最近美國空襲伊朗的福爾多核設施,讓GBU-57巨型鉆地彈的名聲大噪。雖然特朗普將空襲效果吹得震天響,但是從多方反饋的信息來看,福爾多核設施的受損情況遠不如特朗普宣傳的那么嚴重,尤其是地下設施并未遭受嚴重破壞,美軍投擲的6枚GBU-57巨型鉆地彈沒有取得預期效果。這可能又是一次軍事領域的“美國負責畫餅,中國負責實現”的鬧劇,鉆地彈這種相對冷門的武器,中美都有所涉獵,但選擇的技術路線卻不太一樣。想要了解中美鉆地彈的區別,就要先從鉆地彈的發展說起。美國的鉆地彈,可以理解為航空炸彈的改進版本。
隨著精確制導武器的威力、抗干擾能力不斷增強,在空中威脅越來越嚴重的情況下,許多國家都將現代指揮中樞、重要軍工廠、彈藥庫轉移到地下,利用堅固的巖層來防御常規武器的打擊。即便是沒能力建造大型地下工事的國家,也會將地表防御工事修建的盡可能堅固,大大削弱了普通航空炸彈的打擊效果。即便是普通的鋼筋混凝土建筑,對航彈的防御效果也相當可觀。航彈侵入鋼筋混凝土建筑內部的彈道軌跡取決于建筑結構布局,普通的民用建筑樓板厚度一般在 15厘米左右,商業建筑的樓板厚度 可能達到30厘米,航彈擊穿鋼筋混凝土后會偏離原先的彈道,撞擊梁柱時會發生較大偏轉甚至折返,建筑結構越復雜,航彈所能貫穿的厚度越有限。
以美國的MK-84航空炸彈為例,實戰中往往只能炸塌一兩層鋼筋混凝土建筑。上世紀80年代,以色列空襲伊拉克核設施的“巴比倫行動”中,以色列的F-16戰斗機投擲了16枚MK-84才擊穿了核設施外殼。
意識到普通航彈對防御工事的打擊效果較差后,美國開始在航彈的基礎上優化貫穿性能。航彈的重量和落地速度越大、落地傾角越小,其侵徹深度越大,以這個原理為基礎,美國研發了聯合直接攻擊彈藥,落地速度約為320米/秒,能夠輕易地擊穿地面建筑的幾層鋼筋混凝土樓板或淺埋地下工事內部再爆炸,在重量相差不大的情況下(900千克:890千克),JDAM對地表防御工事的毀傷效果相比MK-84成倍提高。但是面對利用巖石作為天然掩體的地下深層工事,JDAM依然只能“撓癢癢”。巖體具有很強的靜動承載能力,炸彈擊中山體巖層會發生壓縮、破碎和塑性變形,巖體越密實堅硬、覆蓋層越厚,對航彈的防護效果越佳。
為了更好的對付藏在地下的防御工事,美國又研發了GBU-27激光制導鉆地彈,戰斗部采用高強度鑄鋼彈殼,能夠以接近90度的垂直角貫穿2.4米厚的鋼筋混凝土或者30米厚的土層。這種武器曾用于伊拉克戰爭,對沙漠下的防御工事毀傷效果極佳。后來美國又研發了GBU-28鉆地彈,落地速度超過1200米/秒,能夠貫穿6米厚的鋼筋混凝土。
但是考慮到伊朗、朝鮮都修建了大量深藏于山體內的地下工事,深度都超過50米,這個時候GBU-28也無能為力了,于是美國就研發了GBU-57巨型鉆地彈,戰斗部外殼采用高強度的鎳鈷鋼合金制成,戰斗部裝藥2.5噸,重量接近14噸,從1萬米以上高空投擲,號稱能夠貫穿40米的巖層或者60米的混凝土層,美軍將其稱為“地堡克星”、“炸彈之祖”。由于重量太大,GBU-57只能由戰略轟炸機來攜帶,每架B-2轟炸機一次只能攜帶2枚GBU-57,可以算是世界上威力最強的航空炸彈了。
可美國夸大自己的武器裝備性能是老毛病了,當年F-22號稱升力系數達到2.0,一度令中國航空科研人員絕望,絞盡腦汁也搞不懂采用常規氣動外形的F-22為何能擁有2.0的升力系數,逼著中國弄出一個“升力體邊條翼鴨式布局”,讓殲-20的升力系數超過2.0。等到中國人老老實實搞出升力系數2.0的戰斗機之后,美國那邊才承認當年是吹牛逼,F-22的升力系數跟蘇-27差不多,壓根沒到2.0。
類似的案例還有空空導彈,美國研發AIM-120D的時候,牛逼哄哄的宣布AIM-120D要采用“雙脈沖發動機”,這下又刺激到中國軍工人了,等到中國好不容易搞出雙脈沖的霹靂-15之后,這才發現AIM-120D壓根就沒有雙脈沖。
從GBU-57的實戰效果來看,其打擊深度可能遠沒有美國宣傳的那么夸張,面對福爾多核設施那抗壓程度達到250兆帕的花崗巖層,GBU-57的穿透深度被限制在了30米左右。這是因為GBU-57的鎳鈷鋼合金彈體在觸地后應力分布不均導致結構變形,而GBU-57的智能引信又依賴地質阻力反饋,巖層裂隙很容易造成提前引爆,這些原因導致GBU-57對福爾多核設施的打擊效果不理想。
相比之下,中國的鉆地彈則選擇了不同的科技樹,這是因為中國暫時缺乏能夠攜帶巨型鉆地彈的載體,殲-16只能攜帶1-2噸級別的鉆地彈,轟-6最多也只能攜帶3-4噸級別的鉆地彈,如果像美國那樣研發從空中投擲的鉆地彈,威力根本不可能與美軍的鉆地彈相比。
上世紀90年代,臺海局勢一直不穩定,面對臺軍在衡山指揮所、佳山基地修建的一系列地下工事,中國緊急從俄羅斯引進了激光制導的KAB-1500型鉆地彈,能夠貫穿3米厚鋼筋混凝土或20米厚土層。
但是解放軍迅速意識到這種鉆地彈存在巨大缺陷,那就是面對美日臺的航空力量,當年的解放軍幾乎無法取得空中優勢,讓戰斗機、轟炸機攜帶鉆地彈飛到目標上空投擲,幾乎是一項不可能完成的任務。尤其是臺灣地區擁有世界上密度數一數二的防空網,戰斗機攜帶鉆地彈想要平安無事的飛到目標上空,還需要再投擲鉆地彈后持續進行激光制導,直到炸彈準確命中目標,這在戰時幾乎是不可能實現的,哪怕是現在的解放軍能夠在臺海掌握制空權,面對神出鬼沒的便攜式防空導彈,戰斗機只用激光制導炸彈進行轟炸的風險也非常高。
美軍研發近13噸重的GBU-57鉆地彈,是有自信在面對伊朗、朝鮮的時候取得絕對制空權,轟炸機可以攜帶GBU-57安全的飛到目標上空,這一點是解放軍不敢奢望的。
因此解放軍在研發小型航空鉆地彈的時候,決定在彈道導彈的基礎上研發鉆地彈,成果就是東風-15C。與需要載機攜帶到目標上空在投擲的GBU-57相比,鉆地彈道導彈的優點是反應速度快、突防能力強,即便在丟失制空權的情況下,依然有能力展開攻擊。可彈道導彈存在一個嚴重的問題,那就是導彈重量不足,東風-15C的戰斗部重量也就1噸左右,想要跟差不多14噸重的GBU-57擁有相當的貫穿能力,就必須在別的方面下工夫。
中國科研人員的解決之道是,彈體采用鎢合金與貧鈾材料,鎢合金也被用來制作穿甲彈,貧鈾則可以拿來制造防彈裝甲,通過3D打印技術將前端制作成“細長圓柱體動能侵徹體”,強度較傳統鍛造工藝提升20%。尖錐型彈頭能夠將沖擊力集中于一點楔入巖層,高強度合金鋼能夠承受巨大的沖擊力而不發生變形或破裂,貧鈾材料則能夠讓戰斗部在貫穿巖層時保持尖銳的形狀。
東風-15C的末端速度達到驚人的2000米/秒,不僅提高了突防成功率,這么高的速度讓戰斗部的動能呈指數級增長,撞擊目標瞬間釋放出極其強大的能量,可穿透70米厚花崗巖巖層 ,穿透能力要超過美國的GBU-57。而戰斗部采用的是新型高爆炸藥,在抵達預定深度后引爆,在地下工事內形成不斷反射、疊加的沖擊波。
除了穿透能力要強于GBU-57,東風-15C另一個優點是能夠發動飽和式打擊,對大型地下工事一次性“一鍋端”。反觀GBU-57由于重量太大,只能由B-2轟炸機攜帶,如果一次性需要投擲20枚GBU-57,就需要出動10架B-2轟炸機,并且還需要派出大量戰斗機與加油機甚至預警機提供支援,整個行動過程繁瑣無比,反應時間也非常慢。而東風-15C完成整個攻擊過程只要幾分鐘。
如果敵人的防空實力強,就算攔截了東風-15C,中國也只是損失了一枚價值幾百萬的導彈,可如果是一架B-2被擊落了,那美國的損失就包括:兩枚GBU-57鉆地彈、一組精銳機組、一架昂貴的戰略轟炸機,總價值幾十億甚至上百億美元。
而美國也早就意識到GBU-57的局限性,并啟動了電磁助推鉆地彈項目,但是以美國軍工復合體拖沓的進度,電磁助推鉆地彈距離服役仍然遙遙無期,甚至有可能又變成一個“美國畫餅,中國實現”的武器項目。
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