“土行孙”修行记

2024-03-10 11:13王毅李更占
科学24小时 2024年3期
关键词:激光制导高脚杯弹体

王毅 李更占

钻地弹的惊艳亮相应该从海湾战争开始算起,之后被越来越多的国家所青睐,频繁出现在世界各地的局部战争中。但是各国对于拥有一款专攻地下高价值目标的特种武器的研发探索要早得多,由于技术瓶颈难以突破,钻地弹经历了较为漫长的发展之路。

“高脚杯”炸

“迪士尼”炸弹

早期尝试

早在二战期间,各国军队就开始为撕裂敌方深埋于地下的各类坚固掩体做了初步尝试。德军为打击英法等国的地下目标,研制出一款可以穿透4米厚混凝土层的特种炸弹,并命名为“罗奇林”。随后,英国人推出了两款与之类似的专门打击地下目标的航空炸弹:“高脚杯”炸弹和“迪士尼”炸弹。 “高脚杯”弹体总重达5.5吨,其中烈性炸药达2.3吨,借助自由落体过程中的重力作用加速,可击穿5米厚的混凝土层,在地面可炸出直径为30米、深达24米的巨坑。因爆炸效果类似小型地震,“高脚杯”也被称为“地震炸弹”。英军在二战期间一共投放了700多枚“高脚杯”炸弹,曾一举摧毁德国海军基地坚固工事中的100余艘“E”级鱼雷艇。“迪士尼”研制完成于二战结束前几个月,起初被设计用于打击德国潜艇,进步之处在于使用了固体燃料火箭助推。经地面试验表明,经过火箭加速的“迪士尼”炸弹可穿透5.8米厚的混凝土层。而美军同一时期研发的“碉堡杀手”则以T-12、T-14等重型炸弹为代表,这些炸弹在实战中也颇有斩获。1943年,美军首次使用重达4吨的T-12重型炸弹摧毁了德军在法国诺曼底海岸附近的一处掩体。1945年,美军轰炸机投下重达10吨的T-14重型炸弹,一举摧毁了德军在比利时埃普纳尔山区的一个秘密地下基地。

虽然这些炸弹在打击地下目标上取得了一定成效,但是从严格意义上来说,它们只是“高速炸弹”,即主要通过炸弹加速后获得的动能来撞击地下工事。这样的“高速炸弹”不论是想准确命中目标还是顺利击穿掩体都需要很大的运气成分,显然难以满足大规模作战需求。

二战结束后,各国都没有放弃对钻地弹的研发。特别是在冷战大背景下,美苏两国均需要可以有效威胁对方地下核设施和指挥中心的钻地武器,以此获得战略优势。由于核武器的出现,钻地武器的发展也鲜明地划分为核钻地弹和常规钻地弹两条路径。

未曾出师的核钻地弹

在冷战期间,美苏彼此维持着恐怖的“核平衡”。苏联为可能的核大战修建了很多坚固的地下堡垒与核战避难所等地下设施,而美国为使核威慑力延伸到地下,将目光聚焦在了可钻地的核武器上。

20世纪50年代初,美国阿拉莫斯国家实验室在著名的原子弹“小男孩”的基础上研制出了MK-8型核钻地弹。与“小男孩”的空爆方式不同,MK-8采用了延时装置,可穿透6.7米厚的混凝土层或36米深的土壤,爆炸当量达3万吨TNT炸药。随后,美国将MK-8型核钻地弹做了进一步改进,用改进后的MK-11型代替所有MK-8型。但由于钻地深度仍未达到美军预期等原因,MK-11型核钻地弹也仅服役至1960年。

20世纪70年代末,在技术进步与战略威慑需求的推动下,美国曾尝试在弹道导弹上搭载钻地弹弹头,W86型小直径核钻地弹项目应运而生。该项目计划将W86型核钻地弹搭载于“潘兴Ⅱ”战术弹道导弹,但由于经费削减以及“潘兴Ⅱ”战术弹道导弹任务的改变,该项目于1979年9月被迫取消。1985年,可搭载于AGM-129隐身巡航导弹和 MGM-134“侏儒”小型洲际弹道导弹上的W61核钻地弹项目上马,设计最大爆炸当量达34万吨TNT炸药。但在苏联解体后,美军相关作战需求随之发生改变,W61核钻地弹项目再次被终止。

MK8 核钻地弹

MK11 核钻地弹

F35 空投B61-12 核彈

冷战的结束使美国短暂减弱了对核钻地弹的需求,但是冷战思维的存在,以及俄罗斯等国对地下核设施的进一步加固,促使美国再次启动核钻地弹计划。1995年8月,美国将B61-7型核弹与在海湾战争中表现不俗的GBU-28“宝石路”激光制导钻地弹相结合,组成了B61-11型核钻地弹,最大爆炸当量可达40万吨TNT炸药。B61-11型核钻地弹于1997年正式服役,是目前美国最为成熟可靠的核钻地弹。

21世纪初,美国将研究高精度、低威力、可有效摧毁地下加固军事目标的新型核钻地弹提上日程。值得注意的是,2015年美国已经完成了其新一代核武器B61-12核弹的测试工作,该型核弹具有低当量、高精度、智能化的特征。预计在不久的将来,B61-12核炸弹上的制导尾翼组件等关键技术将被应用于新一代核钻地弹的研制中。

实战磨砺的常规钻地弹

核钻地弹主要用于打击敌国地下核设施及指挥所等战略性任务目标,但战场上敌方的机场跑道、地下机库、一般性指挥所等常规目标不宜大规模使用核钻地弹。因此,实际战场上对常规钻地弹的需求更为广泛。世界主要军事强国均有自己的常规钻地弹武器计划,但总体来说,对常规钻地弹的发展主要集中在如何提高其对地穿透能力、精确度和毁伤效果上。

20世纪70年代,各国普遍采用降落伞装置增大落地角度,用火箭发动机加速提高动能以及采用延时引信的方式提升钻地弹作战性能。20世纪70年代早期,为满足法国空军的反跑道作战任务,法国马特拉公司与SAMP公司联合研制了“迪兰达尔”炸弹,该弹配备的降落伞系统可使弹体倾斜角达到30°以内,大大降低了弹体在钻地过程中发生跳弹的概率,同时火箭助推加速产生足够動能以确保弹体可穿透坚硬的机场跑道。据测试,该款钻地弹爆炸后可在跑道上产生2~3米深的弹坑,其优异的性能引起美军的极大关注。在完成一系列测评后,美军采购了大量的“迪兰达尔”炸弹,并将该型钻地弹的战斗部命名为“BLU-107”。目前,世界上已经有19个国家的空军装备了BLU-107钻地战斗部。

20世纪80年代中期,美国的常规钻地弹研发取得突破。1985年,美国洛马公司以MK84型航空炸弹为基础,成功研制出专用于攻击地下加固军事目标的BLU-109“鼹鼠”钻地弹战斗部。BLU-109钻地弹战斗部长2.4米,直径为0.37米,重达874千克,可穿透1米多厚的加固混凝土层,被美军广泛搭载于GBU-12、GBU-16、GBU-24、GBU-27、GBU-31等“宝石路”系列激光制导炸弹和AGM-154“联合防区外武器”等多型弹药。

在海湾战争中,搭载BLU-109的钻地弹被大量使用。伊拉克首都巴格达的阿米里亚防空洞惨案(造成近千名伊拉克平民死亡),就是配备BLU-109战斗部的GBU-27激光制导炸弹所为。但是在“沙漠风暴”行动中,面对由德国和瑞士工程师设计,经过了特殊加固的关键地下军事设施时,GBU-27激光制导炸弹却难以彻底摧毁这些目标。例如,巴格达北部阿里塔几空军基地的地下工事在遭受美军反复轰炸后,其建筑主体毫发未损。

为此,美军要求洛马公司在短时间内解决这一问题。洛马公司研究人员为节省时间,索性简单粗暴地直接截取美国陆军M110型榴弹炮的203毫米口径炮管作为弹体,配以BLU-109B战斗部的现成引信和GBU-24B激光制导炸弹的制导系统,前后仅用17天就完成了GBU-28“宝石路”激光制导钻地炸弹的研制。该型弹的整个弹体达到7.6米长,重达2.3吨,这一庞然大物的穿透力相较于GBU-27激光制导炸弹提升了3倍,可穿透6米厚的加固混凝土层。GBU-28钻地弹可以说是世界上第一款真正意义上的“钻地弹”,可有效打击地下坚固设施,但毕竟是临时拼凑应急的产物,存在着诸多先天不足,例如弹体过长、可供搭载的机型有限、精确度低、可控性差、容易发生跳弹等。此外,在科索沃战争中, GBU-28钻地弹遭遇到深藏于山下或隧道中更为坚固的地下掩体,其穿透力已然不能满足新的作战需求。

F-15E 正在投下GBU-28 钻地弹

GBU-43 钻地弹

针对GBU-28钻地弹在实战中暴露出的各种问题,美国洛马公司对其进行了升级改造,并由此衍生出多种型号的钻地弹,包括GBU-37、GBU-39、GBU-43、GBU-50等。其中,在伊拉克战争前夕成功试爆的GBU-43钻地弹,爆炸当量达到11吨TNT炸药,被称为“炸弹之母”。

2004年,美国启动了巨型钻地弹项目,其改进重点放在了提高弹体动能、装药威力和侵彻效果上。2010年,GBU-57钻地弹研制成功,可穿透61米厚的混凝土层或200米深的土壤,被称为“炸弹之祖”。目前,GBU-57钻地弹是除核武器外对地下加固掩体最具威胁的钻地武器。

近年来的数次战争表明,现代战争对钻地弹的需求在不断扩大,但不论是核钻地弹还是常规钻地弹,钻地弹的发展之路已经由普通航弹改得越来越高端化,也越来越成为专属于大国的“工具”。也正因如此,对于钻地弹的研发应受到我们足够的重视,以避免将来在地下战场受制于人。

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