特战知识课堂第十一讲特种作战技能之爆破基础知识学习.docx

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特战知识课堂第十一讲特种作战技能之爆破基础知识学习

特战知识课堂第十一讲：

特种作战技能之爆破基础知识学习

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2019-05-01

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本文将针对爆破的使用方法，任务应用与执行细节进行说明，另，本文所提及之物理公式及应用原则将尽可能详实，以期各位能更真实的了解爆破的困难与精密度。

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发展、源起与新定义

讲到爆破，其最早的起源当然又得提到古代中国人的智慧了，但每次想起就会联想后代子孙的不肖，不但科技被人追上，还被迫忍了两百年的屈辱，唉，中国啊！

中国！

何时才能再强大呢？

早在一千百年前的唐代（西元682年），中国的的大医学家孙思邈便在「丹经」一书的『伏硫磺法』中详细的记载着将木炭、硫磺及硝酸钾以15：

75：

10的固定比例混合後，燃烧的速度会相当的快而且稳定，而且能产生火焰与高热，唐代的丹士们认为硫磺含有猛毒，着火後「易飞」，难以「擒制」，号为药中将军，必须经过伏火之后，脱去黑褐二色，使其呈金黄色、朱砂色或雪白才能使用，以现今所使用的化学式表达，此处理过程为：

2KNo3（硝石）＋2S（硫磺）→K2SO4＋SO2（气体）＋N2（气体），之後又发现如果将这些混合物装在密闭的纸筒後再加点燃，则会发生很大的声响，由于声音很像将竹子放进火堆里烧之後，竹节爆开的声音，所以这个东西就叫做爆竹，成为几千年来中国人的节庆项目中不可或缺的娱乐助兴道具，而那个混合物则是一切爆破的根本源头——黑火药。

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但黑火药的发展从被发明到成为爆破用炸药之间，超过了一千三百年的时间，其中有近一千年的时间，黑火药并未认真的成为军事用途，到了十五世纪未，蒙古大军西进，创建了人类史上空前绝后的庞大帝国，其版图涵盖了当时人类己知陆地的五分之四，与全球陆地面积二分之一，所依恃的除了那支强悍的蒙古精锐骑兵外，另一项利器就是火炮，横跨中亚细亚，直逼维也纳城下，沿路所有城堡，都不敌火炮的强大破坏力，不但打破了封建的城堡建制，也结束欧洲的黑暗时代，开始了文明史的另一页。

但代炸药的发展却一直到了十八世纪才开始，1771年英国的P.沃尔夫合成出苦味酸，原本是作为黄色染料，并不是作为炸药；1832年硝化绵被制造出来，1846年，硝化甘油的制造过程也被确认后，1863年，瑞典人诺贝尔（Nobel）发现将硝化甘油经由硝化绵吸收后，即成为一种稳定的炸药，亦即现今的TNT炸药（亦称为黄色炸药），1889年，RDX炸药（Hexogen，中国译为黑索今）被化合出来，炸药的军事用途更为确定，到了第二次世界大战後，可塑性炸药的特性与无限的运用可能，使得炸药的发展到了另一个境界，以RDX、HMX作为主炸药，而以TNT与其他高分子化合物作为粘合剂或聚合剂的成型装药混合模式亦成为主流模式，至今未改。

　　到了现化，爆破己经由原先的军事用途进入了一般的民生用途，采矿开路少不了，拆屋炸船第一手，由于军方退下的爆破专家人才日多，各种用途也一一被发现，但爆破的方法也己经成为一门专业的艺术了，现今的爆破己不再单纯的使用炸药，配合物理的使用，成为现代爆破手的必备技能，而结合场地与材料所发挥的万用技能更是将爆破手的形象推向最高峰，爆破手不再是当初那种玩炸药的怪胎了。

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爆破原理与训练

　　爆破手的训练从化学课开始，首先学的是化学成份，所有炸药都不脱多种化学物质的化合或混合，那些物品混合那些物品会成为炸药是第一课，首先要学的是化学物本身的稳定性与安全系数，现代所用的炸药主要是以硝基、硝酸脂基与硝氨基等酸性物质为主轴的所化合，可长时期安全稳定并存而不产生急速氧化作用的各式炸药，其中的单质炸药以TNT（Trinitrotoluene，三硝基甲苯，C7H5N2O6）、HMX（Octogen，环四甲基四硝酸，C4H8N8O8）、PETN（Penthrite，中国译为太安，C5H3N4O12）、RDX（Hexogen，中国译为黑索今，C6H6N6O6）等四种基本单质炸药，其中除了TNT可直接装药外，其他皆以混合炸药的模式或经钝感处理后装填使用，而由於TNT的性质安定，威力强大，所有的爆破威力都以TNT的爆炸威力作比较计算，而并算其爆压、速度（m/s、ft/s）与威力（kg/cm2、lb/in2、kn/in2），而这也是爆破手所用学的第二课——数学。

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　　由于所有的爆破能量皆以TNT为标准，因此炸掉同体积、同材质的物品时，我们通常会以「需TNT多少量」以说法，但事实上，大部份的现代爆破用炸药都已不使用纯TNT，而以其他体积更小威力更大的新式炸药取代之，TNT的威力值己经成为一个参数值，例如同样一公吨的TNT与奥克托炸药相较，奥克托就相当于1.5公吨的TNT爆炸威力，而奥克托炸药以适当比例混合TNT，则能比纯TNT多出75%的威力，除了稳定之外，更重要的是能在最短时间内释放出最大能量，轰炸广岛与长崎的那两颗原子弹就是以这种炸药包覆铀235球体，作为原子分裂能量的起爆使用，而由于体积小，威力大，对于有体积考量的用途，奥克托更是最佳考量之一，例如炸弹、炮弹与地雷等军用弹头成份，而制造简便，成本低的优势，各国军方都大量的制造并使用奥克托炸药、另外，前面所提到的四种基本单质炸药以不同比例、不同组合的混合与化合后所产生的炸药威力也各不相同，而计算这些不同的组成与威力时，请别忘了一切科学之母的数学，若您在学校时成绩不好，数学老是鸭蛋，而还想学做炸弹的话，唔，记得先买保险，受益人就写我吧！

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　　爆破的第三课是物理，严格的说起来是结构力学，一个军方的爆破手，主要的任务就是炸掉一切妨碍物，而以最少量炸药，实现最大有效作用则是任务执行时的优先考量，此时第一个问题是，目标物的材质与体积为何？

第二个问题是最合适的爆破点在那里，几个？

最后才是使用何种炸药与份量多少的问题，所以像现在电视、电影中常见的大楼爆破工程，都是经过数次计算后所得到的最后结果，往往工程时间的一半是在计算工程的结构支持点与所需炸药量，剩下的一半则是安全前制作业与实际施工时间，而此类工程又称之为重力爆破，因为摧毁整幢建筑的事实上是地球的重力，而非炸药，因为支撑点被破坏後，建物本身的质量与重量会压垮本身的结构，与直接破整幢建物所需的炸药相比，所需的炸药量可能不到十分之一。

相同的道理，将半沉或搁浅的船只炸沉，所用的的炸药主要是施用于隔舱与龙骨的船体支撑点上，以产生所谓的「气泡效应」，此名称的由来是因为炸药引爆的刹那所产生的爆压，会将船体向上托高，而水压与重力则会将船体再次下压，如此的双重效应，加上重力加速度与爆压加上水压等多重压力下，船体会受挤压、变形、隔舱变形、断裂，进而将船体折断为数截不等，然後永久的安息于水底，而这一切都源於引爆那一刹那所产生的气泡而起，所以称之为「气泡效应」，相信受过水下爆破训练的蛙人同行对此原理仍记忆犹新吧。

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　　爆破的第三课其实还需再细分为各种材质的结构计算，而针对各种可能施用於永久性或半永久性军事用途的材质後，大致可分为木材、铁材、混凝土/砖石建物叁大类，而其强度则如同前列顺序，木材最低、铁材次之、混凝土/砖石最强，而若是混合建物则依主成份计算，或各半则依较强者计算，但若是全铁皮的建物则不可能使用炸药炸毁，此种中空式建筑则以气爆加以摧毁会是较佳的选择，以下我们就来谈谈有关材质的爆破相关知识。

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木材爆破

　　爆破的木材包括了原木与建物用木，而其基本则为圆形与方材两种外型，不论是树干原木、主梁、衍木、直柱、列柱都为本节所讲范围内，而爆破种类则又分为外部装药与内部装药两种，一般而言，若欲使木材倒向指定方向，则采外部装药，装药的方向即为木材所倒的方向，除非木材过细或风力、蛀蚀等自然因素影响，而外部装药事实上还要再细分为裁断装药与障碍装药，裁断装药一般指适用于大型、单一且独立的木材，而障碍装药则应用于受爆物周遭有其他因素可配合运用或不需造成完全破时使用，例如木材建物的重力爆破拆解时即应用于障碍装药；而内部装药则应用於各种无法使用外部裁断装药或重力爆破时使用，内部装药要注意的事项是，当装药过大而无法容於一孔时，则应平行的装於两孔内，切不可以交叉或非平行装药，而且两平行孔间皆应装设续起爆药包，并注意引信与雷管起爆时间，确保两装药包能同时起爆，以达效果，以免造成无法裁断或倾倒于非预期方向。

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　　在使用木材的爆破计算公式之前，我们必需先说明，为了方便起见，本文的公式与炸药用量计算标准皆以军规常用料件作为标准，而军用的TNT是以四分之一磅（110g，0.11kg）的条状或1公斤（2.204lb）装的砖状态存放，而四分之一磅缩写为eb，而另一种军方常用的炸药则为C4塑胶炸药，因此，以下所使用的计算公式都会以此标准作为参数使用，下列公式则为标准的计算公式：

外部裁断装药P=0.25D2，其中P表示所需的TNT药量，以eb为计算单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以寸为计算单位，此一公式为英制计算公式，而公制的计算公式则为：

K=D2/550，其中K表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以公分为计算单位；而若是使用C4塑胶炸药时则需先考量爆破木的大小，当圆周小于5.5寸（16.51cm）时装药计算公式为P=C，而当圆周大於5.6寸（16.76cm），小於9.3寸（28.19cm）时，P=0.34C3，其中的P表示所需的C4塑胶炸药量，以lb为单位，而C则代表圆周长度，以?

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为计算单位，由於塑胶炸药的可塑性与雷管插入位置的因素考量，一般而言，大於一磅（0.454kg）的塑胶炸药并不容易被单一雷管与引信一次完全引爆，而若使用一支以上的雷管与多重点火引信，则可能会产生安全问题，因此，过大的目标通常是不会以塑胶炸药引爆的，另外，塑胶炸药的威力强大，使用体积过大则会对爆破人员产生危险（因为引线拉得过长，则可能会产生讯号传达不良的问题），事实上，3cm3的C4塑胶炸药（大约一颗臼齿大小），就可以将一辆2000C.C.的小汽车炸的无法修复，因此爆破手在计算装药时，也需考量是否过量的问题，否则後果将不堪设想。

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外部障碍装药

P=0.2D2，中P表示所需的TNT药量，以eb为计算单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以寸为计算单位，此一公式为英制计算公式，而公制的计算公式则为：

K=D2/700，其中K表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以公分为计算单位；外部障碍与外部裁断装常会混合使用，特别是多重多次爆破时，但使用的引信、引爆时间及气压差所产生的风速的影响则皆需考量在内。

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内部装药

P=0.004D2，其中P表示所需的TNT药量，以eb为计算单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以寸为计算单位，此一公式为英制计算公式，而公制的计算公式则为：

K=D2/3500，其中K表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以公分为计算单位；内部装药的要点在於装药位置，是否完整的置於结构中心位置或接近施力点或抗力点，并注意钻孔的深度是否足够，钻孔的位置与深度也需经过计算，对於矿工与开路工程式师而言，「炮眼」的位置施工是否完善，往往会影响整个爆破工程的成功与否，因为炸药威力的稳定比起人施工的稳定来讲，实在是好的多了，而内部装药的体一般都不会太大，以方便施工与引爆，另外，还有一些应注意事项，我们会在下面说到。

铁材爆破

所谓的铁材，泛指所有的工字梁、组合梁、钢板、直径2寸或6公分以上的钢棒、钢缆、钢索、铁?

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等建材，而由於受炸物本身的强度甚高，所以我们也不用考量内部装药的问题，一律是以外部装药来考量，而且一定是裁断装药，当然，公式也是分英制与公制，以单一铁材的裁断装药来看，其计算公式为P=0.375A，其中P其表示所需的TNT药量，以lb为计算单位与木材的计算单位略有不同，乃是因为若以eb表示则求得的数值会过高，因此改以lb代表，而A则代表铁材的横断面积，以平方寸为计算单位，此一公式为英制计算公式，而公制的计算公式则为：

P=A/38，其中P表所需TNT药量，以公斤为单位，而A则代表铁材的横断面积，以平方公分为计算单位；而在爆破直径2寸或6公分以上的钢棒、钢缆、钢索、铁棍时计算公式就改为P=D2，其中P表所需TNT药量，以lb为单位，而D则代表圆铁材的直径，以寸为计算单位，此为英制，公制的计算公式则为：

P=D2/14，其中P表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆铁材的直径，以公分为计算单位，另外，若受炸物为圆面积构形之铁材时（如下水道的人孔盖），则计算公式则是：

P=0.7854D2，其中P表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆铁材的直径，以公分为计算单位。

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　　爆破铁材的应注意事项相当的多，首先，应注意将爆药延裁断线、单侧设置，并将装药最多处置於受爆材的最大断面处，以求剽最大效果，而若是受爆物过大，需以对向装置时，则需注意两侧装药不可等高，并将欲倾倒方面装药较少、较低的且起爆时间较早，而另一处则设较多装药、较高且起爆时较晚，以使受爆物能如预期方向倾倒，此举的作用主要是要使其产生剪刀效应，而利用本身的质量与受力点改变，进而完成裁断，与重力爆破原理类似。

另外，结构接合处呈现不规则或非完整几何构型时，爆炸威力将会因非密闭或非完整爆压而使威力减弱，此时要注意将装药量提高，并利用器材或外力将炸药固定或加压於受爆物上，例如爆破工字型钢梁时，装药置于内侧后，最好再以U型物体加压於炸药上，使炸药完整的密合于内侧，而使爆炸威力由炸药与受爆的空隙中逸出，最后，不论是使用成型的炸药或是可塑性炸药，都需完整的密合於受炸物上，可以利用油漆、胶水或接合物藉以密合，并适当利用捆扎技术将炸药固着於受炸物其上，而使用可塑性炸药时，则需注意炸药的平均厚度，平均的来说，装药量5lb（2.27kg）以下，平均厚度不可超过1in（2.54cm），装药量5～40lb（2.27kg～18.16kg）时，平均厚度为2in（5.08cm）是较为恰当的，但这些数据还需配合压力装药时的各种组合而有所调整，但在单一铁材的建物，例如电塔、铁桥、吊桥、铁路线时，则可直接套用本节所提数据。

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混凝土/砖石建物爆破混凝土/砖石建材，泛指所有的天然岩石、石块、土堆、人造的、砖砌建筑、钢筋混凝土结构的桥墩、桥柱、墙壁、房舍、基台等永久与半永久性工事、建筑物、结构体，而由于成份实在有太多种组合与强度，我们先来谈谈纯单一成份的结构物，以英制的公式来表示就是：

P=R3KC，其中P表所需TNT药量，以lb为单位（如P小於50，则药量需增加10%），而R则代表破坏威力圈半径以?

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为单位，K则为物料抗力系数（表一），C则表填塞系数（表二），而公制的计算公式则为K=R3MC，其中K表所需TNT药量，以kg为单位（如K小於22.5，则公斤药量需增加10%），而R则代表破坏威力圈半径以公尺为单位，M则为物料抗力系数（表一），C则表填塞系数（表二），以上的两个公式指的是单一装药，独立爆破点的使用，若是大片的墙壁或是数量多的桥墩等受炸物的装药计算公式则又不同。

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若是在爆破大片的墙壁或是数量多的桥墩时的装药计算公式为：

N=W/2R，其中N代表装药的个数，W为目标物个数，R为威力圈计算半径，而半径的计算则依装药的计算而定，若装药是以英制，则R所代表的半径值则为英尺，反之则为公尺，而若在计算时，N值产生馀数时，或非整数时，其N值小於11/4时，N值为1，大於1/4则增加装药个数，若N值大於2，而小数大於0.5时，则N值加1，若不足1/2时，则舍去不计算。

以公式表示时，公式如下：

1>N>1.25，则N=1，而当1.25>N>2时，N=2，而当2>N>2.5时，N=2，2.5N>3时，N=3，以下类推。

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　　事实上建物的结构并不是那麽的单纯，除了单纯的混凝土外，配合工字型钢梁、钢筋、或各种强度不同的材料建筑是正常的事，尤其以现代的工程技术，造一座就有预铸结合、T型接合、多重桥面压合等一大堆名堂，更厉害的是各种不同技术建造的桥段竟还可以接在一起，最明颢的例子就是中山高速公路的汐止－五股段的高架桥了，20km多一点的路桥，分别由四、五家不同的工程公司以不同的造桥技术负责承包路段、再整合在一起，由于使用的材料、建物构型与强度皆不相同，要将其爆破势必无法使用一种计方式就能计算，因此，我们要提的便是专间针对桥梁的结构体所适用的压力装药计算方式。

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压力装药

压力装药是一种专门针对桥梁的T型梁柱与桥面间的接合点，所进行爆破的计算方式，一般而言，此类结构都会以预力钢筋混凝土所构成的单节结构体，下接桥柱、桥墩、上载桥面、铁轨，了倍力桥外，一般桥梁的施力点皆位于此处，也就是说，炸桥要炸的就是这点最合适了，而计算的公式则为：

P=3H2T，其中3为常数，P表所需TNT装药量，以lb为单位，而H则代表T型衍的高度加上桥面的厚度，以?

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为计算单位，而T为T型梁的宽度，以?

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为单位计算，要注意的是，此种装药最好用填塞法，以确保爆炸威力足够，若无法使用填塞装药时，则装药量应增加30%～40%佳，而公制的计算公式则是：

K=48H2T，其中48为常数，K表所需TNT装药量，以公斤为单位，而H则代表T型衍的高度加上桥面的厚度，以公尺为计算单位，而T为T型梁的宽度，以公尺为单位计算，要注意的是，此种装药亦最好用填塞法，以确保爆炸威力足够，若无法使用填塞装药时，则装药量应增加30%～40%佳，但除此之外，压力装药还有要注意的许多事情。

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在进行桥面爆破的压力装药操作时，需将每衍所需的装药，装置於衍的中心线上，所有装药均需於置车道上，并形成一直横列於各个桥节接合处的中央，而若桥间接合处的附盖物（或称之为椽材）、接合缝或栏杆，会对上下串连的装药造成妨害时，可直接将装药设置于其上，而不必增加装药量；

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其次压力装药的药计算是指於受压情况下所产生的爆压，因此压力装药最好是采用填塞装药，若是时间、技术或其他因素影响而无法施行填塞装药时，则药量最少需提高30%～40%，以确保威力足以摧毁受炸物，而填塞物可以土、沙直接填塞，若情况许可，则可事先预沙土装袋，并确装於设置炸药处上方有10寸（25.4cm）上厚度的沙袋，以保安全，另外，压力装药的爆炸威力，一般可将T值两倍宽的桥面炸毁，而不必加药，而若配合桥柱炸桥作业时，则T字梁的压力装药先炸，再来才是桥柱、桥墩，如此的顺序，在装孳量的计算与操作无误的情况下，将能使受炸的桥柱完全坍塌，以使任务的执行完成。

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木材爆破

爆破的木材包括了原木与建物用木，而其基本则为圆形与方材两种外型，不论是树干原木、主梁、衍木、直柱、列柱都为本节所讲范围内，而爆破种类则又分为外部装药与内部装药两种，一般而言，若欲使木材倒向指定方向，则采外部装药，装药的方向即为木材所倒的方向，除非木材过细或风力、蛀蚀等自然因素影响，而外部装药事实上还要再细分为裁断装药与障碍装药，裁断装药一般指适用于大型、单一且独立的木材，而障碍装药则应用於受爆物周遭有其他因素可配合运用或不需造成完全破时使用，例如木材建物的重力爆破拆解时即应用於障碍装药；而内部装药则应用於各种无法使用外部裁断装药或重力爆破时使用，内部装药要注意的事项是，当装药过大而无法容於一孔时，则应平行的装於两孔内，切不可以交叉或非平行装药，而且两平行孔间皆应装设续起爆药包，并注意引信与雷管起爆时间，确保两装药包能同时起爆，以达效果，以免造成无法裁断或倾倒於非预期方向。

在使用木材的爆破计算公式之前，我们必需先说明，为了方便起见，本文的公式与炸药用量计算标准皆以军规常用料件作为标准，而军用的TNT是以四分之一磅（110g，0.11kg）的条状或1公斤（2.204lb）装的砖状态存放，而四分之一磅缩写为eb，而另一种军方常用的炸药则为C4塑胶炸药，因此，以下所使用的计算公式都会以此标准作为参数使用，下列公式则为标准的计算公式：

外部裁断装药

P=0.25D2，其中P表示所需的TNT药量，以eb为计算单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以寸为计算单位，此一公式为英制计算公式，而公制的计算公式则为：

K=D2/550，其中K表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以公分为计算单位；而若是使用C4塑胶炸药时则需先考量爆破木的大小，当圆周小於5?

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5寸（16.51cm）时装药计算公式为P=C，而当圆周大於5?

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6寸（16.76cm），小於9?

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3寸（28.19cm）时，P=0.34C3，其中的P表示所需的C4塑胶炸药量，以lb为单位，而C则代表圆周长度，以?

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为计算单位，由於塑胶炸药的可塑性与雷管插入位置的因素考量，一般而言，大於一磅（0.454kg）的塑胶炸药并不容易被单一雷管与引信一次完全引爆，而若使用一支以上的雷管与多重点火引信，则可能会产生安全问题，因此，过大的目标通常是不会以塑胶炸药引爆的，另外，塑胶炸药的威力强大，使用体积过大则会对爆破人员产生危险（因为引线拉得过长，则可能会产生讯号传达不良的问题），事实上，3cm3的C4塑胶炸药（大约一颗臼齿大小），就可以将一辆2000C.C.的小汽车炸的无法修复，因此爆破手在计算装药时，也需考量是否过量的问题，否则後果将不堪设想。

外部障碍装药

P=0.2D2，中P表示所需的TNT药量，以eb为计算单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以寸为计算单位，此一公式为英制计算公式，而公制的计算公式则为：

K=D2/700，其中K表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以公分为计算单位；外部障碍与外部裁断装常会混合使用，特别是多重多次爆破时，但使用的引信、引爆时间及气压差所产生的风速的影响则皆需考量在内。

内部装药

P=0.004D2，其中P表示所需的TNT药量，以eb为计算单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以寸为计算单位，此一公式为英制计算公式，而公制的计算公式则为：

K=D2/3500，其中K表所需TNT药量，以公斤为单位，而D则代表圆木的半径或方型木的短边，以公分为计算单位；内部装药的要点在於装药位置，是否完整的置於结构中心位置或接近施力点或抗力点，并注意钻孔的深度是否足够，钻孔的位置与深度也需经过计算，对於矿工与开路工程式师而言，