรูปด้วยแรงระเบิด (EFP) หรือที่รู้จักกันในชื่อ ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปเอง (SFF), กระสุนที่ขึ้นรูปด้วยแรงระเบิด (EFP), กระสุนที่ขึ้นรูปเอง (SEFOP), ประจุแผ่น และ ประจุ Misnay-Schardin (MS) EFP ใช้การทำงานของคลื่นระเบิดของวัตถุระเบิด (และในระดับที่น้อยกว่าคือผลกระทบจากการขับเคลื่อนของผลิตภัณฑ์จากการระเบิด) เพื่อฉายและทำให้แผ่นหรือจานโลหะที่อ่อนตัวได้ (เช่น ทองแดง เหล็ก หรือแทนทาลัม) เสียรูปเป็นกระสุนความเร็วสูงขนาดกะทัดรัด ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า สลัก สลักนี้ถูกฉายไปยังเป้าหมายด้วยความเร็วประมาณสองกิโลเมตรต่อวินาที ข้อได้เปรียบหลักของ EFP เหนือประจุรูปทรงทั่วไป (เช่น รูปทรงกรวย) คือประสิทธิภาพในระยะห่างที่มาก ซึ่งเท่ากับหลายร้อยเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของประจุ (อาจจะหนึ่งร้อยเมตรสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริง) ^{[ 66 ] [ 67 ]}

EFP แทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากเกราะปฏิกิริยา รุ่นแรก และสามารถเดินทางได้ไกลถึง 1,000 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางประจุ (CD) ^{[ 68 ]}ก่อนที่ความเร็วจะไม่สามารถเจาะเกราะได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากแรงต้านอากาศพลศาสตร์ หรือการยิงเป้าหมายให้โดนเป้าหมายกลายเป็นปัญหา แรงกระแทกของลูกบอลหรือกระสุน EFP โดยปกติจะทำให้เกิดรูขนาดใหญ่แต่ค่อนข้างตื้น โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกินสองสามเท่าของ CD หาก EFP เจาะเกราะ จะเกิด การแตกกระจายและผลกระทบที่เกิดขึ้นอย่างกว้างขวางด้านหลังเกราะ (BAE หรือเรียกอีกอย่างว่าความเสียหายด้านหลังเกราะ BAD)

ปรากฏการณ์ BAE (Badgment of Explosion) ส่วนใหญ่เกิดจากเศษเกราะและชิ้นส่วนกระสุนที่มีอุณหภูมิสูงและความเร็วสูงถูกฉีดเข้าไปในช่องว่างภายใน และแรงดัน ระเบิด ที่เกิดจากเศษซากเหล่านี้ หัวรบ EFP รุ่นใหม่กว่านั้น ด้วยการใช้โหมดการจุดระเบิดขั้นสูง สามารถสร้างกระสุนแบบแท่งยาว (กระสุนยืด) กระสุนหลายลูก และกระสุนแบบแท่ง/แท่งมีครีบได้ กระสุนแบบแท่งยาวสามารถเจาะเกราะได้ลึกกว่ามาก แต่จะลดปรากฏการณ์ BAE ลงบ้าง กระสุนหลายลูกเหมาะสำหรับการทำลายเป้าหมายเบาหรือเป้าหมายพื้นที่ และกระสุนแบบมีครีบมีความแม่นยำมากกว่ามาก

การใช้หัวรบประเภทนี้ส่วนใหญ่จำกัดอยู่เฉพาะบริเวณที่มีเกราะเบาของรถถังหลัก (MBT) เช่น ส่วนบน ท้อง และท้ายรถ เหมาะสำหรับการโจมตีรถหุ้มเกราะ (AFV) ที่มีเกราะเบาบางกว่า และการทำลายเป้าหมายที่เป็นวัสดุ (อาคาร บังเกอร์ เสาตอมสะพาน ฯลฯ) กระสุนแบบแท่งรุ่นใหม่กว่าอาจมีประสิทธิภาพต่อบริเวณที่มีเกราะหนาแน่นกว่าของรถถังหลัก อาวุธที่ใช้หลักการ EFP ได้ถูกนำมาใช้ในการรบแล้ว กระสุนย่อย " อัจฉริยะ " ในระเบิดคลัสเตอร์CBU-97 ที่กองทัพอากาศและกองทัพเรือสหรัฐฯ ใช้ในสงครามอิรักปี 2003 ใช้หลักการนี้ และมีรายงานว่ากองทัพบกสหรัฐฯ กำลังทดลองกระสุนปืนใหญ่ แบบนำวิถีแม่นยำ ภายใต้โครงการSADARM (Seek And Destroy ARMor) นอกจากนี้ยังมีกระสุนปืน (BONUS, DM 642) และจรวดย่อย (Motiv-3M, DM 642) และทุ่นระเบิด (MIFF, TMRP-6) อื่นๆ อีกหลายชนิดที่ใช้หลักการ EFP ตัวอย่างของหัวรบ EFP ได้แก่ สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา 5038683 ^{[ 69 ]}และ US6606951 ^{[ 70 ]}

จรวดต่อต้านรถถังสมัยใหม่บางชนิด ( RPG-27 , RPG-29 ) และขีปนาวุธ ( TOW-2 , TOW-2A, Eryx , HOT , MILAN ) ใช้ หัว รบแบบเรียงซ้อน ซึ่งประกอบด้วยหัวรบแบบแยกสองหัว โดยวางหัวรบหนึ่งไว้ข้างหน้าอีกหัวรบหนึ่ง โดยทั่วไปจะมีระยะห่างระหว่างกัน TOW-2A เป็นขีปนาวุธชนิดแรกที่ใช้หัวรบแบบเรียงซ้อนในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ซึ่งเป็นลักษณะของอาวุธที่กองทัพสหรัฐฯ ต้องเปิดเผยภายใต้แรงกดดันจากสื่อและรัฐสภา อันเนื่องมาจากความกังวลว่าขีปนาวุธต่อต้านรถถังของนาโตไม่มีประสิทธิภาพต่อรถถังโซเวียตที่ติดตั้งกล่อง ERA แบบใหม่ กองทัพได้เปิดเผยว่าหัวรบแบบระเบิดขนาด 40 มม. ถูกติดตั้งไว้ที่ปลายของโพรบแบบพับได้ของ TOW-2 และ TOW-2A ^{[ 71 ]}

โดยปกติแล้ว หัวรบด้านหน้าจะมีขนาดเล็กกว่าหัวรบด้านหลังเล็กน้อย เนื่องจากมีจุดประสงค์หลักเพื่อทำลายกล่องหรือแผ่น ERA ตัวอย่างของหัวรบแบบคู่ ได้แก่ สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา 7363862 ^{[ 72 ]}และสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา 5561261 ^{[ 73 ]} ขีปนาวุธต่อต้านรถถัง Hellfireของสหรัฐอเมริกาเป็นหนึ่งในไม่กี่ชนิดที่ประสบความสำเร็จในด้านวิศวกรรมที่ซับซ้อนในการมีหัวรบรูปทรงเดียวกันสองหัวซ้อนกันในหัวรบเดียว เมื่อเร็วๆ นี้ บริษัทอาวุธของรัสเซียได้เปิดเผยกระสุนปืนใหญ่รถถังขนาด 125 มม. ที่มีหัวรบรูปทรงเดียวกันสองหัวเรียงกัน แต่หัวรบด้านหลังเยื้องไปเล็กน้อย เพื่อไม่ให้กระแสการเจาะทะลุของหัวรบรูปทรงด้านหน้าไปรบกวนกระแสการเจาะทะลุของหัวรบรูปทรงด้านหน้า เหตุผลเบื้องหลังทั้ง Hellfire และกระสุนขนาด 125 มม. ของรัสเซียที่มีหัวรบแบบคู่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันนั้น ไม่ใช่เพื่อเพิ่มการเจาะทะลุ แต่เพื่อเพิ่ม ผลกระทบที่ ทะลุ เกราะ

ในปี พ.ศ. 2507 นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียตเสนอว่าควรดัดแปลงหัวระเบิดรูปทรงพิเศษที่พัฒนาขึ้นเพื่อเจาะเกราะเหล็กหนามาใช้ในการเร่งคลื่นกระแทก^{[ 74 ]}อุปกรณ์ที่ได้ซึ่งมีลักษณะคล้ายอุโมงค์ลมเรียกว่าคอมเพรสเซอร์ Voitenko ^{[ 75 ]}คอมเพรสเซอร์ Voitenko จะแยกก๊าซทดสอบออกจากหัวระเบิดรูปทรงพิเศษด้วย แผ่น เหล็ก ที่อ่อนตัวได้ เมื่อหัวระเบิดรูปทรงพิเศษระเบิด พลังงานส่วนใหญ่จะพุ่งไปที่แผ่นเหล็ก ทำให้แผ่นเหล็กเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและผลักก๊าซทดสอบไปข้างหน้าห้องปฏิบัติการ Amesได้นำแนวคิดนี้มาพัฒนาเป็นท่อกระแทกที่ทำลายตัวเองได้ หัวระเบิดรูปทรงพิเศษหนัก 66 ปอนด์เร่งก๊าซในท่อผนังแก้วขนาด 3 ซม. ยาว 2 เมตร ความเร็วของคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นคือ 220,000 ฟุตต่อวินาที (67 กม./วินาที) อุปกรณ์ที่สัมผัสกับการระเบิดจะถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ แต่ก่อนที่จะถูกทำลายก็สามารถดึงข้อมูลที่เป็นประโยชน์ออกมาได้^{[ 75 ] [ 76 ]}

ในคอมเพรสเซอร์ Voitenko ทั่วไป ประจุรูปทรงจะเร่ง ก๊าซ ไฮโดรเจนซึ่งจะเร่งแผ่นดิสก์บางๆ ให้มีความเร็วประมาณ 40 กม./วินาที^{[ 77 ] [ 78 ]}การปรับเปลี่ยนเล็กน้อยของแนวคิดคอมเพรสเซอร์ Voitenko คือการระเบิดแบบอัดแน่นพิเศษ^{[ 79 ] [ 80 ]}ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื้อเพลิงเหลวหรือของแข็งที่อัดได้ในห้องอัดเหล็กแทนที่จะใช้ส่วนผสมของก๊าซแบบดั้งเดิม^{[ 81 ] [ 82 ]}การขยายเทคโนโลยีนี้เพิ่มเติมคือเซลล์เพชรแอนวิลระเบิด^{[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]}ซึ่งใช้^{เจ็ทประจุรูปทรงหลายตัวที่พุ่งไป}ที่เชื้อเพลิงที่ห่อหุ้มด้วยเหล็กเพียงชิ้นเดียว^{[ 87 ] เช่น}ไฮโดรเจน เชื้อเพลิงที่ใช้ในอุปกรณ์เหล่านี้ พร้อมกับปฏิกิริยาการเผาไหม้รองและแรงกระตุ้นการระเบิดที่ยาวนาน ทำให้เกิดสภาวะที่คล้ายคลึงกับที่พบในวัตถุระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศและวัตถุระเบิดเทอร์โมบาริก^{[ 88 ] [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]}

ระบบ ขับเคลื่อนนิวเคลียร์ของโครงการโอไรออนที่เสนอมานั้นจะต้องมีการพัฒนาประจุรูปทรงนิวเคลียร์เพื่อเร่งความเร็วปฏิกิริยาของยานอวกาศ ผลกระทบของประจุรูปทรงที่ขับเคลื่อนด้วยการระเบิดนิวเคลียร์นั้นได้มีการพูดคุยกันในเชิงคาดการณ์ แต่ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าได้มีการผลิตขึ้นจริงหรือไม่^{[ 92 ] [ 93 ] [ 94 ]} ตัวอย่างเช่น เท็ด เทย์เลอร์นักออกแบบอาวุธนิวเคลียร์ยุคแรกได้กล่าวไว้ในบริบทของประจุรูปทรงว่า"อุปกรณ์ฟิสชันขนาด 1 กิโลตัน ที่มีรูปทรงเหมาะสม สามารถเจาะรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ฟุต (3.0 ม.) ลึก 1,000 ฟุต (305 ม.) เข้าไปในหินแข็งได้" ^{[ 95 ]} นอกจากนี้ ยังมีการเสนอให้ใช้ ตัวเจาะที่ขึ้นรูปด้วยการระเบิดที่ขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์สำหรับการป้องกันขีปนาวุธขั้นสุดท้ายในช่วงทศวรรษ 1960 ^{[ 96 ] [ 97 ]}

• เลนส์ระเบิด
• หัวสควอชระเบิดแรงสูง
• กระสุนเจาะเกราะ M150
• รายชื่อคำศัพท์ทางทหารที่กำหนดไว้
• คำศัพท์เกี่ยวกับอาวุธปืน

• บทความจากนิตยสาร Popular Scienceปี 1945 ที่เปิดเผยความลับของอาวุธหัวรบเจาะเกราะในที่สุด บทความนี้ยังรวมถึงภาพวาดจาก นิตยสาร Popular Science ปี 1900 ที่แสดงถึงการทดลองของศาสตราจารย์มุนโรกับหัวรบเจาะเกราะแบบหยาบๆ ด้วย
• องค์ประกอบของการออกแบบอาวุธฟิชชัน
• ระเบิดรูปทรงพิเศษช่วยขยายการโจมตีอิรัก
• ระเบิดเจาะเกราะสามารถทะลุเป้าหมายที่แข็งแกร่งที่สุดได้
• การพัฒนาหัวรบกลวงรุ่นแรกโดยชาวเยอรมันในสงครามโลกครั้งที่สอง
• การใช้ระเบิดทรงกรวยและการป้องกันระเบิดเหล่านั้นในสงครามโลกครั้งที่ 2