“矛”“盾”之争:钻地弹与地下掩体竞相进化

2024-03-10 11:13王毅李更占
科学24小时 2024年3期
关键词:掩体岩层深度

王毅 李更占

北美航空航天防御司令部

地下掩體的出现让重要的军事人员和设施有了以地为“盾”的超强防御能力,但相关技术的进步不断打磨着钻地弹这支锋利的“矛”,并在战争中一次次穿透敌方的“盾”。在这种情况下,地下掩体自然会不断被各国挖得更深,建得更坚固。自二战以来的数十年间,钻地弹和地下掩体作为一对“矛盾”冤家,都在彼此的威胁下不断进化。

更深、更硬、更诡的“盾”

面对钻地弹越来越强的破壳能力,“盾”的建造者一方面进一步挖掘地下掩体的天然优势,另一方面加强科技的力量,通过科学设计使之可正面硬杠锋利的“矛”。

深埋岩层之下增加缓冲

天然岩层的硬度虽然比不上加固的钢筋混凝土,但是相较于一般土壤层,抗穿透力强数倍,可有效抵挡一般钻地弹的破坏。而且岩层在自然界中广泛分布,大部分可直接利用,性价比极高。目前来说,利用岩层做“盾”的地下掩体分为浅层、中层和深层三种。

一是用岩石覆盖的浅地表掩体。较深掩体的挖掘需要耗费大量人力物力,因此在实际备战过程中,出于成本及任务需求考虑,浅地表掩体是最为普遍的掩体类型。这类掩体采用“挖掘覆盖法”建造——先在地表挖出一定深度的大坑,在坑中建造地下掩体的主体建筑,一般主体建筑墙体为厚度小于5米的钢筋水泥墙,完工后再用以岩石为主的材料覆盖在主体建筑之上。此类浅地表掩体虽然深度最深只能达30米左右,但建筑面积可达数百平方米,具有很强的实战价值。

二是中层岩层中的地下设施。不同于浅地表掩体,建造该型掩体时不将地表挖开,而是通过隧道深入岩层一定深度后再开始建造。此类掩体不仅有天然岩层的保护,而且在建造过程中未破坏地表地貌,因而具备更好的抗打击能力和极佳的隐蔽性。例如利比亚卡扎菲政府建造的塔胡纳化学武器生产设施就是在地下直接挖掘而成。

三是深层岩层中的超级堡垒。为获得绝对安全,各国将具有战略价值的指挥所等设施建在数百米甚至上千米深的坚硬岩层之下。据国外机构估计,目前全世界有70多个国家拥有深层地下掩体,总数高达1万多个。其中,公认的最为坚固的当数美国在冷战时建造的北美航空航天防御司令部。这座超级堡垒上方是厚达1000米的花岗岩山体,其下方有1300根重达454千克的钢支撑弹簧,可承受约13G过载,能有效抵御核弹爆炸。此外,俄罗斯总统普京在2021年曾证实俄军已经基本完成新的地下核指挥所和控制设施的掩体建设。据分析这些掩体位于300米厚的花岗岩层之下,可抵御美国B61-11等核钻地弹的正面打击。

研制超级水泥提高掩体硬度

地下掩体外壳是其抵御钻地弹的最后一道防护,往往采用钢筋混凝土来浇筑。一般钢筋混凝土的硬度与岩石相当,抵御钻地弹能力有限。但随着超级水泥等先进材料的出现,地下掩体抗打击能力已达到“刀枪不入”的程度。以我国研制的某种特种水泥墙为例,该型水泥墙由四层不同材料组成,每一层所用的复合材料也不尽相同。当遭遇钻地弹撞击时,超级水泥墙体可通过爆炸产生反冲击力、高密度介质阻拦以及高韧性材料吸收动能等方式化解钻地弹的冲击力,甚至将其弹飞或使其弹体断裂。

采用多项技术干扰钻地弹

钻地弹在高速穿透掩体上方土/岩层的过程中,其自身弹体因受到挤压而较为脆弱,若此时受到较大反作用力,则极易跳弹、偏航甚至断裂自爆。因此,通过多项技术手段人为增加钻地弹钻地难度,也可有效防御钻地弹的打击。较为常见的有异面技术、偏航技术等。异面技术是指在掩体上方设置形状、姿态、倾角、方向、尺寸大小完全不同的异形物,当钻地弹以一定角度高速接触这些异形物时,由于异形物表面的严重不规则性,对钻地弹的钻地方向产生很大的影响,使其不能准确到达掩体。偏航技术则是利用与钻地弹尺度相近的障碍物对其行进方向进行干扰的技术。例如,钻地弹弹长6米,那么可在目标表面覆盖相同长度的障碍物,使钻地弹在钻进过程中因受到多层干扰而出现速度减慢或方向上的偏离。

中国超强水泥钢板专防美军钻地弹

更准、更智、更大、更多能的“矛”

在地下掩体不断完善进化的同时,对钻地弹的改进升级也从未停止。虽然“入地”难度远大于“上天”和“遁海”,但对于钻地弹来说,获取更深钻地深度和更强杀伤效果的技术路径相对更多。例如,通过火箭助推等手段增加钻地时的速度,是提升钻地弹钻地深度的主要方法之一。但是有实验表明,当钻地弹的末速度增加到一定程度后,弹头与弹体会损耗部分质量,这种质量损耗反而会降低钻地弹的动能。因此,研究人员另辟蹊径,通过以下几个方面的突破来刺穿坚硬的“盾”。

优化制导系统提升打击精度

曾在海湾战争中大出风头的美国GBU-28型钻地弹采用激光制导,但激光制导易受天气环境等因素的干扰。更为可靠的卫星导航系统的广泛应用为钻地弹提供了更理想的制导方式。卫星导航本身具有良好的稳定性、抗干扰性和精度,可确保钻地弹准确击中目标。据悉,美国最先进的B61-12核弹的最大技术亮点在于其制导尾翼组件,该组件内置了卫星导航系统,可显著提高命中精度。这一先进成熟的导航技术同样可被用于升级常规钻地弹。此外,制导系统的另一妙用在于可在不提升钻地弹钻地性能的情况下通过“最佳双重投掷技术”获得更理想的打击深度,即一前一后发射两枚钻地弹击中同一目标点,实施连续爆炸。这一投掷技术已经被美军在战场上证实,效果颇佳。

利用智能引信获取最佳爆炸效果

引信是控制鉆地弹在地下爆炸时间的关键。但钻地弹在钻地过程中,不同的地下介质和各种干扰措施可能会导致引信提前爆炸或无法爆炸,从而导致杀伤效果不理想。因此,研发智能化引信是提升钻地弹“破壳”能力的重要措施。配有智能化引信的新型钻地弹,使飞行员可以通过机载数据链路系统即时输入钻地弹的爆炸深度、时间等参数,钻地弹在进入地下后,智能引信感知钻地的深度或弹体在地下运行速度的变化,从而计算出是否达到预设的指定爆炸位置,确保精准爆炸。飞行员可实时监视炸弹钻入地层的确切位置,快速准确地评估打击效果。

发展巨型钻地弹以量取胜

钻地弹的爆炸当量与其毁伤深度息息相关,爆炸威力越大,冲击波范围越大,因此,研制更大的钻地弹,增加装药量是提升钻地弹打击效果的手段之一。以美国最新研制的GBU-57常规钻地弹为例,该弹装载2.3吨高性能炸药,相当于23吨TNT当量,可轻松穿透40米厚的花岗岩层,或60米厚的普通混凝土层,对于普通土层的钻深达到了200米,是目前世界上除核武器外,对地下加固掩体最具威胁的钻地武器。

开发多功能弹头实现多样性杀伤

传统钻地弹是通过烈性炸药爆炸所产生的冲击波对坚固地下掩体造成硬杀伤,但随着弹头的多功能化,钻地弹在不必完全穿透混凝土层的情况下,也可通过特种弹头对掩体内的人员和设施造成二次杀伤或者软杀伤。例如,将微波发射设备装入钻地弹弹头,当钻地弹侵入敌地下指挥中心后,可对电子设备产生强微波烧坏,导致敌方信息作战系统瘫痪;装载音爆装置的钻地弹可在敌方防空洞、指挥所等地下设施内产生强噪声,给敌方人员造成软杀伤。

从二战到海湾战争再到加沙巷战,数十年间战争面貌发生了巨大变化,但是地下掩体和钻地弹作为相生相克的“矛与盾”并未在军事变革中被淘汰,反而发挥着越来越重要的作用。在世界各国都不约而同地将战场瞄向地下的情况下,地下掩体和钻地弹必将在此消彼长中继续进化。而在智能化、无人化战争时代,两者将出现怎样的发展变化,我们拭目以待。

公示

根据国家新闻出版署《新闻记者证管理办法》要求,我单位已对申领记者证人员资格进行严格审核,现将我单位已领取新闻记者证人员名单进行公示。

公示期:2024年1月18日—1月28日。

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