超聚能射流的概念由Minin等人首先提出,模拟研究表明:超聚能装药结构能同时提高药型罩的利用率和射流的速度,形成质量更大、速度更高的射流。他们的研究开辟了一个新的研究方向。本文以探究超聚能射流形成的内在机理为出发点,研究了截顶辅助结构和喷射式结构。以数值模拟为主要方法,研究截顶辅助罩与锥形罩、平顶罩之间的差别,以射流形成理论为辅助手段,尝试用经典射流形成理论解释超聚能射流的形成过程,寻找现有理论的局限性,寻找截顶辅助罩的本质特征。最后,对喷射结构做了机理研究和改进。射流形成理论方面,回顾总结了定常理论、准定常理论和非定常理论,编写程序实现理论计算,并与模拟结果对比,对其局限性和优势进行分析。结果表明,轴向、径向速度合成方法和有效装药绝热压缩方法均不能很好的解释模拟得到的结果。将圆柱控制体、静止面法同时应用到锥形罩最大压垮速度理论的计算中得到的结果与数值模拟结果吻合较好。针对压垮角计算公式没有考虑速度历程且稳定性差的缺陷,采用一种纯数值计算方法代替,能使程序健壮,结果可靠。对比锥形罩、平顶罩和截顶辅助罩的区别,结果表明:截顶辅助罩形成的射流形态更细长,前端速度更高。结合理论程序对一种截顶辅助罩的射流形成机理进行分析,结果表明:截顶辅助罩与锥形罩、平顶罩相比产生的射流并没有质量上优势,其特点在于前段(头部拉伸形成)细、长且速度高,中后段没有差别。进一步研究发现,在锥角50°,药型罩为铝,厚度0.5mm,辅助罩为铁,半径8mm的情况下,药型罩顶部15.5%的微元受到辅助罩的影响,压垮角、抛射角、碰撞速度均增加,但这些量的增加不会同时增加速度和质量,理论分析表明,动量和射流质量增加,而速度减小。由于受到影响的质量很少,对最终的射流影响并不明显。对喷射式装药进行了研究,其基本机理是主药型罩在辅助药型罩的斜壁面上挤压导致主药型罩沿内壁流动形成环形汇聚。针对原设计射流易断裂的、炸药作用时间过短的问题分别对主药型罩和辅助药型罩进行优化设计。优化后的结构与原结构相比有明显改进。喷射式结构优点是灵活性高,缺点是射流性能一般。