鑽地彈是如何鑽地的?

上帝之杖


首先說下鑽地彈,目前美軍服役的具有專門設計功能的鑽地彈有兩款 GBU-28和GBU-57。

上面的圖片就是GBU-28

首先先普及下知識GBU是什麼意思,Guided Bomb Unit 的縮寫,翻譯成中文就是制導炸彈單元。敲黑板!也就是說以後大家凡是看到GBU開頭的炸彈大家都應該知道是有制導功能的炸彈。和mk 打頭的 80系列炸彈是有區別的。mk 是markka(的簡寫,屬於自由落體型航空炸彈。

以最常見的500磅mk82來看

由於是自由落體炸彈 因此mk82上面有兩個引信,鼻部引信和尾部引信,任何一個引信都可觸發裝藥。現在mk82用的更多的是電子引信,在裝到飛機上的時候由飛機掛架電路進行充電,兩個震動引信在收到強烈震動的時候就會爆炸。當炸彈投出而引信未被觸發電力會在幾個小時後自動消耗從而啞彈不會造成二次傷害。

通用的航空炸彈引信都是一觸發立刻爆炸沒有延時。

而GBU-28所使用的引信

叫做程控複合目地引信(PIMPF),在投放前會設定目標諸元,設定打到第幾層引發引信。這就是鑽地炸彈能夠精確的打擊地下目標的專門設定了。

解決了如何正確的爆炸問題,還要解決的是如何可以穿入這麼深。

最初實驗型號的GBU-28 是利用了美軍的M110 自行203mm榴彈炮炮管作為彈體的。

GBU-28資料上寫的彈徑14英寸。203mm=8英寸,(14-8)/2=3 英寸也就是說GBU-28的彈壁厚達3英寸,一根炮管直接從12000米的高空往下扔 其侵徹力是可以擊穿6米後的鋼筋混凝土的。

後期美軍大量使用GBU-28 對混凝土碉堡進行打擊,因此該彈也有一個綽號叫做“碉堡剋星”

後面由於對地下工事的打擊需求 美軍又在GBU-28 的基礎上研製了更大的GBU-57

也就是上圖的炸彈。更重更堅固的彈體 在更高的高空投放可以穿透60米的地面。但其基本原理是和前面說的GBU-28是相同的。


軍武數據庫


我們知道,普通的炸彈,一碰到地面就會因為碰撞產生的震動,而引起爆炸。但是鑽地彈可不一樣,它擁有特殊的“技能”,就是它不僅不會因為跟地面的“親密接觸”所引發爆炸,而且還會向地底下鑽,當鑽到目的地的時候才會引起爆炸。這對一些以碉堡為主的防禦體系以及敵人的地下工廠來說,可謂是噩夢啊,那鑽地彈是如何實現鑽地功能呢?

所謂鑽地彈,就是一種鑽進地下,以摧毀地下目標為主的炸彈。鑽地彈的彈頭是專門為鑽地而設計,可光有如此的彈頭可不行,彈頭又不會自己鑽地。即便你彈頭會旋轉,那也還需要一定的動力或推力,就比方說使用電鑽,打開開關,電鑽鑽頭旋轉,如果你不推它,那它怎麼會自己鑽進去呢?所以說,鑽地彈到了地面還需要一定的動能才能實現鑽地技術。

我們拿美國製造的GBU-28智能鑽地炸彈來說吧,它採取B和C兩種引信。當GBU-28到達地面後,一個引信就負責推動作用,利用其中的一個引信爆炸所產生的動力,把地面炸了一個大坑,這時啟動鑽地功能,深入地下。可遇到鋼板等加固物質怎麼辦?很簡單,由於受地下掩體的熱輻射影響,這時候另一個引信再次引爆,使得鑽地彈得以藉助推力鑽透鋼板,再次實施爆炸。

那麼問題來了,如何可以控制引信的爆炸時間呢?美國就在引信上做了文章,GBU-28採用的是延時引信,這種技術就很容易控制鑽地彈的引爆時間,預先算好鑽地的深度,所用的時間以及速度,再計算出合適的引爆時機,如此就實現鑽地功能了。當然,最簡單的理解就是一層接著一層的進行爆破。


利刃軍事


20世紀70年代,美軍在戰場上經常遇到這樣的情況:想摧毀敵人的地下工廠或實驗室,但由於用普通炸彈彈體強度不夠,難以實現這樣的需求,於是設計師瞄向了退役的M110自行火炮炮管這種最抗造、最堅硬的鞏固圓柱體。203mm炮管無窮的口徑也恰好滿意了GBU-28這種鑽地彈無窮的裝藥需要,其對鋼筋混凝土的侵徹才能到達6m,可穿透30米厚的土地,簡直到達了隕石的侵徹才能。

隨後便在海灣戰爭中大顯身手,被用於衝擊薩達姆的藏身地堡、伊拉克的核資料庫房和飛機掩體之類等等,一舉癱瘓了伊拉克主要的防空指揮中心。

當然了這種鑽地彈的主要技術難點是在於高精密的慣性延時引信,尤其是可以記錄穿透物體深度的智能引信,在進入目標地層後通過加速度變化測量自己減速的情況,判斷自己在什麼物質內,是水泥、泥土還是岩石,穿過了幾層,再加上時間即可計算出自己所處的深度,並按照預先載入的程序選擇引爆時機。

GBU-28激光制導炸彈,就採用了B、C兩種熱尋的延遲引信,炸彈頭接觸地面後引信不啟動鑽地任務。當彈頭遇到混凝土時,B引信開始引爆,炸開一個大洞後繼續往下鑽;遇到鋼板加固物質時,受地下掩體的熱輻射,C引信又爆炸,在鑽透鋼板後,鑽入地下掩體爆炸。

作為“掩體終結者”的大殺器,在多發鑽地彈重複打擊下,後彈沿著前彈彈孔繼續侵入,如此一發接著一發,就算地下的防禦工事修的再深再堅固也扛不住!

另外,美軍還有重量輕、尺寸小、當量可調、能適應多種機型投放、執行特種作戰任務的第三代核武器B61-11型鑽地核航彈。新一代的B61-12型也將於2018年10月投入低速初始生產,預計採購480枚,替換800枚左右的現役B61-3、B61-4、B61-7及B61-10。

美軍在鑽地彈上不斷的投入與研究也徹底提醒瞭解放軍對鑽地彈防護重視,從2009年開始,總參工程兵某研究所就已經向外界暗示中國掌握了鑽地彈的防護問題,由於我國特殊的地形地貌,那些鎮國利器都掩藏在深山之中,這些天然巖體存在節理、裂隙等軟弱面,鑽地彈侵入岩體後由於受力不均衡而發生偏轉,後彈即使命中前彈彈孔,其彈道軌跡也將進一步偏轉。

另一方面,由於前彈侵入爆炸後,彈片完全嵌在爆炸空腔內,增加了介質的硬度和密度,使得後彈更難侵徹,因而不會出現侵徹深度無限累加的現象。所以,在多彈重複打擊條件下,具有足夠厚度防護層的坑道工程仍然是安全的。

除了進行防護之外,還必須要反制。從上世紀90年代以後,我軍就研製了多種鑽地彈藥,以FT系列、GP系列精確制導炸彈、LT系列激光制導炸彈和國產1000公斤激光制導鑽地炸彈“天戈1000”為例,其最大裝藥量接近1噸,在裝備200毫米左右的鎢侵徹體之後,完全可以輕鬆洞穿目前日、美、臺軍的機堡或者5米至8米左右的加固混凝土。

2004年徹底掌握了超高速鑽地武器的所有技術,實驗研究的戰鬥部速度從1200米/秒至1700米/秒,採用鎢合金六花瓣厚壁彈體設計,侵徹深度彈體直徑比值在50以上。尤其是東風15C,作為世界上首枚精確制導型鑽地彈道導彈,在戰時能夠發揮彈道導彈反應迅速、突防能力強的優勢,用精確的打擊和侵徹能力,一舉摧毀敵方加固機堡,戰備工事,以及地下指揮所等堅固目標,另外,還可以與空軍的鑽地航空制導炸彈進行聯合作戰。

未來射程1200公里的東風16,“沖繩外賣”中程彈道導彈,以及射程5000公里的東風-26“關島快車”中遠程導彈,都有可能應用這種超高速鑽地炸彈,對周邊700~5000公里範圍內的一切目標一發入魂,實施精確鑽地打擊,全方位覆蓋第一和第二島鏈的大部分國家與地區,讓那些跟著美帝后面狐假虎威的小弟也嚐嚐鑽地彈的威力。


迷彩虎軍事


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這個問題的關鍵點是“如何鑽”,過多的技術指標和描述就跑偏了。不止一次有人問過,美國的鑽地彈是在彈頭上安裝了鑽井用的鑽頭嗎?沒有鑽頭炸彈怎麼會鑽頭數十米深的土層和混凝土層甚至還有鋼鐵裝甲層?

鑽地彈的鑽地能力,取決於彈頭的三個要素,一,速度,二,硬度,三,密度。速度快、密度高保證了彈頭具有足夠的動能能夠抵消在固體阻礙層中的能量消耗,密度高還使得彈頭橫向截面積比較小,能有效地降低鑽地的阻力;硬度大,保證了彈頭在鑽地過程中的完整性直至抵達目標層。

綜上,關於鑽地彈鑽地方式的描述,最形象並且最準確的說法就是——釘釘子,或者說是——射釘子!


郭城3點14壹伍玖


鑽地彈,顧名思義,就是一種鑽進地下的炸彈,由載體和侵徹戰鬥部組成,攜帶鑽地彈頭(又稱侵徹戰鬥部),與普通炸彈不同的是,普通的炸彈一觸地就會爆炸,但鑽地彈打到地面時,不會立即爆炸,而是繼續向下鑽,當鑽到一定深度後,才發生爆炸,從而將地下深處的目標摧毀,主要用來對地下設施進行攻擊。

其實鑽地彈的原理很簡單:學過物理的人都知道,物體的動能與速度的是有很大關係的。具有質量的兩個物體,只要具有較大的相對速度,碰撞時就會具有巨大的破壞力。如果這個時候,其中一個物體硬度大於另一個物體,那麼會怎樣?沒錯,就是鑽入較軟物體的內部,與子彈射進人體是一樣的道理。所以鑽地彈,一般都會有堅硬的外殼以及很尖的頭部,必不可少的還有很大的重量。


美軍最著名的鑽地彈GBU-57激光制導炸彈,彈體重量13.6噸,炸彈侵徹戰鬥部採用高強度鎳鈷鋼合金製成,根據美軍公佈的數字顯示,GBU-57可穿透60米厚的普通混凝土層,是目前鑽地深度最深的常規鑽地炸彈。

那麼,為什麼鑽地彈觸地不爆炸,只有鑽到地下深處才爆炸呢?也很簡單,就是延時引爆功能。


紅色沙場


我就以最通俗易懂的方法來給大家說說鑽地彈是如何鑽地的。你拿一個鋼珠從一個十層高的樓扔下來它也會砸一個很深的坑。



如果說是一枚超音速導彈從天而落呢?大家看到這肯定會說,那這樣不得撞個稀巴爛嗎?因為大家知道普通的炸彈還沒撞稀碎時就已經觸動了開關,嘭!就爆炸了,

那咋們要說的是鑽地彈,你就把想象成是一個實鐵的導彈後面加了個發動機是不是覺得這樣理解就釋然多了?加上它的高速旋轉並有巨大的動能,(速度×質量=動能)所以就不難理解它能鑽到那麼深的地下了。


E陌首機


在歷次戰爭中,地下指揮所、地下武器庫等地下防護掩體設施都發揮了獨特的作用,世界各國為了保護其重要軍事設施或者首腦機關,都建造了更深、更堅固的地下堡壘,與之相對應的,地下堡壘的剋星-鑽地彈的研發和使用也就成為各個軍事強國彈藥技術的發展新方向。

鑽地彈起源於破壞飛機跑道的炸彈,機場跑道通常由較為堅固的混凝土鋪設,被普通炸彈轟炸後比較容易修復,較短時間內就可以恢復飛機的起降,因此需要專門的反跑道炸彈。反跑道炸彈的基本原理是在普通航空炸彈的後部安裝一個助推發動機,使得炸彈在命中跑道的瞬間突然增速,提高彈著速度,對機場跑道進行侵徹後起爆,對機場跑道造成較為嚴重的破壞和隆起,增加修復的難度。

將反跑道炸彈的原理應用於打擊地下堡壘,就發展出了所謂的鑽地彈或者侵徹戰鬥部。鑽地彈與普通航空炸彈的主要區別就是採用了延時引信,這種引信的特點就是滯後爆炸時間,使得炸彈穿透目標之後再發生爆炸,最大限度的增大爆炸威力和破壞效果,最長延時為300秒。此外,為了確保穿透目標之後的鑽地彈彈體也不產生變形,彈頭和彈體都採用高強度合金鋼或者特殊重金屬合金,能夠承受整個侵徹過程中的高溫高壓。

從目前來看,美軍的鑽地彈技術水平位居前列,尤其是其的智能化延時引信技術,在海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭和伊拉克戰爭中,美軍都廣泛使用了各種型號的鑽地彈,其中比較有代表性的是GBU-28、GBU-43和GBU-57等型號,主要是利用高空高速投射產生的巨大動能穿透地下堡壘,也被稱為動能侵徹型鑽地彈。

而以法國、英國等為代表的西歐軍事強國使用較多的是複合侵徹型鑽地彈,一般由一個或者多個安裝在彈體前部的聚能空心裝藥彈頭與安裝在彈體後部的侵徹彈頭(隨進彈藥)組成,當接近目標時,可編程引信在最佳高度起爆,沿裝藥軸線產生一個金屬射流,破壞地下堡壘的防護層,並且沿彈體前進方向形成一個孔道,侵徹彈頭(隨進彈藥)循孔道進入地下堡壘的內部,並適時起爆,造成毀傷。


虹攝庫爾斯克


美軍“炸彈之母”,是一種大型常規裝藥炸彈,它主要依靠高度投放產生的巨大下落速度,以及自身極大的重量,形成足夠的動能貫穿深入地下或者山體內部的山洞或堅固堡壘工事。

“炸彈之母”在進入起爆位置後,其引信通過運算自身貫穿目標的情況,判斷最佳的起爆時機,引爆自己的戰鬥部。

該戰鬥部具有云爆彈功能,特別適合在相應封閉的空間內對目標產生最大化的毀傷。因此這一炸彈最適合用於摧毀地下目標和堅固工事,以及坑道和隧道系統,有很強的殺傷力。

去年,美軍首次使用“炸彈之母”打擊阿富汗的伊斯蘭國武裝分子後,令人猜想美國是否會對當時研製核武器和試驗洲際導彈的國家使用“炸彈之母”。美國還有一種神秘的更為巨型的鑽地彈,據稱可有效地摧毀東北亞半島的任意地下掩體和核武裝置。

2017年,4月13日,美國在阿富汗投下“炸彈之母”(MOAB),一舉殺死94名IS武裝分子,讓世界上的人們首次見識到“炸彈之母”的巨大威力。這一行動,被認為部分目的是震懾東北亞國家。韓美政府當局掌握的情報顯示,東北亞國家的核武器或導彈等核心設施建在地下。如建在東北亞國家天馬山地區的地下鈾處理工廠,通過一條長約2.5公里的隧道進入山體內部,然後再橫向擴展1公里修建而成。核設施由厚厚的山體保護,普通炸彈無法觸及。東北亞國家多年來也構築了龐大的地下坑道設施,用以輸送兵力和隱藏武器,據美軍估計,東北亞國家有6000到8000個地下設施。

為此,美軍認為展示“炸彈之母”的威力,有利於讓對方知難而退。

為了應對敵人龐大的地下設施,美國武器庫中所謂的最有效鑽地常規炸彈GBU-57(Massive Ordnance Penetrator,MOP),已經在批量生產,主要由B-2轟炸機投擲。


加特林


圖注:美國巨型鑽地彈,它的高強度合金外殼內裝兩噸烈性炸藥,使其有能力摧毀地下60米深的堡壘

鑽地彈一般由載體和侵徹戰鬥部組成。侵徹戰鬥部是進行鑽地的關鍵部件,主要由侵徹彈頭、高爆裝藥和引信組成。由於採用了觸發延時引信,當戰鬥部撞擊目標後,引信中的雷管最初並不發火,而是經過300毫秒以上的延時才發火,並進而引爆戰鬥部。這種設計既保證了鑽地彈觸地後不炸,又為鑽地彈鑽地預留了時間。

就像將鐵釘釘入木板需要鐵錘助力一樣,鑽地彈也需要足夠的能量推動它向地下鑽。

通常,這股能量來自鑽地彈載體中火藥燃燒所產生的巨大動能。一般情況下,高速運動的鑽地彈到達地面後,其高硬度殼體能依靠這股巨大的動能,順著尖銳的彈頭方向繼續向地下鑽去。這種鑽地方法被稱作動能侵徹法,採用這種方法,鑽地彈最深可鑽到地下26英尺(7.92米)處。

鑽地彈還可採用複合侵徹的方法鑽地,即先由速度高達6000米/秒彈頭破片衝破混凝土等硬目標後形成一條孔道,然後主侵徹戰鬥部在動能的推動下繼續沿此孔道鑽地。複合式鑽地彈一般可先侵徹9~10米土壤,接著侵徹3.4~6.1米的混凝土層。採用複合侵徹的鑽地方法可以有效克服普通動能鑽地彈彈徑小、容易產生彈道偏轉或跳彈等缺陷。

我國的東風-15C就是一款鑽地彈道導彈,它最大的變化就是由東風-15的單錐形改為採用了拉長圓柱體外觀戰鬥部,長約2至2.5米,有人甚至為這枚導彈起了一個形象的綽號——“釘子”。 東風-15C這種獨特戰鬥部非同一般的外觀背後,蘊藏著非同一般的特殊作戰能力,它主要是用來對敵方掩體、鋼筋混凝土加固的永久工事、地下設施和地下指揮中心進行深度侵徹打擊。


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