轟炸機攜帶原子彈扔下後是如何逃脫的?

l劉祖德


當然是開足馬力用最快的速度飛離核爆中心了。原子彈的殺傷形式為衝擊波、高溫、強光和輻射,殺傷形式作用於殺傷半徑內,不同爆炸當量的原子彈殺傷半徑也各不同。我們以二戰時期的廣島原子彈為例,它的核裝藥為鈾-235,設計當量為2萬噸,實際爆炸當量為1.5萬噸(TNT當量)。該型原子彈的絕對殺傷半徑為3000米,在這個範圍內衝擊波所產生的風速高達440m/s,相當於12級颱風的風速的10倍,相當於衝鋒槍子彈離開槍口時的初速。超音速的風和衝擊波一起向外擴散,將一般的建築一掃而光,爆心所產生的壓力達到了35atm(500米以內),相當於在1m2的地方加壓350t的重物;距核爆中心1000米以內,風壓也達到了10atm,此範圍以內除鋼筋混凝土結構的建築以外全部遭到毀滅;3000米以內的風壓約3atm,此範圍以內的木質房屋全部被摧毀。

在衝擊波到來之前首先體現殺傷力的形式為高溫,核爆中心的溫度約為6000℃,3秒鐘之內開始作用到3000米範圍內的目標。其中距離500米時物體表面將承受420焦耳/平方釐米,1000米時為240焦耳/平方釐米,3000米內為100焦耳/平方釐米。也就是說,物體表面受到的能量相當於受普通太陽照射的1000倍!

爆心500米以內的被害者有90%以上的人當場死亡,3000米以內的被害者超過60% ~ 70%的人當場死亡或當日死亡。暫時生存下來的人中有50%的人在6天內死亡;6天后又有約25%的人死亡;3個月以後爆心3000米以內的倖存人員98% ~ 99%陸續死亡;3000米 ~ 5000米範圍內的倖存者90%相繼死亡;4個月以後一共有9 ~ 12萬人死於本次核爆。

美軍在使用B-29A型轟炸機投擲“小男孩”原子彈時的飛行速度為570公里/小時,投彈高度為3500米,原子彈的空爆高度為500米,這就意味著轟炸機必須在原子彈墜落2500米的過程中飛行至安全距離,這對處於高空高速速飛行的轟炸機來說時間是綽綽有餘的。因為轟炸機的臨空轟炸並不是飛到目標上空才投彈,而是在飛行至距離目標一定距離時就開始投彈了,這就是提前量。

▼下圖為正在投擲炸彈的轟炸機,炸彈離艙後依舊保持與飛機基本平行的狀態,說明炸彈的初速還沒降低

比如說當轟炸機以500公里/小時的飛行速度、3000米的高度進行轟炸時,在距離目標約4000米的空域時就需要投彈了。由於慣性的原理,炸彈在被投擲出艙的一段時間仍然以飛機給予的500公里/小時的初速在空中飛行,這個初速將隨著時間變化而降低,而炸彈的飛行彈道也隨著速度的降低而變化。也就是說飛機雖然距離地面只有3000米,但是炸彈卻需要飛行約5000米才能到達目標位置,這就是一個直角三角形勾股定理的關係。

▼下圖為轟炸機飛行員為轟炸瞄準鏡制定的轟炸計劃,瞄準點為一條河流上的橋計劃制定後轟炸機在到達設定空域和飛行高度以及飛行速度後將自動投擲原子彈,不需人工投擲

投擲“小男孩”原子彈的B-29轟炸機與核爆中心的相對高度為2500米,相對距離約為3500米,此時轟炸機的位置就已經處於該型原子彈3000米的絕對殺傷半徑之外。投彈後B-29轟炸機需要立以570公里/小時的速度即返航,此時原子彈需要以這個初速飛行近8500千米的距離才能到達目標上空,這個過程耗時不低於53.7秒。當原子彈在目標上空爆炸時轟炸機已經飛離投彈點8484.6米,再加上3500米的相對距離,轟炸機在原子彈爆瞬間就已經飛到11.98公里以外的距離,原子彈的威力無論如何也傷害不到轟炸機了,這就是轟炸機攜帶原子彈扔下後的逃脫原理。

▼下圖為轟炸機機組成員在12公里以外拍攝下來的廣島蘑菇雲

當然這只是針對小威力的原子彈,那麼假設轟炸機投擲的核彈為威力巨大的氫彈時又該如何逃生呢?以我國的第一顆氫彈為例,據于敏院士介紹,我國第一顆空投氫彈的設計爆炸當量為100萬噸,但是實際爆炸當量達到了330萬噸!也就是說該型氫彈的絕對殺傷半徑超過了40公里,轟炸機需要在氫彈爆炸前飛行至40公里以外才能確保安全,那麼負責投擲氫彈的轟-6甲轟炸機是如何做到的呢?

▼下圖為我國第一顆具有實戰意義的空投氫彈模型

轟-6甲型轟炸機的最大飛行速度為0.86馬赫,即1050公里/小時,投彈高度為8000米,投彈時與標靶位置相對距離為16000米,氫彈需要以近900公里/小時的平均速度飛行64秒才能到達爆炸空域。然而此時轟炸機即便以0.86馬赫的最高速度也只飛行了18700米,距離爆心只有34.7公里,還是沒能飛出安全距離。為了解決這個問題,科學家們的辦法是為氫彈增加減速裝置,那就是減速傘。當氫彈飛行至距離靶標距離約5000千米時釋放減速傘,使氫彈飛行速度降低,為轟炸機飛行至40公里以外贏得保命的20秒的時間。

▼下圖為執行投擲我國第一顆氫彈任務的空軍轟-6甲型轟炸機


兵器知識譜


扔了就跑,仍然不成,美蘇都展開過相關實驗,尤其是美國還以B-29做過兩次實戰投擲,扔了就跑,也只跑出去13公里,飛機仍受到衝擊波的影響。

前蘇聯想的好辦法,1961年以傘降方式投擲,圖-95飛出去250多公里,飛機仍受到極大的衝擊波影響,問題是它扔得太大,那可是一顆當量5000萬噸的“大伊萬”呀。當今之世,臨空投擲,即便算得再準,也不具有現實可能性,就是美國B-2隱身轟炸機又如何?

可以試一試,沒到目標區域上空即完全可能就幹掉,你知道的防空兵器越來越厲害,空中還有制空戰鬥機隨時恭候,所以今天的討論,不是轟炸機怎麼樣確保自身安全無虞,而是即便使用,怎麼面臨如何確保扔出去的問題。

空基、海基和陸基,做為大國核武器投送的三駕馬車,空基首當其衝,最快也容易成功,前提是早已拋棄了臨空投擲的方式,而以掛載的遠程導彈來執行核使命。

俄羅斯新研製2.2噸的Kh-555導彈,可攜帶360公斤的核戰鬥部,射程達到了5000公里,發射遠在目標安全距離之外,並且使用了部分隱身技術,RCS值只有0.01平米,加強了突防效果。隱身效果更好的KH102,射程2000公里,核戰鬥部達到了400公斤,正在研製當中。2000公里也遠在安全距離之外。

手中握有140多架遠程轟炸機的美國,比之俄羅斯,自然不遑多讓,早已研製出多款多型射程3000公里的AGM86和射程1000公里的JASSM等先進導彈,JASSM射程看似小了些,但可掛載數量更多,一架B-1B即可輕鬆掛載24枚之多。


魂舞大漠


咱們以美軍為例,二戰期間執行日本廣島和長崎投彈任務的是B-29轟炸機。

B-29號稱超級堡壘轟炸機,又叫做超級空中堡壘,是美國波音公司設計生產的四引擎重型螺旋槳轟炸機,是二戰期間各國空軍中最大的飛機,也集成各種先進科技。B29於1943年服役,至1950年正式退役,戰功卓著。對了,B-29在日本還有個別稱,叫“地獄火鳥”,還別說,挺貼切的。

B29超級空中堡壘性能參數。

發動機: 4× 萊特R-3350-23 超級增壓星形發動機,每個 2,200 匹馬力 (1600 千瓦)

最高速度: 574 公里/小時

巡航速度: 350 公里/小時

作戰續航距離:5,230 公里

運輸續航距離:9,000 公里

實用升限: 10,200 米

爬升: 270 米/分鐘

根據理論的測算,B-29在投彈後45引爆原子彈,安全的距離應該在12.8公里以上,因為威脅執行任務轟炸機的主要是原子彈的衝擊波。事實上,B-29在引爆原子彈的45秒內,飛行了18.9公里,遠遠超出了理論的安全距離,但是據後來飛行員的說法,飛機和機組人員也承受了巨大的不適。

我們應該慶幸我們擁有原子彈,就像鑄劍的最高境界,是和平。


飛趣


這個題我大概跟你說下哈,因為你沒說是哪種轟炸機所以我以我理解的給你回答下,咱先看看原子彈多厲害,為何轟炸機扔下後無法“逃脫”的角度來看看,首先原子彈就是核武器,它利用光熱輻射、衝擊波和造成殺傷和破壞作用,主要成分就是利用鈾235或鈈239原子核的裂變鏈式反應原理製成的裂變武器,多說一句,所以現在伊朗著急提取鈾235,就是為了造核武器。

1千克的鈾(腦補一下二斤豬肉)全部裂變釋放的能量約8×10焦耳,比1千克NTT炸藥爆炸釋放的能量4.19×10焦耳約大2000萬倍。歷史中1945年8月,美國投到日本廣島的那顆原子彈,彈重約4100公斤,直徑約71釐米,長約305釐米。核裝藥為鈾235,爆炸威力約為14000噸的NTT炸藥。所以廣島就變成那樣了。以廣島事件為例接下來說說如何“逃脫”核武器帶來的輻射傷害,原子彈可以在空中,水下,路面上爆炸, 假設轟炸機攜帶原子彈扔到了空中爆炸了,光輻射作用的時間其實很短,也就持續幾秒至十幾秒。假設轟炸機以600公里每小時的速度飛行,它將5噸重的原子彈推出彈艙。 按照預設的引爆點,大概在45秒鐘後爆炸,原子彈爆炸殺傷範圍是直徑26千米。如果此時原子彈在空中,按照慣性、沿著飛機原來的方向繼續向前飛行,飛機必須在45秒飛出半徑13千米的安全距離。

根據當時專家的計算飛行速度550~600公里每小時,在10萬米高空,當拋出原子彈之後,飛機立即轉角155度調頭且向下俯衝,飛機下降距離地面300米,繼續以550公里每小時的速度往回飛行。 當原子彈在廣島上空600米處爆炸時,飛機已經遠離爆炸點的半徑水平距離為13公里,恰恰處於安全的區域。

當然也有其他情況,比如“沙皇炸彈”爆炸產生的蘑菇雲高度就已經達到了64千米,爆炸產生的亮光即便遠在1000公里的地方都還能夠被看得到,4000公里以內的所有的雷達、飛機、導彈、無線電、通訊等設備全部都受到不同程度的影響。所以核武器一定要慎用,和平是大家所向往的生活。


九品侍衛


轟炸機B-29轟炸機,具備最大574千米的速度,原子彈從高空投下廣島時,採用了減速傘,空中降落45~46秒鐘後距離地面600公里的高度爆炸,按照轟炸機的最大速度,飛離距離約7公里多。美技術人員測算原子彈爆炸光輻射輻射半徑約在5.6公里的範圍。從數據看光輻射完全能躲過去,衝擊波也在安全距離外,美軍並不是投擲完了在轉彎回來,這是找死,而是採用了在高度9000米以上開始高速轉彎並俯衝同時兼做脫離動作,當飛機超過最大速度754公里/小時的速度俯衝並轉彎時瞬間下降了300米,可見速度非常快,同時當飛機轉彎155度時投下原子彈,這樣做的目的就是不浪費一秒鐘,邊投彈、邊利用高速俯衝速度逃跑。即便採用了這樣的措施飛行員依然感覺到了強烈的震動感,說明依然沒有徹底脫離衝擊波的衝擊。



廣島扔的原子彈當量只有1.5萬噸,如果是現在的氫彈估計B-29很難飛回來。而現在的戰略轟炸機投擲核彈又怎麼逃脫呢?首先現在的轟炸機速度要快的多,另外加大核彈下降時間是唯一的措施,給轟炸機足夠的脫離時間。1961年10月30日,圖-95戰略轟炸機上裝載著重達26噸的"大伊萬"氫彈去投擲,為確保轟炸機在1.5萬米高空投彈後能飛離爆炸危險區,特意為氫彈設計了超大型降落傘,遲滯“大伊萬”下降速度,延長時間,“大伊萬”距離地面約4.5公里爆炸,圖-95“熊”式轟炸機飛行速度882公里/小時,最大高度約1.5萬米加速飛行並投彈,“大伊萬”從投擲到爆炸約17分鐘,這個時間圖-95轟炸機飛出了約250公里。即便如此,圖-95轟炸機還是被衝擊波氣流衝的上下翻飛,而且巨大的火光需要飛行員們帶上護目墨鏡,這個主要是“大伊萬”的當量達到了5000萬噸TNT當量。


通過上面的例子可以看出來,決定轟炸機命運的是核彈下降時間,戰略轟炸機投擲核彈都是空爆,這樣效果最好。戰略轟炸機雖然是三位一體核戰略打擊力量的空基部分,但現在已經發生了改變,戰略轟炸機本身向超音速和隱身性能方向發展。同時反隱身技術也不斷進步,因此,戰略轟炸機投擲核彈這種手段很難適應。從美俄兩大核霸主的動向來看,明顯加大了陸基機動和海基核力量的部署,同時核武器戰術化,導彈投擲化成為主流,轟炸機投擲核彈也不會採用臨空投擲方式了。



兔哥42928


當然是飛著逃脫的……空爆核彈有降落傘減速,在設定的高度爆炸。所以只要在爆炸之前飛出殺傷範圍就行了。


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