理论教育 硬目标侵彻弹药的发展与优化方向

硬目标侵彻弹药的发展与优化方向

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图18-23MOP静态试验与集成试验积极研发高速/超高速侵彻战斗部,提高侵彻深度目前装备中的侵彻武器弹药的撞击速度均在1 000 m/s以下。美国的发展尤为突出,正在研制由F-22和F-35战斗机携带的飞行速度达6 Ma的高超声速侵彻弹。目前除了已应用于JASSM导弹战斗部和增强型BLU-113/B侵彻弹战斗部之外,美国研究人员还考虑将它用于其他新型战斗部的主装药。因此,发展灵巧引信技术是提高侵彻战斗部毁伤效能的有效技术途径。

硬目标侵彻弹药的发展与优化方向

此外,近年来美欧军事强国正在积极探索新的技术途径,重视高速动能侵彻、抗高过载能力研究,发展抗高过载智能引信,设计新的战斗部头部形状,研究新的炸药配方和目标易损性,开发新投放系统,不断提高硬目标侵彻弹药的侵彻深度和毁伤能力。根据国外技术发展特点,分析硬目标侵彻战斗部技术发展途径如下:

(1)发展巨型侵彻战斗部,大幅度提高毁伤威力

为了打击深地下坚固目标,美军目前主要使用两种战术:一是使用“鱼贯攻击”战术;二是采用“炸弹之母”等燃料空气炸弹打击洞口。“鱼贯攻击”就是对坚固目标采用多枚激光制导炸弹瞄准同一点“鱼贯攻击”的战术。也就是说,后一枚炸弹利用前一枚炸弹的破坏效果逐步向内“掘进”,但这种方式弹药消耗大,且要求只能使用激光制导这种精度高的制导方式。后一种打击方式要求炸弹准确打击敌隧道洞口,并破坏防爆门。为了解决这两个问题,美军一方面发展了巨型侵彻战斗部(MOP,如图18-23所示),另一方面改装洲际弹道导弹。使用巨型侵彻战斗部,无须寻找洞口,可以直接钻入地下隧道内,或者在目标附近的地下土壤或岩石中爆炸。土壤或岩石会最大限度地将爆炸威力转为地震波而增强杀伤效果。这大大缓解了对目标精确位置情报的需求。而爆炸力向地下四周扩散,挤压和扭曲附近的地下隧道和设备,所产生的巨大地下冲击波也能够破坏较远地方的设备并杀伤人员。

图18-23 MOP静态试验与集成试验

(2)积极研发高速/超高速侵彻战斗部,提高侵彻深度

目前装备中的侵彻武器弹药的撞击速度均在1 000 m/s以下。通过增大撞击速度来提高侵彻深度,成为近几年国外侵彻武器弹药发展的一个新动向。美国的发展尤为突出,正在研制由F-22和F-35战斗机携带的飞行速度达6 Ma的高超声速侵彻弹。其战斗部撞击速度将达1 800 m/s;现正在继续研究撞击速度达2 000~2 400 m/s的更高速度侵彻战斗部,具备攻击目前深埋在地下发射井中弹道导弹的能力。英国在Lance基础上又投资研究美国超声速巡航导弹用侵彻战斗部技术,壳体材料采用高密度重金属钨,配用FMU-156引信,撞击速度达到1 200 m/s以上,对混凝土目标的侵彻深度可达15 m。

在硬目标耐冲击武器项目下,美军计划在2010—2014年发展907 kg(2 000 lb)级火箭助推侵彻战斗部。指标要求是撞击速度高于现役的侵彻战斗部,侵彻能力要与现役的2 268 kg(5 000 lb)级侵彻战斗部相当,抗过载能力强,并可由现役平台挂载及F-35战斗机的武器舱内埋。在该项目下,美国空军计划开展以下5方面的研究:

①起爆系统设计:发展抗高过载的智能引信,可识别侵彻深度并感知空穴。

②战斗部壳体设计:发展新的战斗部头部形状,战斗部材料强度更高。

③高能炸药设计:研发炸药配方,炸药装药安定性、热稳定性好。

④建模与仿真:研究目标与战斗部壳体之间的相互作用,进一步了解复杂的侵彻环境

(3)不断研发新结构战斗部,提高开孔和侵彻能力

在保持战斗部外形不变的前提下,通过改变战斗部结构来减小侵彻阻力,是提高战斗部侵彻能力的一条有效途径,世界各国均在采用。

2008年12月,MBDA公司成功演示验证了一种兼有侵彻和爆破能力的1 000 kg级新结构侵彻战斗部,性能明显优于同级别的北约制式侵彻战斗部。该侵彻战斗部的弹体外形与瓶子类似,直径大小呈阶梯式变化。前端弹体直径较小,但金属壳体的厚度变大,有利于弹体对硬目标的侵彻;后段弹体直径增大,但金属壳体厚度变薄,以优化爆炸冲击波和破片杀伤效果。此外,瓶形弹体的前端呈“齿状”,有利于粉碎混凝土,避免炸弹与目标撞击时跳弹,便于弹体的穿入,如图18-24所示。

图18-24 新结构侵彻战斗部结构外形及头部特写(www.daowen.com)

(a)结构外形;(b)头部特写

(4)广泛采用高能不敏感炸药装药技术,提高战斗部的使用安全性

国外侵彻战斗部用高能不敏感炸药主要有以下几种:AFX-757,PBXN-109,Tritonal,PBXN-110,H6,PBXC-129,AFX-1 100,PBXIH-135,PAX-11,KS22a,以及KS33炸药。表18-5列出了几种典型炸药的配方、主要性能及其应用情况。其中,AFX-757炸药是按美空军内部的先进钻地弹炸药技术(APET)计划而研制的,是美国现使用最多的一种新型主装药。这种新型不敏感高能炸药具有爆炸特性高、感度低、组分成本低等优势,而且比当前使用的Tritonal和PBXN-109等炸药更易于加工。目前除了已应用于JASSM导弹战斗部和增强型BLU-113/B侵彻弹战斗部之外,美国研究人员还考虑将它用于其他新型战斗部的主装药。

表18-5 国外钻地弹用几种典型炸药的配方、主要性能及应用情况

续表

(5)采用高强度活性材料,增加毁伤能量释放量

美国正在研究一种添加了活性材料的单一式爆破战斗部(Unitary Demolition Warhead,UDW)。这种聚能装药战斗部可在射流形成过程中将活性材料送入目标内部。随后,活性材料在目标内部释放能量,给目标以重创。另外,DE技术公司还在从事毁伤增强型聚能装药战斗部的研究。通过在装甲目标内部喷射活性材料可以造成更大的装甲后效毁伤。

(6)采用灵巧引信,提升战斗部毁伤效能

侵彻战斗部不仅要能侵入目标内部,更为重要的是精确控制战斗部在目标内的起爆。因此,发展灵巧引信技术是提高侵彻战斗部毁伤效能的有效技术途径。因此,研制既能耐冲击,又能在最佳时机引燃战斗部的引信是当前各国研制侵彻战斗部最为关注的问题。

长期以来,侵彻战斗部大都采用固定延时引信,因此其侵彻深度和延时精度都受到了限制,而且这些引信往往不能承受对硬目标侵彻时的冲击。为克服传统侵彻引信的不足,各国从20世纪90年代就开始研制硬目标灵巧引信,现在已经有多个产品投入使用。各国新研制的灵巧引信列于表18-6中。

表18-6 各国新研制的硬目标灵巧引信

续表

这些硬目标灵巧引信的起爆控制方法有定时起爆、计层起爆、计行程起爆、目标介质识别与感知起爆等。它们大都采用了高精度加速度传感器和微型控制器来确定战斗部侵彻地下结构的层数和侵彻深度,以便使战斗部在特定的时机起爆;同时,加速度测量可以用于辨别正在侵彻的目标是空气、土壤、岩石,还是混凝土,具有抗高过载和智能化的特点,而其起爆控制功能也往往是以上多种方式的组合。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈