2.4 攻堅(jiān)戰(zhàn)斗部

2.4.1 戰(zhàn)斗部基本特征

隨著戰(zhàn)斗部毀傷能力的逐漸增強(qiáng)，戰(zhàn)場目標(biāo)的堅(jiān)固性也在提高，典型的是大量的加固機(jī)堡和地下設(shè)施等目標(biāo)。為了有效毀傷這些目標(biāo)，需要研發(fā)專用的毀傷戰(zhàn)斗部，于是攻堅(jiān)戰(zhàn)斗部應(yīng)運(yùn)而生。攻堅(jiān)類彈藥的工作原理是高強(qiáng)度彈體依靠動(dòng)能侵入目標(biāo)一定深度，然后發(fā)生爆炸，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的有效毀傷。這類彈藥的戰(zhàn)斗部通常采用高強(qiáng)度材料，且長徑比較大，因此，在一定侵徹速度下，其彈體截面動(dòng)能很高，其侵徹能力也就很強(qiáng)。

在戰(zhàn)斗部（或彈丸）侵徹巖石、混凝土等硬目標(biāo)的深度近似計(jì)算中，美國桑迪亞國家試驗(yàn)中心（SNL）的楊氏公式應(yīng)用比較廣泛，其形式如下：

式中，P為侵徹深度（m）；M為戰(zhàn)斗部（或彈丸）質(zhì)量（kg）；A為戰(zhàn)斗部（或彈丸）橫截面積（m2）；vc為戰(zhàn)斗部（或彈丸）質(zhì)量著靶速度（m/s）；S為可侵徹性指標(biāo)；N為戰(zhàn)斗部（或彈丸）頭部形狀系數(shù)。楊氏公式是基于大量試驗(yàn)得出的，其試驗(yàn)范圍為：戰(zhàn)斗部（或彈丸）撞擊速度為61.0～1350m/s，戰(zhàn)斗部（或彈丸）質(zhì)量為3.17～2267kg，戰(zhàn)斗部（或彈丸）直徑為2.54～76.2cm，目標(biāo)靶的抗壓強(qiáng)度為14.0～63.0MPa。

從歷史上看，對地面硬目標(biāo)的侵徹打擊最早使用的是常規(guī)航空炸彈，例如20世紀(jì)50年代美軍發(fā)展的Mk80系列常規(guī)炸彈，其共有4種型號，分別是Mk81、Mk82、Mk83、Mk84，如圖2-11所示，這些炸彈均屬于常規(guī)低阻航空炸彈。從實(shí)戰(zhàn)效果看，Mk80系列常規(guī)炸彈針對堅(jiān)固目標(biāo)的侵徹能力有限。

為了獲得更強(qiáng)的侵徹能力，各軍事強(qiáng)國都在進(jìn)行新型攻堅(jiān)戰(zhàn)斗部的研發(fā)工作。攻堅(jiān)戰(zhàn)斗部性能的提高主要從幾方面進(jìn)行，如采用高強(qiáng)度彈體材料、增加戰(zhàn)斗部殼體厚度、增大戰(zhàn)斗部長徑比、提高戰(zhàn)斗部著靶速度等。圖2-12所示為美軍研制的BLU-122/B戰(zhàn)斗部的結(jié)構(gòu)圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)它的殼體厚度很大，特別是彈頭部位，因此它的侵徹能力相比Mk80系列常規(guī)炸彈有質(zhì)的提高。

2.4.2 戰(zhàn)斗部毀傷能力

針對戰(zhàn)場上日益增多的堅(jiān)固目標(biāo)，各國均在開發(fā)強(qiáng)侵徹戰(zhàn)斗部，其中以美軍的需求更為迫切。表2-3列出了目前典型攻堅(jiān)類戰(zhàn)斗部/彈藥的關(guān)鍵參數(shù)及侵徹能力。

在以上所列的攻堅(jiān)類戰(zhàn)斗部/彈藥中，最為著名的是BLU-122/B型戰(zhàn)斗部。在海灣戰(zhàn)爭前，美國空軍發(fā)現(xiàn)用BLU-109/B鉆地戰(zhàn)斗部難以穿透伊軍加固的地堡，因此迫切需要研制新型高強(qiáng)侵徹戰(zhàn)斗部。GBU-28是一種5000磅（2268kg）級激光制導(dǎo)鉆地炸彈，最初GBU-28激光制導(dǎo)炸彈選用BLU-113型炸彈作為戰(zhàn)斗部。BLU-113戰(zhàn)斗部重4700磅（2132kg），包含630磅（286kg）高爆炸藥，其結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。

隨后，為進(jìn)一步提高針對堅(jiān)固目標(biāo)的侵徹能力，GBU-28 C/B型激光制導(dǎo)炸彈選用4450磅的BLU-122作為戰(zhàn)斗部。BLU-122/B侵徹戰(zhàn)斗部的彈徑為38.8cm，長388.6cm，殼體重3500磅，由整塊的ES-1 Eglin合金鋼加工而成，內(nèi)裝AFX-757炸藥。ES-1 Eglin合金鋼是一種高強(qiáng)度、低成本的低合金鋼，是專門為新一代的鉆地炸彈開發(fā)的。BLU-122/B在鼻錐、彈體裝藥、殼體結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了改進(jìn)，能夠貫穿18 ft（約5.5m）強(qiáng)度為5000psi（34.5MPa）的鋼筋混凝土。圖2-14為BLU-122/B戰(zhàn)斗部侵徹鋼筋混凝土靶標(biāo)的試驗(yàn)情況。

裝備BLU-122/B戰(zhàn)斗部的GBU-28激光制導(dǎo)炸彈在近年的多次戰(zhàn)爭中均投入實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用。GBU-28由Texas Instruments公司設(shè)計(jì)，由Raytheon公司制造，從1991年服役至今，目前裝備的國家包括美國、以色列和韓國，可以由B-2、F-15 E、F-111、F-117等飛機(jī)投射，射程超過9km。

GBU-28投射時(shí)，首先由操作者使用激光目標(biāo)指示器照射目標(biāo)，然后炸彈根據(jù)目標(biāo)發(fā)射的激光信號，在制導(dǎo)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用下命中目標(biāo)；當(dāng)GBU-28接觸地面后，引信經(jīng)過短的時(shí)間延遲后起爆戰(zhàn)斗部，實(shí)現(xiàn)對地下目標(biāo)的毀傷。1991年2月24日，GBU-28激光制導(dǎo)鉆地炸彈由F-111戰(zhàn)斗機(jī)首次進(jìn)行投射測試。圖2-15所示為命中目標(biāo)及目標(biāo)毀傷效果。

除BLU-122/B這種侵爆型的攻堅(jiān)戰(zhàn)斗部類型外，還研發(fā)了破爆型的攻堅(jiān)戰(zhàn)斗部。以美國雷神公司研制的AGM-154 JSOW（Joint Standoff Weapon）聯(lián)合防區(qū)外武器為例，它是一種低成本、高殺傷性防區(qū)外攻擊武器，具有多種型號，其中AGM-154 C型采用BROACH戰(zhàn)斗部。BROACH為兩級串聯(lián)戰(zhàn)斗部，由英國航宇公司研制，其結(jié)構(gòu)如圖2-16所示。

AGM-154 C前級為成型裝藥戰(zhàn)斗部，全重100kg，其中裝藥量為91kg，用于在裝甲、鋼筋混凝土、土層等目標(biāo)上開辟通道；后級為常規(guī)的隨進(jìn)戰(zhàn)斗部，全重146kg，其中裝藥量為55kg，能夠?qū)崿F(xiàn)爆轟和破片殺傷效果。串聯(lián)式侵徹戰(zhàn)斗部相對于同等質(zhì)量的定裝藥戰(zhàn)斗部的主要優(yōu)勢是：能量提高1～2倍，其中70%來自聚能戰(zhàn)斗部，且占用空間較小。