李瑞景 陳泳臻


以軍說在加沙地帶發現迄今最大規模的哈馬斯地下隧道
《孫子兵法·形篇》中記載:“善守者藏于九地之下?!痹诩由尺@個僅有365平方千米面積的狹小地區,竟然在地下隱藏有號稱超過500千米的地道,真正是把加沙打造成了一個錯綜復雜的“地下堡壘”。然而,“矛”與“盾”相生相克,有地堡就有地堡克星。在加沙戰場上,“善攻者動于九天之上”的鉆地彈號稱“地堡粉碎機”——面對哈馬斯的“鋼筋混凝土森林”和“地道迷局”,以色列國防軍用一枚枚鉆地彈將其或夷為平地,或攔腰斬斷。
反觀烏克蘭戰場,俄軍也動用了許多重炮,如號稱“一發拆掉一棟樓”的2S4“郁金香”240毫米重型迫擊炮,還有號稱“城鎮毀滅者”的TOS-1 “重型噴火坦克”,對準烏克蘭境內的建筑物一頓猛轟,卻遠遠打不出以色列這種效果,這是為何?還要從鉆地彈的工作原理說起。其實這原理一點都不神秘,簡單而言就是“穿透硬殼”+“延遲引爆”。
鉆地彈,顧名思義,就是要穿透地表或貫穿樓層,然后引爆。如何“破殼”,特別是破現代鋼筋混凝土筑成的超級“硬殼”?鉆地彈擁有幾大“金剛鉆”助力。
第一大“金剛鉆”是高速度,靠“動能大”取勝。鉆地彈從天而降,本身就具備勢能優勢,高速向目標俯沖,將勢能轉化為動能。為增大鉆地彈在擊中目標時的末速度,以求更深地穿透土層,早期是給鉆地彈直接加裝發動機,通過末段加速直接提速,末速度可達450米/秒,甚至更高。對于當代的鉆地彈,為提升擊中目標時的末速度,美國正在研制用火箭發動機進行推進,甚至直接依靠彈道導彈或高超聲速導彈來提速,末速度據說可達1200米/秒以上。當然,這種帶有發動機甚至直接借助高超聲速導彈的鉆地彈,體積和質量大幅上升不說,成本也增加不少,只能用于對付高價值的目標。
第二大“金剛鉆”是新材料,靠“彈頭硬”取勝。普通彈頭雖然比較堅硬,但由于一般無須穿透土層甚至巖層,因此不需要選用特種彈頭,而鉆地彈則不然,為侵徹硬目標或地下掩體,必須非?!邦^鐵”,對彈頭材料的韌性、強度要求非常高。一般而言,鉆地彈彈頭及殼體材料都選用高強度鋼或者鎢基重合金,這是因為既要保證彈體在高速飛行時不至于因摩擦高溫而燒蝕甚至熔化,又要確保在命中目標后要像“利劍刺豆腐”般高速穿透目標外殼,深入其內部爆炸。當然,世界各軍事強國目前最頭痛的就是在彈頭材料的質量和成本之間作出權衡,質量必須首先保證,但如果因材料不易獲取而導致成本過高,也必然導致該型鉆地彈大概率只能當“花瓶”擺設。
第三大“金剛鉆”是“復合彈頭”,靠“接力穿”取勝。所謂“復合彈頭”,可以理解為“串聯彈頭”,由一個先導彈頭和一個主體彈頭組成。先導彈頭在命中目標后,并不依靠速度直接向下穿透目標,而是利用類似穿甲彈的高溫金屬射流,或者定向爆炸的柱狀裝藥,先在目標表面鉆出一個深洞。然后,主體彈頭跟進,利用先導彈頭開辟的通路深入目標內部爆炸,摧毀目標。復合彈頭的原理聽起來簡單,實則存在較多技術難題。一個最簡單的問題就是先導彈頭的定向爆炸,如果速度不夠快或者方向不夠準,那么都將極大影響主體彈頭的爆炸效果。
可以這么理解,鉆地彈最難的就是“破殼”,因為“殼體”的質地、厚度千差萬別。只要能穿透目標“外殼”,深入其內部,鉆地彈接下來的工作就相對簡單,但也很見功底。
說起引爆,就必然要提到引信。所謂“引信”,也稱“信管”,學術上解釋為“專門安裝在各類炸彈上的一種引爆裝置”,簡單地理解,就是讓炸彈在合適時機爆炸的裝置。根據引爆的時機不同,引信可分為觸發引信、高度引信、時間引信和延遲引信等。
以最普通的觸發引信為例,在炸彈撞擊目標時,觸發引信在小于1毫秒的時間內使雷管發火,從而引爆炸藥。所謂“高度引信”,也稱“近炸引信”,可在目標上空引爆炸彈,目的主要是毀傷暴露在外的人員和裝備。這兩種引爆方式顯然都不適合鉆地彈。對于深藏地道或地堡的敵方目標,炸彈在空中或表面爆炸,幾乎不會造成任何直接殺傷。因此,鉆地彈一般都使用延遲引信,少數使用時間引信(即彈頭穿透目標表面后,根據預先設定的爆炸時點引爆)。電影《中途島》中有這樣一個細節:當500磅的航空炸彈從空中呼嘯而下命中航母甲板的時候并未立即爆炸,而是在穿透甲板到達船艙后引爆,從而讓整艘航母遭受滅頂之災。簡而言之,延遲引信的效果就是讓航空炸彈不至于在接觸甲板時即引爆,從而讓破壞能量最大化。同樣,在鉆地彈撞擊目標后,在彈頭深入土層或穿透樓層的過程中,炸彈并不被引爆,相反,它非常“冷靜”地繼續往前穿入,在經過300毫秒以上的延時作用后,雷管方才發火,進而引爆炸藥。加沙戰場上,我們從視頻中經常能見到整棟樓像積木一般地坍塌,就是鉆地彈從上往下貫穿,在到達地下室時方才引爆,從根本上破壞大樓結構引發的效果。
從美國研發第一枚鉆地彈至今,鉆地彈已然走過半個多世紀。雖已“年過半百”, “地堡克星”仍在煥發新的活力。特別需要指出的是,面對越來越深的地道地堡、越來越堅固的特種混凝土、越來越復雜的電磁環境,在科技的加持下,鉆地彈正在往“智能”方向發展,主要體現在以下3個方面。
首先是“智能定位目標”。地下指揮所、洲際導彈發射井等高價值地下目標,由于相對固定,對鉆地彈最好的對抗方式是進行電磁干擾。然而,具備“智能定位”能力的鉆地彈能夠自動鎖定目標所在位置,排除干擾命中目標。
其次是“智能調整彈著角”。通常而言,目標表面并不總是很平整,相反,一般是高高低低、凹凸不平的。為達到最好的攻擊效果,鉆地彈的彈著角,也就是彈頭與目標表面的夾角,最好是90度。簡單而言,就是彈頭垂直命中效果最佳。智能鉆地彈能夠在末段調整飛行姿態,根據目標表面情況自動設定最佳彈著角,從而提升打擊效果。
最后是“智能引爆”。延遲引信能夠讓鉆地彈“鉆”到更深土層才爆炸,然而延遲時間是預先設計好的,無法依據事實情況變化而變化。目前,美軍已開展“智能引信”研究,據稱能感知地下環境的變化,或讓控制者能近實時掌握鉆地彈所在位置,及時修改引爆時間,或干脆讓鉆地彈根據設定的程序,按照破壞最大化原則自行決定引爆時間。

以色列用鉆地彈打擊哈馬斯地道

鋼筋混凝土是最常見的掩體材料
隨著智能技術的飛速發展,具備初級智能技術的鉆地彈并不像想象中的那么遙遠。加沙的激烈沖突,已經讓以色列人在思考另一種更具顛覆意義的鉆地彈,也可稱為“非典型性鉆地彈”——從已經發現的地道口投射進去,“緩慢”地遂行探測式飛行或行進,在發現有價值目標后自行引爆。當然,這種“非典型性鉆地彈”與常規的鉆地彈已經相去甚遠,但軍工研發的最高法則本就是“沒有法則”,只要能因敵變化,保存自己消滅敵方,就是發展方向。