航空彈藥(Aerial bombs),簡稱航彈,是從飛機上發射和投擲的各種爆炸物重武器,是空軍作戰的主要彈藥,用于破壞和摧毀敵人的政治、經濟軍事等目標,殺傷敵方有生力量,配合其他軍兵種對敵實施進攻。
航空炸彈一般由彈體、裝填物、擴爆裝置、安定器、彈耳和引信組成,有的可根據用途要求加裝減速裝置、制導裝置和動力裝置;航空子炸彈可集裝成彈束或集裝于母彈箱(撒布器)內構成子母炸彈。航空炸彈按戰術任務分為主用與輔助航空炸彈,按毀傷特性分為常規與非常規航空炸彈,按裝藥性質分為普通與特種航空炸彈,按控制能力分為無控與制導航空炸彈,按彈形分為高阻、低阻與減速航空炸彈,按增程方式分為動力型與滑翔型航空炸彈,按用途(裝備、訓練與教練)分為制式、航空訓練與航空教練炸彈等。
航空炸彈是出現最早的航空彈藥。1911年11月1日,意大利軍隊與土耳其軍隊作戰中,首次從飛機上投放了4枚由手榴彈改制、重量只有2.4kg的炸彈,從此揭開了航空炸彈的發展序幕。奧地利和意大利都聲稱擁有航空炸彈的發明權。第二次世界大戰期間,為了克服傳統航空彈藥命中精度低的缺點,開始研制制導炸彈。隨后,德國、美國、蘇聯、英國、法國等國家也相繼研制成功并裝備了制導炸彈。進入20世紀90年代以后,以信息技術為基礎和先導的高技術,使航空彈藥技術發生了質的變化。1992年,美國空軍和海軍開始聯合研制在惡劣條件下全天候使用的具有主動尋的、發射后不管、高空遠距離攻擊目標的復合精確制導炸彈“聯合直接攻擊彈藥”(JDAM)和“聯合防區外投射武器”(JSOW)。
發展歷程
研制背景
飛機誕生之前的1849年,奧地利軍隊就曾利用不載人氣球向意大利的威尼斯共和國城投下炸彈,這是世界上首次空投炸彈。航空炸彈是伴隨著軍用飛機的發展而發展起來的,最初完全采用了炮彈、魚雷、水雷等彈藥的技術,只是從飛機上投擲而已。之后,隨著軍用飛機的發展,炸彈無論從圓徑、結構還是種類上都出現了很大的變化和發展,圓徑范圍從50kg發展到2000kg,出現了帶有預制破片殼體的殺傷爆破彈、利用聚能效應的破甲炸彈、可大面積布撒的航空子母炸彈、航空穿甲彈、航空煙幕彈等諸多品種。
研制歷程
第一次世界大戰
航空炸彈是出現最早的航空彈藥。在剛剛使用飛機作戰的第一次世界大戰初期,從空中投向敵人陣地的只是陸軍用的手榴彈和迫擊炮,后來逐漸發展出專用的炸彈,其重量也不斷增大。1911年11月1日,意大利軍隊與土耳其軍隊作戰中,首次從飛機上投放了4枚由手榴彈改制、重量只有2.4kg的炸彈,從此揭開了航空炸彈的發展序幕。奧地利和意大利都聲稱擁有航空炸彈的發明權。1914年第一次世界大戰爆發,歐洲各國剛剛建立起來的航空部隊,在主要執行偵察任務同時,也經常從飛機上向敵軍投擲炸彈。但直到這時,各國使用的還是將普通炮彈加裝尾翼或是用手榴彈改制作為航空炸彈。從嚴格的意義上說,這還不是真正的航空炸彈。
俄國人認為,世界最早的專用航空炸彈是由設計師B.B.奧拉諾夫斯基于1909-1914年研制的。他設計的航空炸彈、殺傷彈有5種型號,爆破彈有8種型號。1916年,俄國的A.雅科夫列夫設計的最早的航空燃燒彈也裝備了俄國軍隊。而德國認為,他們于1912年研制出來的M.A20型炸彈才是世界上第一種航空炸彈。
第二次世界大戰
第二次世界大戰期間,航空炸彈得到迅速的發展,出現了集束炸彈、子母炸彈、穿甲炸彈和凝固汽油燃燒彈等新型航彈,航彈的重量也達到了數噸以上。英國曾制造過重達10噸的“大滿貫”炸彈,1945年3月14日用蘭開斯特重型轟炸機投放,炸毀了德國的比勒費爾德高架鐵路。“大滿貫”至今仍是實戰中使用過的世界上最重的航空炸彈。為了克服傳統航空彈藥命中精度低的缺點,20世紀30年代末至40年代初,德國最先研制成功并使用采用無線電制導方式的炸彈HS-293和FX-1400。HS一293有V2和V3兩種型號,分別于1940年5月和7月研制成功,它們是在SC-500型普通航空炸彈上加裝彈翼、尾翼和制導裝置制成的飛機型無動力滑翔炸彈,重約800公斤。FX-1400是一種軸對稱制導炸彈,全彈重1800公斤,無推進系統。美國也研制出了5種制導炸彈,均采用無線電遙控制導,但尚未來得及使用,戰爭就結束了。
20世紀50年代以后,美、蘇等國的航空炸彈分兩個系列:一類為多年沿用的,阻力比較大,彈體呈很胖的圓桶形;另一類為“低阻炸彈”,美國稱LD型,原蘇聯稱62式。在活塞式飛機時代,炸彈多數掛在飛機的彈艙內,其阻力的大小對飛行性能沒有影響,所以炸彈都是短粗矮胖形的,有利于在彈艙內多掛幾個;而且為了使彈道穩定,有的炸彈甚至在頭部加一個“阻力環”。到了噴氣式飛機時代,炸彈多數掛在戰斗機的機翼下面或機身腹部,同時飛機的速度比活塞式的大得多,炸彈的阻力給飛行性能帶來很大的影響,所以“低阻力”炸彈應運而生。這類炸彈外形細長,彈頭較尖,呈流線型。例如美國的MK-81(250磅)、MK-82(500磅)、MK-83(1000 磅)和 mk84(2 000磅)炸彈都是低阻炸彈。之后為了提高低空投放低阻炸彈的殺傷效果和誤傷問題,人們在低阻炸彈上加裝各種減速裝置,制成減速炸彈。比如法國的BAT120型減速炸彈,投放后垂直落地,引爆預制破片,破片水平橫掃戰場。重34千克,集束炸彈包含18枚,能攻擊800米長的裝甲車隊。
20世紀60年代以后,傳統的航空彈藥技術又有了很大的發展,先后出現了低阻低空炸彈、云爆彈、遠距離投放炸彈、反跑道炸彈、串聯式破甲炸彈和自鍛破片炸彈。例如,美國和蘇聯60年代研制并裝備的燃料空氣炸彈,威力十分巨大,被稱為是界于常規彈藥和核彈藥之間的一類彈藥。1962年起,美國開始研制激光制導炸彈,1968年美國軍隊裝備了第一代激光制導炸彈“寶石路I”,并首次在越南戰場上使用,該彈的命中圓概率誤差(CEP)為7.5m,比普通炸彈命中精度高出近百倍。此后,美國對第一代激光制導炸彈進行了改進,進一步提高命中精度,70年代后期和80年代中期相繼裝備了第二代激光制導炸彈(“寶石路”I)和第三代激光制導炸彈(“寶石路”Ⅲ)(CEP為0.3~0.6m)。與此同時,蘇聯、英國、法國等國家也研制成功并裝備了激光制導炸彈。
20世紀90年代后
進入20世紀90年代以后,以信息技術為基礎和先導的高技術,使航空彈藥技術發生了質的變化,智能化精確制導彈藥已現端倪。1992年,美國空軍和海軍開始聯合研制在惡劣條件下全天候使用的具有主動尋的、發射后不管、高空遠距離攻擊目標的復合精確制導炸彈“聯合直接攻擊彈藥”(JDAM)和“聯合防區外投射武器”(JSOW)。從戰爭實踐來看,航空彈藥在戰爭中占著極其重要的地位,尤其現代戰爭,通過飛機轟炸重點軍事目標,從而奪取制空權和戰爭的主動權,已經成為新的戰爭模式。
裝備歷程
炸彈通常以重量(磅或公斤)為單位進行度量。一次大戰時最重的炸彈不過500磅。二次大戰時,飛機最大載彈量為3噸(如美國B29),而現在則達32噸以上(如美國B一52,它能掛250~340公斤的重磅炸彈108枚,而且可在幾秒鐘內全部投下,破壞面積達1500x400米的面積)。二次大戰中,盟軍對德投彈420多萬噸,僅1945年2月的一次戰役,就將15萬平方公里的城市夷為平地,13.5萬人傷亡。戰爭中用炸彈擊沉的各國海軍艦艇達272艘,占被擊沉總數的38.3%。戰后以來,在歷次戰爭中炸彈的作用也十分明顯;在 10年的越南戰爭中,美國軍隊出動122.9萬架次,共投彈632~672萬噸,平均日投彈量1756~1867噸;在3年的朝鮮戰爭中,美軍出動10.4萬架次,投彈量70萬噸,平均日投彈量630噸;在42天的海灣戰爭中,美軍和多國部隊共出動11萬架次,投彈量8.85萬噸,平均日投彈量2058噸。
基本設計
航空炸彈是從航空器上投擲的完成戰斗或訓練任務的彈藥。這種彈藥一般由彈體、裝填物、擴爆裝置、安定器、彈耳和引信組成,有的可根據用途要求加裝減速裝置、制導裝置和動力裝置;航空子炸彈可集裝成彈束或集裝于母彈箱(撒布器)內構成子母炸彈。航空炸彈的裝填系數在10%~80%,常規航空炸彈的圓徑(炸彈的名義質量)最小的不到0.5kg,最大可達20000kg。
彈體
彈體即外殼,包括彈頭、彈身和彈尾三部分。有的彈頭部安有環形,可拆卸,稱為彈道環,當炸彈跨音速(0.7≤Ma≤1.2)運動時可提高炸彈的穩定性。為了調整質心和增強碰擊作用,彈頭一般用合金或鑄鋼等材料制成較厚的錐形、卵形等形狀。彈身用以盛裝炸藥或其他裝填物,一般呈圓柱形、倒截錐形或流線形。彈身的壁厚、材料要適應彈體強度和破片性能等技術要求。彈尾部呈錐形用以承接彈身和彈翼,具有氣動力功能,這主要取決于尾錐體的尾部收縮率和錐角。帶有尾部引信的尾錐體通常采用截錐形狀,并且引信旋翼要伸出截錐的延長線之外,以便在氣動力作用下旋脫使引信解除保險。對于低阻炸彈,通常彈體要有較好的流線外形,以減小外掛和投放落下時的阻力。
裝填物
裝填物通常裝填炸藥、燃燒劑或發煙劑等特種藥劑、照明具、標志具、宣傳品、子炸彈等,亦可裝化學戰劑、生物戰劑及核裝藥等。
擴爆裝置
擴爆裝置多用于裝藥量大的炸彈,包括頭部傳爆管和尾部傳爆管,用以增強引信傳爆序列的爆轟輸出,確保引爆炸彈的主裝藥。
安定器
安定器是炸彈投放下落運動的穩定裝置,目前多采用雙圓筒式、圓筒式、方框式和低阻式(對低阻炸彈)結構,也有采用降落傘作為炸彈穩定裝置的情況。
彈耳
彈耳是固定在航彈彈體上環狀物,航彈通過它懸掛在飛機上。若航彈彈體較厚,則彈耳直接焊在彈身上;若航彈彈身較薄,則在彈身上放置環形箍后,再將彈耳焊在環形箍上。由于彈耳是航彈與載機掛彈架實現物理交聯的部件,為滿足通用化需要,彈耳尺寸、彈耳之間的距離都已經標準化,如北大西洋公約組織標準的雙彈耳間距為355.6mm或762mm等,俄羅斯標準則為250mm、480mm或1000mm。
引信
引信的作用是在最佳引爆點起爆航彈,反之則使其處于安定狀態。根據工作方式不同,可分為時間引信、觸發引信、近發引信和復合引信,其中“觸發十延時”復合引信最為常用,引信在航彈撞擊目標時被觸發,經過預先設置的延遲時間后再引爆航彈,如使侵徹航彈借助動能鉆進硬目標內部后起爆,或使殺傷爆破航彈在地表上方就爆炸殺傷更多軟目標;根據工作原理不同,還可分為機械式和電子式兩種引信,其中,電子式引信較為復雜優越,其工作方式、參數等均可由地勤手動或由飛行員在飛行中通過外掛管理系統進行設置。為方便更換,引信一般采用標準化的螺口形式與彈體連接,如美國標準將引信螺口定為50mm;為確??煽科鸨?,航彈經常用兩個以上的引信。如M117通用爆破炸彈在彈頭、彈尾分別裝有M904電引信和FMU-54機械引信。
為確保航彈的安全,引信還需采取保險措施,如航彈儲藏時不裝引信,或用可拔除的鋼銷使引信和雷管物理隔離:或將引信封裝在金屬外殼里面,使引信必須受到足夠的外力作用才會觸發;或采取延時、遠距保險措施,使引信只有在航彈投下一段時間或距離后才起作用。通常,一枚航彈至少采用兩種保險方式,并通過引信上設置的小窗口顯示其保險狀態。
減速裝置
減速裝置是起增大飛行阻力和穩定作用的航空炸彈組件,多用于低空、超低空投擲的減速航空炸彈。有傘式減速裝置、火箭制動減速裝置和阻力板式減速裝置等。傘式減速裝置又分為降落傘式減速裝置、金屬傘式減速裝置、氣傘式減速裝置和組合傘式減速裝置等。阻力板式減速裝置通常由彈頭前端裝的防跳盤和彈尾后端裝的尾阻盤構成。減速裝置可使在掛飛中呈低阻外形的炸彈離機達到一定安全距離后所受阻力瞬間增加,飛行速度迅速降低,這就會使彈道彎曲,落角增大,防止產生跳彈,并且隨配裝彈體的爆炸威力半徑大小的不同,相應地增長炸彈落下時間,以保證載機有足夠的時間飛離爆炸區。因此,減速裝置必須具有以下功能:確保掛飛中減速裝置不工作,而在出現意外情況時必須能立即脫離載機,以保證掛飛安全;在彈道上一旦減速裝置工作不正常時也能使引信的延期作用正常,從而保證炸彈延遲爆炸,載機有足夠時間飛離危險區,確保炸彈連投間隔等。
航彈分類
航空炸彈的分類航空炸彈種類龐雜、使用廣泛,各國的分類方法也不盡相同。按戰術任務分為主用與輔助航空炸彈,按毀傷特性分為常規與非常規航空炸彈,按裝藥性質分為普通與特種航空炸彈,按控制能力分為無控與制導航空炸彈,按彈形分為高阻、低阻與減速航空炸彈,按增程方式分為動力型與滑翔型航空炸彈,按用途(裝備、訓練與教練)分為制式、航空訓練與航空教練炸彈等。
主用航空炸彈
主用航空炸彈用于直接毀傷目標,是裝備數量最多、使用最多、應用范圍最廣泛的一類航空炸彈。其作用效率分別以炸彈作用半徑、戰術毀傷定額、必須命中的平均炸彈數等效率指標表征。使用時,根據目標性質、轟炸條件、要求毀傷程度以及炸彈特性和威力等來選擇使用適當功能的彈種和圓徑。
普通航空炸彈
普通航空炸彈包括爆破炸彈、殺傷炸彈、低阻炸彈和減速炸彈等。
航空爆破炸彈是以炸藥裝藥的爆破作用為主要毀傷手段的主用航空炸彈,特別是靠堅硬的彈頭侵徹目標后以彈體內大量裝藥爆炸產生強大的沖擊波,并輔之以彈體破片的作用毀傷目標。
航空殺傷炸彈指的是以破片殺傷有生目標為主,以爆炸產物和沖擊波為輔的主用航空炸彈。
低阻航空炸彈指的是飛行中空氣阻力較小的航空炸彈。特點是全彈長細比大、外形流線性好、氣動阻力小,適于高速飛機機艙外掛。主要由低阻型戰斗部與低阻型彈尾兩部分組成。低阻型彈尾是一種帶十字形翼片的安定器,用壓緊螺帽固裝在彈體上。彈耳根據掛彈鉤形式可為單耳,也可為雙耳。按戰斗部的不同分為低阻爆破炸彈、低阻殺傷炸彈、低阻燃燒炸彈、低阻燃燒爆破炸彈和低阻子母炸彈。低阻爆破炸彈圓徑一般為100-1000kg級,以250-500kg級使用最廣,其彈體一般用普通鋼經整體鍛造、拉伸或用鋼管旋壓加工制成。低阻殺傷炸彈圓徑常見的為100kg級,彈體多用襯管,外層纏繞鋼帶,炸藥、裝藥、裝填系數和作用性能分別與相應圓徑的爆破炸彈和殺傷炸彈相當。
減速航空炸彈指的是帶減速裝置適于低空投放的航空炸彈。全彈主要由戰斗部和帶減速裝置的彈尾兩大部分組成。戰斗部多與低阻航空炸彈的戰斗部通用,裝爆破戰斗部的為減速爆破炸彈,裝殺傷戰斗部的為減速殺傷炸彈。減速裝置有多種類型,如柔性傘式減速裝置、金屬傘式減速裝置、組合傘式減速裝置、火箭制動減速裝置、阻力板式減速裝置等。減速炸彈圓徑多為100?500 kg。減速航空炸彈的主要特性是:炸彈投下離載機一定距離后減速裝置工作,瞬間增大阻力,炸彈迅速減速,使炸彈彈道彎曲,落角增大,飛行時間延長,載機有充分時間飛離爆炸區:低空或超低空投彈時不產生跳彈,可確保載機安全。
侵徹航空炸彈
侵徹航空炸彈包括穿甲炸彈、半穿甲炸彈、反跑道炸彈和硬目標深侵徹炸彈等。
航空穿甲炸彈指的是靠穿甲作用毀傷裝甲目標的主用航空炸彈。主要利用動能貫穿裝甲,毀壞堅固目標。采用延期彈尾引信起爆。彈體的頭部形狀和彈壁厚度要有利于貫穿,能確保在穿甲過程中不被破壞,通常用高強度合金鋼經鍛造加工制成。安定器用普通鋼板制造。炸藥裝藥通常為三硝基甲苯、B炸藥或其他鈍感黑梯混合炸藥,裝填系數一般不大于0.15o炸彈圓徑一般為250?1000 kg級,作用效率以穿透的最大裝甲厚度來表征,主要用于攻擊大型軍艦、鋼筋混凝土工事、有防護層的地下工程等堅固目標。
航空半穿甲炸彈又稱航空厚壁爆破炸彈,是以貫穿、爆破雙重作用毀傷有鋼筋混凝土防護目標的主用航空炸彈。其貫穿能力優宇爆破炸彈,而低于穿甲炸彈;爆破作用優于穿甲炸彈,而低于爆破炸彈。結構與航空穿甲炸彈類似,只是彈體厚度稍薄一些。彈體通常由中碳鋼或合金鋼鍛造成型,經熱處理以確保侵徹過程中有足夠的強度;安定器用普通鋼板制造;彈體前部通常裝普通TNT炸藥,中、后部裝鈍感黑梯混合炸藥,以確保裝藥安定性和提高爆炸威力。裝填系數介于爆破炸彈與穿甲炸彈之間,一般約30%,炸彈圓徑一般為250?1000 kg級。作用效率以貫穿混凝土障壁作用和爆破作用的諸效率指數來衡量。主要用于攻擊輕型裝甲艦艇、機庫、港口、橋梁和鋼筋混凝土等保護目標。
航空反跑道炸彈是以破壞機場混凝土跑道為主的航空半穿甲炸彈。
航空硬目標深侵徹炸彈是利用炸彈本身的動能貫穿深層目標并毀傷各種較硬介質的航空炸彈。其結構特點是,彈體的頭部形狀和彈壁厚要有利于侵徹過程中彈體不被破壞,通常由中碳鋼或合金鋼鍛造加工成型,炸藥裝藥為TNT、B炸藥或其他高能混合炸藥,確保炸藥安定性,提高爆炸能力。裝填系數小于航空爆破炸彈,一般在0.15-0.3內。引信常配置于彈體尾部。炸彈圓徑一般為500-1000kg級。作用效率以穿透最大硬目標表征。主要用于攻擊大型艦艇、橋梁、鋼筋混凝土工事及深層堅固軍事目標。
特種航空炸彈
特種航空炸藥用來完成某種特定戰術任務,主要裝填特殊性能裝填劑、裝填物的航空炸彈,包括定時炸彈、燃燒炸彈、深水炸彈、云爆彈和化學炸彈等。
航空定時炸彈是指投放后經預先裝定時間才爆炸的航空炸彈??捎珊娇毡普◤?、殺傷炸彈、航空殺傷爆破炸彈等配裝時間引信構成,有時根據需要還配裝防拆裝置。主要用于封鎖敵人的交通樞紐或戰略要地。除具有準確地按所需時間自動爆炸的功能外,還能給敵人精神上的威脅,起牽制敵人的作用。有時也可能配裝震動引爆裝置或其他敏感引爆裝置,兼做航空地雷使用。
航空燃燒炸彈是指內裝燃燒劑,利用爆炸后產生高溫火焰獲得縱火和燃燒效應的主用航空炸彈。用于引燃或燒毀彈藥、油料、軍用物資和其他易燃目標以及燒傷有生力量。有集中型和分散型兩類。集中型燃燒炸彈圓徑較小,一般在5 kg級以下,碰擊目標后產生一個集中火種;分散型燃燒炸彈圓徑較大,一般為100?500kg級,每枚炸彈爆炸后,分散成多個火種,在較大面積上引燃或燒毀目標。按裝填的燃燒劑不同,又分為高熱劑燃燒炸彈和稠化油料燃燒炸彈。稠化油料燃燒炸彈,常稱作火焰炸彈,主要裝填凝固汽油、黏性高溫燃燒劑和聚苯乙烯燃燒劑等,一般用薄鋼板或鋁合金板制成薄壁彈體,以提高裝填系數。采用白磷管做點火裝置,引信作用后,經擴爆管炸開磷管和彈體,拋出黃磷和燃燒劑,并立即燃燒,可產生較大火焰,多用于對付大面積易燃目標。
航空深水炸彈又稱航空反潛炸彈,是攻擊潛艇及水下目標的主用航空炸彈。按裝藥不同,分為常規深水炸彈和核深水炸彈兩種。小圓徑航空深水炸彈專門用于直接攻擊水面或水下潛艇;大圓徑航空深水炸彈主要用以攻擊水下潛艇和其他水下目標。航空深水炸彈的結構與航空爆破炸彈相似,彈體形狀適于水中彈道,并能防止水面跳彈,彈壁較薄,裝藥量大,可裝TNT炸藥、混合炸藥或核裝藥。配裝觸發或近炸引信,近炸引信有水壓引信、時間引信等。有的為適應低空、高速投放,還在彈尾處配置降落傘裝置。炸彈離開飛機一定安全距離后,降落傘張開使炸彈減速下落,入水角增大,以防水面跳彈。經預定時間后傘彈分離機構使降落傘與炸彈分離,炸彈仍保持穩定飛行,入水后下潛接近目標。引信在炸彈擊水后進入待發狀態。觸發引信在碰擊水下目標時起爆;水壓引信在下沉到預定深度時起爆;時間引信按裝定時間起爆;其他近炸引信如聲引信、磁感應引信等則在目標附近起爆。
航空子母炸彈
航空子母炸彈包括集束炸彈、破甲炸彈、破甲殺傷炸彈和多功能子彈藥等。
航空集束炸彈簡稱航空炸彈束,集子炸彈成束掛載與投放的航空炸彈, 般由數個多至數十個中小型航空子炸彈組成。按子炸彈類型可分為航空爆破集束炸彈、航空殺傷集束炸彈、航空燃燒集束炸彈等。圓徑在50?250 kg級之間。彈束結構簡單,可機艙內掛或外掛集中使用。集束方式有箍帶捆扎式和梁式集束架兩類。箍帶捆扎式是沿彈徑方向用箍帶將數枚子炸彈捆扎在一起,并由保險鋼索鎖定,彈耳安裝在箍帶上,投彈后抽脫保險鋼索釋放箍帶,使子炸彈分離。梁式集束架以金屬橫梁為骨架,架上裝有帶彈耳的護板和分離用的火藥盒,有的用徑向箍帶將各子炸彈沿彈軸方向緊固在梁架上,再由保險鋼索鎖定,也有用軸向緊固件、支持器等固裝在梁架上。若要求投彈后迅速開放時,抽脫保險鋼索,打開箍帶,子炸彈分離。若要求投彈后延時開放時,裝上時間引信點燃火藥盒釋放緊固件,使子炸彈分離。由于受結構限制,子炸彈集裝數量少,散布面積和密集度較小,效果不十分理想,這種炸彈的發展受到一定限制。
航空破甲炸彈是利用聚能效應毀傷裝甲目標的主用航空炸彈???a href="/hebeideji/5364344158240023984.html">空心裝藥產生高溫、高壓、高速的金屬射流穿透裝甲。以子炸彈形式集裝于子母彈箱內或集成彈束投放,圓徑約為0.5?2 kg級,最常見的是0.5-1 kg級的。炸彈殼體常用普通材質薄壁鋼管或鋼板卷制而成,安定器由普通薄鋼板制成,藥型罩多系銅質、鋼質等高密度金屬旋壓或沖壓的、空腔呈40°?60°錐角的圓錐形體,通常裝填三硝基甲苯與黑索金混合炸藥。破甲炸彈的作用效率常以靜止狀態穿透最大裝甲厚度或動態模擬落角、著速條件下的穿透最大裝甲厚度來表征,一般破甲深度可達藥型罩口部直徑的5-6.5倍。用于攻擊坦克、裝甲車、自行火炮和其他有裝甲防護的目標。擊穿后,金屬射流可殺傷裝甲背后的乘員,破壞機件,引燃燃料,引爆彈藥等。彈體爆炸產生的破片還可殺傷附近的有生力量。當前主要的發展方向是:提高穿透裝甲、復合裝甲的能力;增加子母炸彈箱裝填數量;增大覆蓋面積和提蒿命中精度。
航空破甲殺傷炸彈是指兼有破甲作用和殺傷作用的主用航空炸彈。結構和圓徑與航空破甲炸彈基本相似。特點是:藥型罩角度較大,以利于提高裝藥量;彈壁較厚,常制成預制刻槽或用鋼絲纏繞焊接成型,以利于產生有效破片。為增大子母彈箱裝填數量,也有將頭尾制成可伸縮的。航空破甲殺傷炸彈的作用效率以破甲厚度和殺傷作用各項效率指數來表征。用以攻擊裝甲輸送車、步兵戰車等輕型裝甲目標,較使用航空破甲炸彈更為有效。
制導航空炸彈
制導航空炸彈包括激光制導炸彈、圖像制導炸彈(包括紅外成像和電視制導)、毫米波制導炸彈、復合制導炸彈、衛星制導炸彈、機載空對地布撒器等。
激光制導航空炸彈是由彈外或彈上的激光束照射在目標上,彈上的激光尋的器(也叫激光導引頭)利用目標漫反射的激光能量實現對目標的跟蹤并對炸彈進行控制使之飛向目標的航空炸彈。目前國內外的激光制導炸彈都是半主動尋的方式,其中激光照射方式有地面照射和空中照射兩種,空中照射亦可分本機照射和它機照射。激光制導航空炸彈按氣動布局不同可分為鴨式氣動布局和無尾式氣動布局。前者的鴨式舵在全彈質心的前面;后者的質心前面有反安定翼,穩定尾翼在質心后,尾翼后緣是控制舵面。鴨式氣動布局的激光制導航空炸彈有美國的“寶石路”系列炸彈;無尾式氣動布局的激光制導航空炸彈有俄羅斯的500 kg型和1000 kg型激光制導炸彈,其控制系統有自動駕駛儀,對滾轉、俯仰和偏航三個通道分別進行控制。激光制導航空炸彈是由導引頭艙、戰斗部艙和儀器艙所組成。導引頭船接收目標反射的激光,經濾光片和聚焦透鏡聚焦到光敏面四象限二極管上,轉換成電信號,經信號處理,形成兩個方位信號輸入到彈上控制系統,控制系統的慣性測量器件和所有的電子器件都安置在儀器艙內;戰斗部艙內有戰斗部和引爆系統,包括引信,爆控拉桿,傳爆管等。激光制導航空炸彈主要用于攻擊地面固定的重要點目標和低速運動的目標,現正在朝遠射程、高精度、復合制導和全天候作戰使用的方向發展。
圖像制導航空炸彈是紅外成像尋的制導航空炸彈和電視尋的制導航空炸彈重武器。航空炸彈上的紅外掃描成像尋的器依據目標和背景的圖像實現對目標的捕獲與跟蹤并將炸彈引向目標的方法稱為紅外成像尋的制導。一般說紅外成像制導系統的成像質量比電視成像質量差,但它可在能見度低的條件下或電視尋的難以工作的夜間工作,與紅外點源尋的制導相比,紅外成像制導系統有更好的識別能力和更高的制導精度,全天候作戰能力和抗干擾能力有較大的改善。實現紅外成像的途徑有光機掃描和凝視兩大類。光機掃描成像尋的器的熱圖像通過光學系統、掃描機構、紅外探測器及其處理電路實現。電視制導的航空炸彈也是圖像制導的一種,其工作原理是掃描線圈控制攝像管的電子束作水平和垂直掃描,外界視場內的目標和背景(三維圖像)的光能,經大氣傳輸進入鏡頭聚焦并在攝像管的靶面上成像,由靶面輸出視頻信號電流,完成光電轉換。由視頻跟蹤處理器中的誤差鑒別器自動測量目標與行場掃描中心的水平偏差和俯仰偏差形成的誤差電壓。該信號加于伺服系統使光軸對準目標,實現對目標的跟蹤。在電視攝像機鎖定目標后,發射由電視尋的制導系統產生的制導和控制信號。該信號一方面驅動電視尋的器的陀螺進動,另一方面控制舵機使目標始終位于攝像機視場的中心,導引炸彈飛行,直至命中目標。
復合制導航空炸彈是指利用兩種或多種制導方法制導的航空炸彈。采用復合制導方式的有串聯式復合制導炸彈和并聯式復合制導炸彈。串聯式復合制導炸彈在制導過程中,由一種制導方式依次轉到另一種制導方式接替進行制導;并聯式復合制導炸彈是以兩種制導方式同時或交替制導。復合制導炸彈多配裝滑翔或動力等增程裝置,主要用于遠程攻擊。在全程導引過程中,以不同性質的導引裝置在不同的距離范圍內發揮各自的特點,以提高航空炸彈的命中精度。
機載空對地布撒器是由作戰飛機掛載、遠距離投放、具有自主飛行控制和精確制導能力、可攜帶大質量有效載荷或多種類子彈藥的空對地攻擊型武器的總稱。主要由制導與控制、戰斗載荷(子彈藥)、動力推進裝置和彈翼等四大部分組成。與空射巡航導彈有些相似,重要差別之一是有效戰斗載荷大,占全彈總質量的55%-75%。機載空對地布撒器按動力方式可分為無動力滑翔、火箭助推和渦噴動力型。制導系統多采用全球定位系統加慣性導航系統(或加末制導)。戰斗載荷可根據預定攻擊的目標,選擇不同種類子彈藥的組合或整體式戰斗部,達到最佳毀傷效果。機載布撒器是在原系留式布撒器基礎上,應用現代飛行控制與制導技術發展而來的,大多采用模塊化設計。利用其防區外發射、精確制導和可攜帶大量多種類子彈藥的特點,可避開敵方防空火力對載機的攻擊,對機場跑道及機場設施、集群裝甲目標、電力通信系統、軍用倉庫或其他重要的點、面目標實施有效毀傷。機載布撒器具有較高的作戰效費比,是目前機載空對地攻擊武器發展的重點和熱點。
輔助航空炸彈
輔助航空炸彈不能直接毀傷目標,但能產生煙、光效應或傳遞信息,起照明、訓練、教練、照相、標志、煙幕和宣傳等輔助作戰的作用,主要用來在特定條件下配合領航、轟炸、支援部隊的戰術行動。使用時,根據戰術技術需求選擇適應的彈種和最佳圓徑。
航空照明炸彈
航空照明炸彈是指利用照明劑燃燒時產生可見光效應的輔助航空炸彈,供飛機夜間轟炸、偵察和支援地面部隊夜間作戰照明用。一般圓徑在250kg以下,彈體多用薄鋼板制成,內裝拋射裝藥和降落傘照明系統。炸彈投下后,尾部風輪旋脫,拉出穩定傘,保持飛行穩定性。時間引信按預定時間作用,點燃拋射裝藥并引燃照明炬,拋出傘炬系統。照明炬減速傘張開,減緩照明炬下落速度并可減小主傘的開傘動載。傘套受氣流作用拉出主傘,將照明炬懸掛在空中緩慢降落。總發光強度一般可達數百萬坎德拉,照明時間為5-7min。
航空訓練炸彈
航空訓練炸彈是模仿航空炸彈彈道性能和外在效果的航空模擬炸彈,供訓練和考核飛行員轟炸投彈使用。按彈種不同分為普通航空訓練炸彈、深水航空訓練炸彈、低阻航空訓練炸彈、減速航空訓練炸彈、制導航空訓練炸彈、訓練核炸彈和航空訓練地雷等;按功能不同分為模擬各標準落下時間等級并能顯示落點的訓練炸彈(專供模擬目標瞄準投彈用)、模擬彈道性能的訓練炸彈、模擬除爆炸以外其他效果的訓練炸彈等。各種訓練炸彈的形狀、結構依所模仿實彈的訓練要求有所不同,有與實彈相同圓徑的,也有縮小圓徑的,一般多為縮小圓徑的。相同圓徑的訓練炸彈除內部結構和裝填物外,彈形、質量、質心等均與實彈相同。航空訓練炸彈用量大,應力求結構、工藝簡單,材料來源廣泛,成本低廉。
航空教練炸彈
航空教練炸彈是模擬某種航空炸彈外形、結構和動作原理的假炸彈,供空勤和地勤人員訓練和教學使用。為了與實彈區別,均涂有“教練”字樣的標志。因模擬的彈種、教練目的和內容的不同,品種十分繁雜,特點也各有不同。操作訓練用的教練炸彈與真實炸彈的圓徑、質量、外形等相同或縮小比例,多用鋼筋混凝土、鑄鐵材料制成彈體,或用未裝藥真彈空體裝填惰性裝填物而成,供地勤人員練習裝配、裝引信、掛彈及操作維護等使用。教學用教練炸彈可模擬各種炸彈的結構、工作原理和動作程序,形式與構造多種多樣:有與實彈形狀相同的等圓徑或縮小或放大比例的;有整體、分解和解剖等形式的;有用倒空裝藥的真實炸彈元、器件,或用木材、塑料、石蠟等代用材料制作的。這種教練炸彈可供培訓空勤和地勤及有關人員熟悉炸彈構造、原理、作用等使用。
航空照相炸彈
航空照相炸彈是指內裝閃光劑,爆炸后產生瞬間強光源的輔助航空炸彈,供飛機夜間航空攝影作閃光光源使用,圓徑一般在100-250kg之間。投彈后,時間引信在預定時間引爆引燃藥并點燃閃光劑,使炸彈爆炸閃光,在閃光的同時,飛機照相機的光電效應器產生電流,接通照相電路, 自動拍照。發光強度達數十億坎德拉,爆炸閃光達到最大光度時間一般不超過0.04 s,可在10000-15000m高空進行航空攝影。
經典型號
美國
Mk80 系列通用炸彈
Mk80系列通用炸彈是當前美??哲娭饔玫牡妥栊驼◤?,共有四個型號,彈體可裝填TNT、H6、Tritonal、PBXN-109(IM)等炸藥,可配用M904-M905、FMU-139、FMU-152、FBM21、ID260等型號引信。Mk80系列通用炸彈的形狀和結構基本相同,不同點主要是尺寸和重量。
BLU 100 系列炸彈
BLU 100系列炸彈也是當前美國軍隊作戰主要使用的通用炸彈,其結構與Mk80系列相同,有兩個吊耳,彈體頭部的黃色色帶表示內部裝填的是高能炸藥。BLU100系列與Mk80系列的不同點在于彈體裝藥,BLU100系列炸彈的彈體裝藥為PBXN-109。PBXN-109屬于熱不敏感性炸藥,因此BLU100系列炸彈可更為安全地儲存在艦艇的彈藥艙內,主要供艦載航空兵使用,可提高艦艇被打擊后的生存能力。裝填PBXN-109炸藥的Mk82/83/84通用炸彈分別稱為BLU-111/110/117,即 Mk 82變種為BLU-111,Mk83變種為BLU-110,mk84變種為BLU-117。
俄國
BETAB-500混凝土侵徹炸彈
俄羅斯聯邦武裝力量裝備的BETAB-500混凝土侵徹炸彈主要用于毀傷鋼筋混凝土結構、飛機和軍事裝備掩體、機場跑道、公路、軍艦等目標。它能貫穿1m厚的鋼筋混凝土結構,且上面可覆蓋3m厚的土層。
OFAB-500U通用殺傷爆破炸彈
俄軍裝備的OFAB-500U通用殺傷爆破炸彈主要用于毀傷軍事工業設施、輕裝甲、鐵路樞紐、軍事防御工事、人員等目標。通過引信裝定的不同,可實現近地面爆炸、瞬爆和延期爆炸等作用方式。
OFZAB-500 殺傷爆破燃燒炸彈
俄羅斯聯邦武裝力量裝備的OFZAB-500殺傷爆破燃燒炸彈爆炸后能夠產生破片殺傷和縱火作用,主要用于殺傷輕裝甲、油罐車、燃料庫等目標。
FAB-500 M-62殺傷爆破炸彈
俄軍裝備的FAB-500M-62殺傷爆破炸彈主要用于毀傷軍事工業設施、鐵路樞紐、輕裝甲、人員、軍事防御工事等目標。
ODAB-500PMV云爆彈
俄軍裝備的ODAB-500PMV燃料空氣炸彈主要用于毀傷工業設施、軟目標、人員等,以及清除反人員和反坦克雷場。
實戰運用
1945年2月,美國對德國德累斯頓城進行轟炸,先使用爆破彈,后又投下大量的凝固汽油彈,造成13.5萬人的傷亡,15平方公里 內變成一片廢墟;1945年3月,美國對東京投彈約2000t,其中大部分是凝固汽油彈,致10萬人死亡,4萬人受傷,100萬人無家可歸。“第二次世界大戰”戰后以來,在歷次戰爭中炸彈的作用也十分明顯;在10年的越南戰爭中,美國軍隊出動122.9萬架次,共投彈632-672萬噸,平均日投彈量1756-1867噸;在3年的朝鮮戰爭中,美軍出動10.4萬架次,投彈量70萬噸,平均日投彈量630噸;在42天的海灣戰爭中,美軍和多國部隊共出動11萬架次,投彈量8.85萬噸,平均日投彈量2058噸。
1976年6月,第三次中東戰爭的第一天,以色列出動大批飛機繞道地中海上空,超低空突人埃及等阿拉伯國家領空,把其主要空軍基地和在機場待命的354架飛機全部炸毀,使其徹底喪失了空戰能力。對贏得這場戰爭的勝利發揮了重要作用。1991年1月,在海灣戰爭中,為了躲避多國部隊的空襲和轟炸,伊拉克把飛機全部轉入地下機庫,盡管如此,裝有反跑道炸彈的英國“旋風”式戰斗機還是把伊主要機場全部炸毀,42天的戰爭中,伊軍飛機幾乎沒能起飛迎戰。
2024年3月27日,俄升級對烏的攻擊,首次動用航空炸彈空襲烏東北部哈爾科夫市。
發展趨勢
為了適應未來戰場的需要,提高局部戰爭中空中打擊效能,航空炸彈采用新型戰斗部技術以及子母制導化、小型化甚至微型化、模塊化和遠程制導化,已成為世界各國航空武器發展的新趨勢之一。
提高航彈射程,強調防區外攻擊
近十年來增程和制導技術發展較快,采用增程型附加彈翼組件或加裝發動機助推器來擴大投放距離,同時中段配置慣性制導加全球定位系統,末段采取毫米波雷達尋的頭與電視攝像機進行精確制導,航空炸彈逐漸制導遠程化,實現防區外精確攻擊,如美國的JDAM、JSOW系列炸彈。
小型化設計,加強智能化
為了滿足裝備無人機等小載荷平臺和隱身戰機內埋懸掛需要,以及減少反恐戰爭中附帶損傷的,小型化已經成為彈藥發展的必然趨勢。美國“手術刀”(SCALPEL)重40.37kg,是目前最小的激光制導炸彈,已完成了投放測試,精度(CEP達到)3m,利用信息技術最新成果,開發智能引信,提高彈藥自主攻擊能力,使航彈智能化將進一步得到重視和發展。目前,美國軍隊已完成增強型SFW“傳感器引爆武器”的改進,使子彈藥搜索區大幅增加。
提高對堅硬目標的侵徹和毀傷能力
隨著現代地下防御技術的突飛猛進,戰略防護工程建設必將進一步深地下化,向更深層次的地下領域拓展成為現代戰爭的一個新的發展方向,利用材料、隱身、彈藥、制導和推進等方面的最新技術成果,發展和研制對硬、堅目標的具有強侵徹能力的新型鉆地航彈必將是航空彈藥的一個重要趨勢。據報道,美國正在研制利用了先進“超空泡化”技術的“超級”鉆地彈,能鉆透300米厚的土壤。
探索開發新原理航彈技術
先進裝藥技術將進一步發展,航彈的殺傷力將得到有效提高和拓展。光殺傷航彈、電磁炸彈,以及采用大威力制導彈藥、新型動能彈藥和鉆地彈藥等新體制航彈將是重要的發展方向,美國常規電磁炸彈已在伊拉克進行了實彈運用,“大型云爆彈”GBU-27/28激光制導侵徹炸彈43/B和“巨藍”巨型鉆地彈已完成技術驗證。
此外,航空炸彈轟炸技術普遍采用了先進的綜合火控系統。通常,航空炸彈的投放任務由平視顯示器、大氣數據計算器、火控計算機、測距雷達等組成的復雜火控系統,以及飛行員及時準確的決策處置來完成?;鹂叵到y中的航彈攻擊模式包括炸彈連續計算命中點和連續計算投放點兩種模式,其中連續計算命中點模式更為常用。在炸彈連續計算命中點模式下,綜合火控系統將不間斷地計算連續時間段內炸彈最終的命中點。系統根據載機傳感器測出的高度、速度、航向等數據,以及預先輸入的該型航彈的彈道參數,連續計算出即時投彈條件下,炸彈將落在目標所處水平面的何處,并將這個點的位置作為命中點輸出到平面顯示器中。飛行員只需在機艙顯示器上疊加命中點的目標圖像,操縱飛機使命中點與目標重合,并投放炸彈,就可實現攻擊目標的操作。裝備綜合火控系統的作戰飛機,其投彈準確度大大提高。
參考資料 >
2021年國外航空炸彈發展綜述.ebsco.2024-02-04
俄升級對烏的攻擊,俄羅斯首次動用新型炸彈空襲哈爾科夫。.湖北日報-今日頭條.2024-03-28