钻地弹能钻地多深,它是如何实现钻地的?
炸弹的种类有很多,比如燃烧弹,核炸弹等,一般来说,在许多人的认知里面,炸弹这种武器只要接触到地面就会引起剧烈爆炸,但是有种类型的炸弹不太一样,它和地面碰撞不会引爆,而是继续往地下延伸,直到到达地底一定高度的时候,才会爆炸,它就是钻地炸弹。这种炸弹打击的对象和普通的炸弹有所区别,它主要针对的是地下的目标。随着各种炸弹装备的威力不断提升,各国在对炸弹的防御工事上投入了大量的研究,许多国家因此建立了坚固的地下基地。正是由于地下防御工事的形成才促使了钻地导弹的诞生。在上个世纪70年代,美军方面率先提出关于这种炸弹的设想。当时美军想要攻击敌军的地下工事,所以想要研制出一种破坏力更强的武器,通过对M110型火炮的改造,美军终于研制出可以对地下目标进行攻击的炸弹装备。
钻地炸弹要想穿过地面,深入到底下,首先要能够钻进地里。通常情况下,钻地炸弹的弹头是经过了特殊的设计的,要比一般的炸弹更加尖锐,同时子弹外壳也要比攻击目标的材料更加坚固。其次,要想让钻地炸弹成功穿透地面进入地下,需要炸弹具备足够的动能。只有拥有强大的能量才能使得炸弹靠近地下的目标。另外,从物理学上分析,速度也是钻地弹发挥作用的很大一个影响因素,当两个物体高速地碰撞在一起时,才会产生巨大的破坏力。
除此之外,钻地弹的研制还有一个重要的问题,那就是引信装置。普通的炸弹碰撞到地面的时候就会立即爆炸,可是钻地弹不行,它必须要等到接触到地下目标的时候,才能够爆炸。因此如何控制引信的引爆时间,不让它提前爆炸,是钻地弹的研制重点。
据说,美军方面会应用一种特殊的延时引信,在爆发之前通过精密的计算来推断出最适合的爆炸时间。许多人对这种武器的威力认知大多是从1999年的南斯拉夫大使馆被炸事件中认识到的。当时美军用B2型轰炸机向中方驻南斯拉夫大使馆发射了5枚制导武器,造成了大使馆受损严重,中方三名记者因此不幸丧生,据悉在这次袭击中美方投射的炸弹里有两枚是穿过5层高楼,进入地下室之后再发生爆炸,这种武器使用的就是钻地弹。
经过多年的发展,钻地炸弹主要可以分为两种类型,一种为钻地航弹,另一种则是钻地导弹。其中钻地航弹的体积很大,制导装置简单,装载的弹药量很多,威力十分惊人,主要由大型的轰炸机进行携带。这类钻地弹中最具代表性的就是美方的MOP型钻地弹。它是一款超大型的装药炸弹,长度为
6.2m,重量约为23.6吨,可以装备2.4吨的炸药。MOP是通过B2型轰炸机进行投放的,高空距离达到10km,钻地深度根据目标工事的不同而有所差别。据悉,对于一些普通的混凝土结构,它的钻深为60m,如果是加固型的建筑,它也可以达到地下40m的深度。
至于钻地导弹,这里面也包含两种类型,其中一种体积比较小的是钻地巡航式导弹,大多搭载在战斗机上使用,钻地深度大约为6m左右,主要用于对付一些小型的工事。还有一种是钻地弹道式导弹。关于这种类型,不得不提的就是我国的东风15C了。东风15C是世界上第一款制导型的钻地弹道导弹,它是在东风15导弹的基础上研制出来的,射程距离在600-700公里之间,使用了新型的钻地弹头,其长度为2.5m,战斗部重量在1000kg以上,可以装填300公斤的TNT炸药,打击深度大约为20m。据了解,这款炸弹在爆炸时能够充分发挥导弹道导弹的突防优势,可以和钻地航弹相结合一起对目标进行打击。而且东风15C还可以用来对抗航母,只要顺利击中对方,就能够损坏航母的底层结构,甚至直接将其击沉。
所谓钻地弹是指对土壤、岩石和混凝土等目标有较大侵彻能力,能钻入目标内部后再爆炸的弹药。与普通炸弹、导弹和炮弹相比,钻地弹与其他弹药相比最大特征是长径比增加了几乎一倍,弹体厚度也增加了一倍,而且弹头和弹体采用了高强度钨合金钢,并在弹体内外都涂有防热涂层。这种差别很难从外形上看出,因为一般来说,钻地弹头都会装在常规炸弹体内,钻地弹定位主要通过探测声响,振动和电磁信号等传感器来确定目标位置和深度。。。钻地弹的发射一般是通过飞机的挂载,到达目标的上空后进行投掷 钻地弹有二种结构形式。第一种是串联式钻地弹,也称为复合式钻地弹。串联式钻地弹的基本原理是首先用前级聚能装药爆炸生成的高速自锻弹丸(速度可达4000-5000米/秒)在土壤、岩石,混凝土,铁板表面产生一个较大直径的孔洞,然后使直径稍小的第二级随进战斗部顺前级开出的孔洞进入到目标内部再爆炸,也就是说先把门炸开再在屋里炸 第二种钻地弹是动能钻地弹,它们一般都作为各种载体的弹芯,其载体可以是巡航导弹、航空制导炸弹、火箭弹、战术导弹、弹箱式布撒器、潜射导弹甚至是洲际弹道导弹。动能钻地弹主要依靠空投投放或利用发动机加速产生巨大的动能钻入地下目标,动能钻地弹的主要特征是弹头部比较尖,弹头和弹壳体采用了高强度、高硬度、高韧性合金钢,并且弹的长径比较大,一般都在8—12之间,所以弹体成细长状,装药量要比爆破弹少得多。其对目标的侵彻机理主要靠撞击侵彻,类似我们在木头上钉钉子一样,钻地弹质量越大,速度越高,其侵彻能力越强。但动能钻地弹对着角(弹轴与地面夹角)和攻角(弹轴与弹的速度矢量夹角)反应极敏感,特别是长径比小的钻地弹,着角太小,容易产生弹道偏转或跳弹,而长径比大的弹机动性能则比较差,如美国GBU-28里装的动能钻地弹长径比高达15.8,这样长的弹体让载机挂载很困难,因此机动性能比较差。 总的来说,动能钻地弹对土壤的侵彻深度可达300米以上,对混凝土侵彻深度可达30米以上,威力比串联式钻地弹要大。 现在明白了吧。。。
钻地弹之所以能钻进地下深处,是依靠其强大的动能实现的。
物体的动能受速度的影响特别大。具有一定质量的两个物体,只要具有较大的相对速度,碰撞时就会具有巨大的破坏力。如果相撞的两个物体没有足够强度的外壳支撑,它们就会因承受不住这一外力而变形、毁坏。
如果其中一个物体具有坚固的外壳,能够保护物体内部结构在碰撞过程中免遭破坏,那么,这个物体就不会被损坏,就可能对另一物体产生强大的挤压力而钻进被撞物体内部。
钻地弹就是利用这一原理钻进地下深处的。钻地弹的钻地深度与其重量、头部的形状、撞击目标的角度和速度等因素密切相关。
钻地弹的壳体一般用高强度的材料制成,在壳体的内外表面还要敷上防热层。这样,当高速运动的钻地弹到达地面时,其壳体就不会被撞裂,钻地弹就会依靠自身巨大的动能,顺着尖锐的弹头方向继续向下钻去。
打个通俗的比喻,钻地弹的钻地原理就像我们向木板上钉钉子一样。当我们用力砸钉子,钉子就会以极快的速度向下运动而?进木板。但是,如果钉子头部不尖,就很难钉进去;如果这个钉子不是铁钉或钢钉,而是用木头做成的,也难于钉进木板里。
还有延时引信在起作用。所谓引信,简单地说,就是引爆弹头的装置。钻地弹的引信可以保证钻地弹平时处于保险状态,不发生爆炸,当钻进地下一定深度后,能按特定的指令工作,以便适时引爆弹头,产生爆炸。
钻地弹的引信可以分为很多种。常用的一种叫作延时引信。普通炸弹撞击目标后,弹头内的引信触点接通,在小于一毫秒的时间内使雷管发火,从而引爆炸药发生爆炸。当钻地弹撞击目标后,由于延时引信起作用,所以,雷管这时并不发火,而是经过300毫秒以上的延期作用,才发火并进而引爆炸药。
钻地弹对地下目标的摧毁效果,与弹头威力、钻地深度、目标周围地质条件等因素有关。钻地弹的技术涉及到钻地动力学,钻地器壳体结构、材料、引控系统,目标地层结构等方面的科学。
种类
1、爆炸力穿透
混凝土结构设计在过去 70 年中没有发生重大变化。美国军队中的大多数受保护混凝土结构都源自于 1946 年出版的“防护设计基础”(美国陆军工程兵团)中规定的标准。各种增强材料,例如玻璃、纤维和钢筋,使混凝土不那么脆弱,但远非不可穿透。
当对混凝土施加爆炸力时,通常会形成三个主要的断裂区域:初始弹坑、弹坑周围的碎骨料和弹坑对面表面的“结痂”。剥落,也称为剥落,是大量材料从受到冲击或冲击载荷的板或厚板的相反表面猛烈分离,而不必要求穿透屏障本身。
虽然土壤是一种密度较小的材料,但它也不会像混凝土一样传输冲击波。因此,虽然穿甲弹实际上可能在土壤中穿行更远,但由于无法将冲击传递到目标,因此其影响可能会减弱。
2、硬化穿透器
对该主题的进一步思考设想了一种硬化的穿甲弹,它使用动能来击败目标的防御系统,随后将核炸药运送到掩埋的目标。
这种穿透器的设计者面临的主要困难是以每秒数百米的速度撞击屏蔽(表面)时施加到穿透器单元上的巨大热量。通过使用钨(具有最高熔点的金属)等金属并改变弹丸的形状(例如ogive),已部分解决了这个问题。
改变射弹的形状以包含卵形形状已经大大提高了穿透能力。在埃格林空军基地进行的火箭雪橇测试表明,当以 4,000 英尺/秒(1,200 米/秒)的速度行驶时,混凝土中的穿透深度为 100 到 150 英尺(30 到 46 米)。其原因是目标中的混凝土液化,它倾向于流过射弹。
穿透器速度的变化可能导致它在撞击时汽化(在行进过快的情况下),或者无法穿透得足够远(在行进过慢的情况下)。穿透深度的近似值通过艾萨克牛顿爵士推导出的冲击深度公式。
3、组合穿甲弹
另一个关于核掩体破坏者的思想流派是使用轻型穿甲弹穿过屏蔽层传播 15 到 30 米,并在那里引爆核装药。这种爆炸会产生强大的冲击波,它会非常有效地通过构成屏蔽的固体材料传播(参见上面的“结痂”)。
以上内容参考 百度百科-钻地弹
钻地弹一般由载体和侵彻战斗部组成。载体一般为巡航导弹弹体、航空炸弹弹体及火箭等,其运载功能是使侵彻战斗部在末段达到足够的速度。侵彻战斗部由内侵彻弹头、高爆装药和引信组成,侵彻头一般为高强度钢或重金属合金材料,采用破片杀伤方式,引信通常为延时近炸引信或智能引信。侵彻战斗部一般采用大长径比,因武器携载能力限制,其直径一般不超过50厘米。此外,为进行精确打击,弹上还装有控制、导引机构。