传统破片式(自然破片、预制破片或预控破片)战斗部其破片分布场沿径向均匀分布，当其与导弹等空中目标遭遇时，不管目标位于战斗部的哪一个方位，战斗部杀伤区域内只有很少一部分杀伤元素对目标起作用。而舰基防空武器系统防空反导作战时，其使用的弹药战斗部与空中目标的典型遭遇方式是战斗部轴向迎击交汇。因此，增加战斗部轴向杀伤元素数量或杀伤元素能量，战斗部对空中目标的毁伤效能才能充分发挥出来，这即为毁伤效能轴向增强型弹药。它作为一种新概念防空弹药，用于防空反导作战，可有效弥补传统破片式战斗部对空中目标毁伤效能低的问题。本文采用理论分析、试验研究、数值模拟的方法对有壳体约束的柱状装药结构驱动前置预制破片的作用过程进行了系统研究，为这种新型弹药的设计提供了理论依据和技术支持。本文的主要研究内容包括：1)从理论上建立了有壳体约束条件下爆轰产物驱动前置破片轴向速度工程模型。并根据试验结果，对该模型进行了修正。在上述研究结果的基础上，编程计算了装药相对厚度、装药高度、装药壳体厚度与装药直径之比以及后端盖等装药结构参数与前置破片轴向抛掷速度的关系。2)根据瞬时爆轰理论，并考虑了散心爆轰作用，建立了带壳体柱状装药结构爆轰驱动前置预制破片速度径向分布规律简化模型。并对所建立的简化模型进行了试验验证。在上述研究结果的基础上，编程计算了装药相对厚度、装药高度、装药壳体厚度与装药直径之比等装药结构参数与前置预制破片抛掷速度沿径向分布规律及其飞散角沿径向分布的关系。3)采用LS-DYNA有限元分析方法，对带壳体柱状装药爆轰驱动前置预制破片的作用过程进行了仿真计算。得到了装药结构高度、装药相对厚度、有无壳体约束、装填系数等装药结构参数对爆轰产物驱动前置预制破片轴向抛掷过程的影响，包括速度大小与飞散角。其结果与理论分析模型及试验结果相吻合。4)建立了毁伤效能轴向增强型炮弹对空中目标的毁伤效能模型。以此为基础编制仿真程序，分别给出对普通榴弹、特定的毁伤效能轴向增强型炮弹毁伤特定空中目标的算例。