地堡炸弹是如何工作的

由:马歇尔的大脑

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GBU-28地堡破坏者
照片礼貌空军

世界上有成千上万的军事设施可以抵抗常规攻击。阿富汗的洞穴在山坡上钻洞,巨大的混凝土掩体深埋在伊拉克的沙子里。这些加固的设施包括指挥中心、弹药库和研究实验室,它们要么具有战略重要性,要么对发动战争至关重要。因为它们在地下,所以很难找到,而且极难打击。

美国军方已经开发了几种不同的武器来攻击这些地下堡垒。被称为地堡杀手在美国,这些炸弹在爆炸前会深入地下或穿过12英尺厚的钢筋混凝土。这些炸弹使我们有可能到达并摧毁那些否则无法攻击的设施。

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在本文中,您将了解几种不同类型的地堡炸弹,以便您了解它们的工作原理以及该技术的发展方向。

常规地堡克星

在1991年海湾战争期间,盟军知道伊拉克有几个地下军事掩体,它们加固得很好,埋得很深,现有的弹药打不到它们。的美国空军开始了密集的研究和开发过程,以创造一种新的地堡破坏炸弹来到达并摧毁这些地堡。在短短几周内,一个原型就被创造出来了。这种新型炸弹有以下特点:

  • 它的外壳由一段直径14.5英寸(37厘米)的火炮管组成,长约16英尺(5米)。炮管是由极其坚固的硬化钢制成的,因此它们可以承受炮弹发射时的反复爆炸。
  • 在这个钢壳里装着将近650磅(295公斤)的tritonal爆炸性的。Tritonal是TNT(80%)和铝粉(20%)的混合物。铝提高了爆破力TNT的速度——爆炸产生最大压力的速度。铝的加入使三硝基炸药的威力比单独的TNT高出18%。
  • 附加到枪管前部是一个激光制导组件。地面或轰炸机上的观测者用激光照亮目标,然后炸弹在被照亮的地方返回。制导装置用翼片控制炸弹,翼片是装置的一部分。
  • 附在枪管末端的是固定鳍,在飞行过程中提供稳定性。

完成的炸弹,被称为GBU-28或者是blu - 113它长19英尺(5.8米),直径14.5英寸(36.8厘米),重4400磅(1996公斤)。

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挖地堡

从上一节的描述中,您可以看到像GBU-28这样的地堡炸弹背后的概念只不过是基本的物理原理。你有一个非常坚固的管子,非常狭窄的对于它的重量和极端

炸弹是从飞机上扔下来的,所以这个管子在下落时产生了很大的速度,从而产生了动能。

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在犹他州希尔空军基地的一次测试任务中,一架F-117夜鹰与目标交战并投掷了一枚掩体炸弹。"width=
在犹他州希尔空军基地的一次测试任务中,一架F-117夜鹰与目标交战并投掷了一枚掩体炸弹。
照片的礼貌美国国防部

当炸弹击中地球时,它就像一颗巨大的钉子从钉枪。在测试中,GBU-28已经穿透了100英尺(30.5米)的泥土或20英尺(6米)的混凝土。

在一个典型的任务中,情报来源或航空/卫星图像揭示了掩体的位置。GBU-28被装入B2隐形轰炸机F-111或类似的飞机。

一名F-15E“攻击鹰”飞行员和一名武器系统官员正在检查一枚GBU-28激光制导炸弹。"width=
一名F-15E“攻击鹰”飞行员和一名武器系统官员正在检查一枚GBU-28激光制导炸弹。
照片礼貌美国国防部

轰炸机飞到目标附近,照亮目标,投下炸弹。

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F-15E鹰式战斗机上GBU-28硬目标炸弹的空对空视图
照片礼貌美国国防部

GBU-28在过去安装了一个延时引信(FMU-143),使其在穿透后而不是撞击时爆炸。也有一些关于智能引信的研究,使用微处理器还有一个加速度计,可以探测到穿透过程中发生的情况,并在准确的时间爆炸。这些保险丝被称为硬目标,智能引信(HTSF)。看到GlobalSecurity.org HTSF获取详细信息。

GBU-27/GBU-24(又名gbu -109)几乎与GBU-28相同,除了它的重量只有2,000磅(900公斤)。它的制造成本更低,而且一架轰炸机每次执行任务时可以携带更多的炸弹。

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做一个更好的地堡克星

为了让地堡炸弹潜得更深,设计师们有三个选择:

  • 他们可以制造武器。更大的重量使炸弹在击中目标时拥有更大的动能。
  • 他们可以制造武器直径更小。更小的截面积意味着炸弹需要移动更少的材料(泥土或混凝土)。“让开”,因为它穿透了。
  • 他们可以制造炸弹增加它的动能。唯一实用的方法是添加一些大的火箭发动机在撞击前点火。

一种使掩体炸弹更重的同时保持较窄横截面积的方法是使用一种比。铅更重,但它太软了,在穿甲弹中毫无用处——当炸弹击中目标时,铅会变形或解体。

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一种强度和密度都很高的材料是贫铀。由于这些特性,贫铀是穿透力武器的首选材料。例如,M829是一种穿甲“飞镖”,从一门火炮发射M1坦克。这些10磅(4.5公斤)重的飞镖长2英尺(61厘米),直径约1英寸(2.5厘米),使坦克大炮的枪管以每秒1英里(1.6公里)的速度行进。飞镖的动能非常大,而且非常坚固,可以穿透最坚固的装甲。

贫铀是铀浓缩的副产品核能行业。天然铀含有两种同位素:U-235和U-238。铀-235是生产核能所需要的核电站是如何工作的(了解详情),因此铀被提炼以提取U-235并制造“浓缩铀”。剩下的U-238被称为“贫铀”。

铀-238是一种放射性金属,会产生和粒子。在固体状态下,它并不是特别危险,因为它的半衰期是45亿年,这意味着原子衰变非常缓慢。贫铀被用于,例如,在船上和飞机作为压舱物。贫铀在渗透武器中有用的三个特性是:

  • 密度贫铀比铅重1.7倍,比钢重2.4倍。
  • 硬度-如果你看一个网站,比如WebElements.com,你可以看到布氏硬度铀-238的浓度是2400,略低于钨的2570。铁是490。贫铀和少量钛的合金则更加坚硬。
  • 煽动性的属性-贫铀燃烧。在这方面它有点像镁。如果你在氧气环境(正常空气)中加热铀,它会点燃并燃烧出非常强烈的火焰。一旦进入目标,燃烧铀是炸弹破坏力的另一部分。

这三种特性使贫铀成为制造先进的地堡炸弹的明显选择。有了贫铀,就有可能制造出极重、极强、极窄、具有巨大穿透力的炸弹。

但是使用贫铀也有问题。

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战术核武器

贫铀的问题在于它确实存在放射性。美国在战场上使用了大量的贫铀。在冲突结束时,这在环境中留下了大量的放射性物质。例如,《时代》杂志《巴尔干沙尘暴》报道:

在为期11周的空袭中,北约飞机向科索沃倾泻了3万多枚DU炮弹,大约有10吨碎片散落在科索沃各地。

在第一次海湾战争中大约使用了300吨贫铀武器。当它燃烧时,贫铀会形成一种易于吸入的氧化铀烟雾,并在距离使用地点数英里的地面上沉淀下来。一旦吸入或摄入,由于其放射性,贫铀烟雾会对人体造成很大伤害。看到核辐射是如何产生的获取详细信息。

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五角大楼已经开发了战术核武器,可以攻击防御最严密、埋得最深的掩体。这个想法是嫁给一个小核弹用穿透性炸弹外壳制造出一种能穿透地下深处,然后用核力爆炸的武器。的B61-11自1997年开始使用,是核掩体炸弹领域的最新技术。

从实用的角度来看,小型核弹的优势在于它可以在如此小的空间内容纳如此大的爆炸力。(见核弹的工作原理详情)。B61-11可以携带1千吨(1000吨TNT)到30千吨当量的核弹。相比之下,广岛使用的原子弹的当量约为1.5千吨。如此强烈的地下爆炸所产生的冲击波会在地下深处造成破坏,甚至可能摧毁最坚固的地堡。

然而,从环境和外交的角度来看,使用B61-11引发了一系列问题。任何已知的穿透力炸弹都无法将自身埋藏到足以容纳核爆炸的深度。这意味着B61-11将留下一个巨大的陨石坑,并向空气中喷射出大量的放射性沉降物。在外交上,B61-11是有问题的,因为它违反了消除核武器使用的国际愿望。看到FAS.org:低当量钻地核武器获取详细信息。

有关GBU-28、B61-11和贫铀的更多信息,请查看下一页的链接。

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