航空炸彈

航空炸彈簡稱為航彈,俗稱炸彈,它是從航空器上投擲的一種爆炸性武器,是轟炸機和戰鬥轟炸機,攻擊機攜帶的主要武器之一。

航空炸彈常被戲稱為“鐵疙瘩”,一方麵指航彈外殼通常由鑄鐵鑄鋼製成,另一方麵恐怕是指普通自由落體炸彈與如今鋪天蓋地的精確打擊武器相比,頗讓人有一種呆板遲滯的感覺。世界各國轟炸機、戰鬥機等作戰飛機都裝備了航空炸彈。

一枚航彈,小則幾十千克乃至幾千克,大則重達若幹噸,還可采用核裝藥。因此航空炸彈即可用於戰術用途,也能勝任戰略任務。通常我們稱重量在50千克以下的航彈為小型航彈,100~500千克為中型航彈,以上為大型航彈。在結構上,航彈一般包括彈體、彈翼、引信、裝藥等。

航彈還可以加裝製導裝置、升力翼麵、減速裝置等實現特定功能的附加部件。一般來說,航彈彈體通為兩頭尖銳的流線型圓柱體,尾部一般有各式各樣的尾翼。作戰時,作戰飛機將航彈投擲向目標,命中時以衝擊波、破片、火焰等各種殺傷效應實現對目標的毀傷。

製導航空炸彈——製導航空炸彈通常稱為製導炸彈,又稱可控炸彈,它是投放後能對其彈道進行控製並導向目標的航空炸彈。製導炸彈是在普通航彈的基礎上增加製導裝置而成的,增大了起穩定性的尾翼翼麵,一般沒有推進係統或僅裝有小動力推進係統。雖然它的射程較近,機動能力有限,但結構簡單造價低。最早的製導炸彈可以說是空對地導彈的起源。

起源身世

航空炸彈由哪國誰人發明,已無從考證。據稱19世紀中葉,奧地利人就已開始從氣球上向意大利威尼斯城投擲爆炸性武器,這可能是航空炸彈最早的實戰應用。

1911年11月1日意大利飛機攜帶手榴彈改造的炸彈,轟炸了利比亞地區的土耳其軍隊,這被認為是世界上首次轟炸行動。

另一種說法是,1914年第一次世界大戰開始後,俄羅斯設計師BB奧拉諾夫斯基於1909到1914年專門設計了係列化的航空炸彈,包括殺傷、爆破等型號,重量從幾千克到幾百千克。

1916年A雅科夫列夫又研製了最早的航空燃燒彈。德國人則聲稱1912年德國人研製了世界第一種航空炸彈。可以肯定的是,真實意義上的航空炸彈是在第一次世界大戰期間隨著作戰飛機的出現而麵世的,估計一戰期間各國共投放了5萬多噸炸彈。

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城投下炸彈,這是世界上首次空投炸彈。1911年11月1日,意大利軍隊從飛機上向利比亞的土耳其軍隊投擲了4枚由手榴彈改製的重量約為兩公斤的炸彈,這是世界上首次飛機轟炸。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製作為航空炸彈。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·奧拉諾夫斯基於1909~1914年研製的。他設計的航空炸彈、殺傷彈有5種型號,爆破彈有8種型號,重量從45噸640公斤不等。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,他們於1912年研製出來的MAPR型炸彈才是世界上第一種航空炸彈。

但不論航空炸彈的發明權屬誰,航空炸彈在第一次世界大戰的戰場上一經出現,便立即得到了普遍使用。大戰期間交戰雙方共投炸彈5萬多噸。

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。

英國曾製造過重達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,炸毀了德國的比勒菲爾德高架鐵路。“大滿貫”至今仍是實戰中使用過的世界上最重的航空炸彈。二次大戰期間,德國和美國相繼研製出製導炸彈。

第二次世界大戰後,各國不斷改進航空炸彈的,以提高航彈在不同戰鬥使用條件下的作戰效果,出現了多種多樣作用獨特、性能優異的新型航彈。

20世紀30年代末至40年代初,德國最先研製成功並使用采用無線電製導方式的炸彈HS—293和FX—1400。HS—293有V2和V3兩種型號,分別於1940年5月和7月研製成功,它們是在SC—500型普通航空炸彈上加裝彈翼、尾翼和製導裝置製成的飛機型無動力滑翔炸彈,重約800公斤。

FX—1400是一種軸對稱製導炸彈,全彈重1800公斤,無推進係統。1944年德國在空襲意大利艦隊時曾多次使用這兩種炸彈,擊沉了425噸的“羅馬”號戰列艦。在第二次世界大戰後期,美國也研製了製導炸彈。

60年代以後,隨著電子技術的進步和製導技術的成熟,使製導炸彈有了迅速的發展,電視製導、激光製導、紅外製導和雷達波來製導的製導炸彈相繼出現。

特別是1960年激光器誕生後,出現了不同型號的激光製導炸彈,精度大大提高,命中目標的圓周概率誤差也減小到75米以內。這就使一枚製導炸彈可以起到往幾十乃至到幾百上千枚普通炸彈的作用,並使載機的轟炸和攻擊次數大大減少,被敵方地麵防空火力擊中的危險也明顯降低。在越南戰爭中,中東戰爭和海灣戰爭中,美國和以色列都曾大量使用製導炸彈。

基本構造

航空炸彈通常由彈體、安定器、裝藥、引信、彈耳等部分組成。按用途分為3類:直接摧毀或殺傷目標的主用炸彈,包括爆破炸彈、殺傷炸彈、燃燒炸彈、穿甲炸彈和核炸彈等;在轟炸和航行過程中起輔助作用的輔助炸彈,如照明炸彈、標誌炸彈等;用來完成特定任務的特種炸彈,如發煙炸彈、照相炸彈、宣傳炸彈和訓練炸彈等。

按外形大小和重量分為小型炸彈(50千克以下)、中型炸彈(一般100~500千克)和大型炸彈(1000千克以上)。按有無製導裝置分為製導炸彈與非製導炸彈。安裝藥分為裝普通炸藥和煙火藥的常規炸彈和裝特殊裝藥的非常規炸彈。

從本質來看,2007年的航彈和1909年的航彈沒有大的區別,但其中的技術含量已有了翻天覆地的變化。

規格

我們常把航空炸彈的重量作最基本的分類標準,例如美國航彈通常分為100磅、250磅、500磅、1000磅等不同級別。

一磅等於0454千克,我們常在新聞報道中看到908千克炸彈等帶零頭的數字,就是英製重量單位換算為公製單位所造成的。采用公製的國家,其航彈多數分為50千克、125千克、250千克、500千克等規格。

但航彈實際重量總是與其規格並不相等,而且在儲存狀態時因不裝引信、彈箍等部件,重量又有少許變化。例如,我國250-3型航彈實重216千克,500-2型航彈實重473千克。

一般來說,250千克級別航彈長1到25米之間,直徑250到350毫米不等,同樣隨引信、彈箍等部件的拆裝而發生變化。

特殊航彈則一般不歸入特定規格級別,例如美國有6800千克的BLU-82“滾球”超大型炸彈,以及近期研製的10噸級“炸彈之母”。我國也有重達284噸的3000-2型航彈,剛好能裝在轟-6的彈艙裏,並曾隨轟-6出口國外。

彈體

彈體最主要的作用是容納裝藥。單單看容器這一職能,彈體理論上應盡量薄、輕而容積大,而圓柱體容器正具有上述優點,因此彈體一般都近似圓柱體。如我國500-2型航空爆破炸彈使用10毫米厚的鑄鋼圓柱形彈體,250-1則為8毫米。

彈體雖功能簡單,但它要承受各種外來力量,設計上必需消滅空中解體、觸地過早崩裂、侵徹深度不足等問題,因此精心的設計不可或缺。美國在多次局部戰爭中大量使用的Mk84航彈,其鑄鋼彈體按空氣動力學設計,薄而輕,裝藥量多達全彈重的45%,從而增大了殺傷力。

普通航彈大部分重量都耗在彈體上,例如我國老式的250千克航彈,裝填係數僅38%。當然,這不是說要一味追求高的裝填係數,彈體太輕可能令航彈強度不足,而且要考慮產生最優殺傷效能的彈體破片的實際需要。

航彈外形上可大致分為低阻力和高阻力兩種。低阻航彈具有流線的紡錘外形,或呈球端圓柱體,彈翼小而後掠,適合高速的戰鬥機、攻擊機攜帶。

高阻航彈(如俄製ФАБ-М54係列、我國250-1型等)外形粗鈍,空氣阻力大,不適合高速飛機外掛。低阻航彈在同等速度下的阻力,一般為同重量級高阻航彈的幾分之一,乃至1/10。但高阻航彈能充分利用機體內部炸彈艙的容積,仍有較大實用價值。應當指出的是,高阻航彈一般比同一重量級的低阻航彈要更重,裝藥更多,威力更大。

有意思的是,從資料圖片上看,俄軍的高速飛機也常攜帶高阻航彈。美軍的普通航彈已實現全麵的低阻化。我國還將部分航彈劃分為中阻航彈,顧名思義是阻力在高低兩者之間。

有的航彈表麵前端有防跳彈裝置,假如沒有這一裝置,在低空高速投彈時,炸彈有時會出現跳彈現象,在目標上打水漂,偏離目標。解決跳彈問題除了使用防跳裝置,還可以使用瞬時觸發引信。此外像我國3000-1、俄ФАБ-М62等高阻航彈的頭部還裝有保證下落彈道穩定的彈道環。

航彈的頭、尾部分,表麵上看與彈體似乎是一個整體,實際上多數航彈的頭尾部分都是與彈體相互分離的獨立部件。為了裝填炸藥,彈體頭尾一般有開孔,裝好後用一個螺接的金屬蓋封好。鑽地彈的彈體前蓋要使用高強度材料,如美軍曾使用203毫米榴彈炮炮管作為鑽地彈彈體。

在材料方麵,鋼鐵具有堅固、成本低、加工簡易的優點,因此航彈彈體常用鑄鐵或鑄鋼製造,尤其是球墨鑄鐵。因此彈體往往呈現明顯的鑄造特征,帶有粗糙的波紋狀花紋。

總體來說彈體製造技術,還是相對簡單的。但是,這裏麵仍有著很多學問,特別是大型航彈的彈體,沒有一定的冶煉、機械加工、氣動力等技術積累是造不出來的。例如我國3000-2型航彈的彈體中段、尾錐製造問題,就曾困擾廠家多時。有的彈體還采用刻槽等預製破片的設計,以改善爆炸產生的破片的各種特性。

近年高強度鋁合金也開始應用到彈體上,產生的破片更多、更輕、更快,且彈體總重較小。南非就采用過內嵌鋼珠的玻璃纖維材料製作彈體。特殊航彈(如反坦克炸彈、子母彈的子彈)的彈體作用不盡相同,可以使用輕金屬、塑料等材料,外形也不一定是流線型。

彈體上以字符和彩色條紋標注重量、用途、編號等信息,美軍網站上常常有碩大的新聞圖片表現出這些細節。美軍訓練彈一般塗為藍色。

彈體上有稱為“彈耳”的環狀部件。往炸彈掛架上掛炸彈時,把兩個彈耳卡進掛架上的掛鉤裏,炸彈就牢靠的掛好了。彈耳之間的距離、彈耳孔的直徑應盡量標準化,或為炸彈配可更換的彈耳適配組件。彈耳標準化問題,對於依賴或曾經依賴進口航彈的國家來說,往往是一個老大難問題。

因為航彈儲存期長,裝備後很長時間都未淘汰或耗盡,庫存的各種新老航彈的標準又多不相同。隨著時間推移,標準本身也會發展改進,我國的圖-4轟炸機要求的掛耳距離就與轟-5轟炸機不一樣。

為此部分型號的航彈必須同時滿足新老飛機的特定情況,於是250-2型等航彈既有適用於圖-4的老標準掛耳,也有適用於轟-5等的新型三耳式掛耳。當然,“新型”是指當時而言。

一些航彈的構造較為特殊,如俄ЗБ-500燃燒炸彈呈橄欖形,有一個很薄的金屬外殼,僅在彈耳處有加強結構,側麵開有加注口蓋,引信在彈體正中央,沒有尾翼。ЗБ-500彈體設計的“特立獨行”,正符合其燃燒彈的特性。

彈翼

彈翼常指安裝在彈尾的尾翼,用於穩定航空炸彈下落時的飛行狀態,確保航彈以正確姿態命中目標,通常不提供升力、控製力。彈翼還可以阻止炸彈自身旋轉,從而提高精度。

有的航彈沒有彈翼。尾翼的結構、片數、形狀和麵積按氣動力學設計,二戰時不少航彈的尾翼是較複雜的圓筒狀結構,甚至是雙圓筒結構,翼片多達十幾片,有的還分主副翼。

種種複雜設計都是為了保證彈道穩定,提高命中精度。隨著低阻航彈的崛起,彈翼也逐漸改為小麵積後掠薄翼片,固定在彈尾模塊的表麵,能迅速拆裝。通常彈翼采用與彈體類似的金屬材料製造,但也有使用塑料等輕質材料製造的(適用於重量輕的航彈或子母彈的子彈),不過使用塑料就必須考慮低溫發脆等問題。

在航彈低空投擲及製導化的技術浪潮中,先後誕生減速彈翼、起旋彈翼、滑翔彈翼等特殊的彈翼。減速彈翼能減慢炸彈下落速度,從而保證投彈飛機在以50米甚至20米高度進行超低空突防時,能有足夠的時間完成投彈、脫離等動作,而不為自己投下的炸彈所傷,同時保證炸彈盡可能以垂直姿態命中目標。

美國Mk15彈翼組件是典型的減速彈翼,平時折疊在Mk82炸彈彈體後半部分,投下後四片彈翼像雨傘一樣撐開,借助空氣阻力減緩炸彈下落速度。

目前航彈尾翼一般設計為模塊化組件,可以根據使用環境更換合適的尾翼組件。某些炸彈甚至可以讓飛行員通過外掛管理係統設置減速尾翼組件工作模式,令減速炸彈在高空投擲時不張開尾翼,以免大幅增加投彈誤差。通過聯動保險裝置,還可以保證如果彈翼沒打開,炸彈就不起爆,避免炸傷投彈飛機。

我國又把攜帶減速彈翼的低阻航彈稱為“低空彈”,當年研製250-3低阻航彈時就是先設計了“低阻彈”,再設計出了低空尾部部件,使得250-3進一步成為了“低空彈”。