航空炸弹的弹体有哪些特点?
弹翼常指安装在弹尾的尾翼,用于稳定航空炸弹下落时的飞行状态,确保航弹以正确姿态命中目标,通常不提供升力、控制力。弹翼还可以阻止炸弹自身旋转,从而提高精度。
有的航弹没有弹翼。尾翼的结构、片数、形状和面积按气动力学设计,二战时不少航弹的尾翼是较复杂的圆筒状结构,甚至是双圆筒结构,翼片多达十几片,有的还分主副翼。
种种复杂设计都是为了保证弹道稳定,提高命中精度。随着低阻航弹的崛起,弹翼也逐渐改为小面积后掠薄翼片,固定在弹尾模块的表面,能迅速拆装。通常弹翼采用与弹体类似的金属材料制造,但也有使用塑料等轻质材料制造的(适用于重量轻的航弹或子母弹的子弹),不过使用塑料就必须考虑低温发脆等问题。
在航弹低空投掷及制导化的技术浪潮中,先后诞生减速弹翼、起旋弹翼、滑翔弹翼等特殊的弹翼。减速弹翼能减慢炸弹下落速度,从而保证投弹飞机在以50米甚至20米高度进行超低空突防时,能有足够的时间完成投弹、脱离等动作,而不为自己投下的炸弹所伤,同时保证炸弹尽可能以垂直姿态命中目标。
美国Mk15弹翼组件是典型的减速弹翼,平时折叠在Mk82炸弹弹体后半部分,投下后四片弹翼像雨伞一样撑开,借助空气阻力减缓炸弹下落速度。
目前航弹尾翼一般设计为模块化组件,可以根据使用环境更换合适的尾翼组件。某些炸弹甚至可以让飞行员通过外挂管理系统设置减速尾翼组件工作模式,令减速炸弹在高空投掷时不张开尾翼,以免大幅增加投弹误差。通过联动保险装置,还可以保证如果弹翼没打开,炸弹就不起爆,避免炸伤投弹飞机。
我国又把携带减速弹翼的低阻航弹称为“低空弹”,当年研制250-3低阻航弹时就是先设计了“低阻弹”,再设计出了低空尾部部件,使得250-3进一步成为了“低空弹”。
除了减速尾翼外,现代航弹还使用了减速伞和减速气囊。在伊拉克电视新闻中,伊军曾高举美军航弹的减速伞欢呼雀跃。减速伞是加装在弹尾上、用于减速的小降落伞。在一些航弹上,要靠一个较小的引导伞拉出较大的主减速伞。伞又有十字形、旋转形等多种样式。
减速气囊像一个开口很小的袋子,炸弹下落时释放出气囊,气流从气囊四个角上的开口处冲进气囊内部,气囊增大进而增阻减速。有的气囊使用火药燃气完成吹鼓的工作。
减速气囊和减速伞也可以设计成飞行员可控制,高空投弹时无需开启。典型的减速气囊包括美军BSU-85气囊弹尾组件等。减速气囊和减速伞的制造工艺,比减速尾翼要简单。更重要的是它们受横风的干扰小,因此对精度影响较小。同时,气囊和伞展开时占据的空间较小,因此对投弹高度、连续投弹间隔等方面的限制更少一些。
起旋弹翼常见于子母炸弹的子弹,其用途是驱使弹体高速旋转借以解脱引信保险。有的子弹利用弹体刻槽、凸肋乃至不对称的弹体起到同样作用。
装药是航空炸弹弹体内装填的炸药或特殊物质,是航弹发挥作用的核心部分。普通航弹装普通炸药或烟火药。主装药应尽量选用对撞击、摩擦不敏感的炸药,以保证安全。
这些炸药用锤子敲也不一定会爆炸,正因为如此,引信必须借助“敏感”而威力小的雷管,加上传爆管,去引爆“迟钝”而威力大的主装药。
最为广泛采用的航弹装药是成熟、便宜的T.T,也可使用混合多种化学成分而成的混合装药,例如T.T铝混合炸药、H6、RDX、TO等更先进的炸药品种。
采用高能量、低敏感度的新型炸药是航弹发展的趋势,但发展中国家出于成本考虑仍大量采用T.T装药。较早期的混合装药,威力比等重的T.T高50%左右,先进的混合装药威力就更加大了。
特殊航弹,例如美军BLU-82大型航弹,使用的装药一样“特殊”,该弹主装药为硝酸铵和硝酸铝混合物。
在工厂里,常用浇铸的方法把熔化的炸药装入弹体内部。如果炸药熔点高,那就将它和低熔点物质(蜂蜡、T.T等)混合起来熔化浇铸。不过混入低熔点物质,如蜡,将会降低炸药的威力。另一种方法是用机械压缩方式进行装填。
细分下去,常规航弹又可以分为爆破、杀伤、燃烧、反坦克、反跑道、子母弹和特殊航弹等等。
弹体最主要的作用是容纳装药。单单看容器这一职能,弹体理论上应尽量薄、轻而容积大,而圆柱体容器正具有上述优点,因此弹体一般都近似圆柱体。如我国500-2型航空爆破炸弹使用10毫米厚的铸钢圆柱形弹体,250-1则为8毫米。
弹体虽功能简单,但它要承受各种外来力量,设计上必需消灭空中解体、触地过早崩裂、侵彻深度不足等问题,因此精心的设计不可或缺。美国在多次局部战争中大量使用的Mk84航弹,其铸钢弹体按空气动力学设计,薄而轻,装药量多达全弹重的45%,从而增大了杀伤力。
普通航弹大部分重量都耗在弹体上,例如我国老式的250千克航弹,装填系数仅38%。当然,这不是说要一味追求高的装填系数,弹体太轻可能令航弹强度不足,而且要考虑产生最优杀伤效能的弹体破片的实际需要。
航弹外形上可大致分为低阻力和高阻力两种。低阻航弹具有流线的纺锤外形,或呈球端圆柱体,弹翼小而后掠,适合高速的战斗机、攻击机携带。
高阻航弹(如俄制ФAБ-M54系列、我国250-1型等)外形粗钝,空气阻力大,不适合高速飞机外挂。低阻航弹在同等速度下的阻力,一般为同重量级高阻航弹的几分之一,乃至1/10。但高阻航弹能充分利用机体内部炸弹舱的容积,仍有较大实用价值。应当指出的是,高阻航弹一般比同一重量级的低阻航弹要更重,装药更多,威力更大。
有意思的是,从资料图片上看,俄军的高速飞机也常携带高阻航弹。美军的普通航弹已实现全面的低阻化。我国还将部分航弹划分为中阻航弹,顾名思义是阻力在高低两者之间。
有的航弹表面前端有防跳弹装置,假如没有这一装置,在低空高速投弹时,炸弹有时会出现跳弹现象,在目标上打水漂,偏离目标。解决跳弹问题除了使用防跳装置,还可以使用瞬时触发引信。此外像我国3000-1、俄ФAБ-M62等高阻航弹的头部还装有保证下落弹道稳定的弹道环。
航弹的头、尾部分,表面上看与弹体似乎是一个整体,实际上多数航弹的头尾部分都是与弹体相互分离的独立部件。为了装填炸药,弹体头尾一般有开孔,装好后用一个螺接的金属盖封好。钻地弹的弹体前盖要使用高强度材料,如美军曾使用203毫米榴弹炮炮管作为钻地弹弹体。
在材料方面,钢铁具有坚固、成本低、加工简易的优点,因此航弹弹体常用铸铁或铸钢制造,尤其是球墨铸铁。因此弹体往往呈现明显的铸造特征,带有粗糙的波纹状花纹。
总体来说弹体制造技术,还是相对简单的。但是,这里面仍有着很多学问,特别是大型航弹的弹体,没有一定的冶炼、机械加工、气动力等技术积累是造不出来的。例如我国3000-2型航弹的弹体中段、尾锥制造问题,就曾困扰厂家多时。有的弹体还采用刻槽等预制破片的设计,以改善爆炸产生的破片的各种特性。
近年高强度铝合金也开始应用到弹体上,产生的破片更多、更轻、更快,且弹体总重较小。南非就采用过内嵌钢珠的玻璃纤维材料制作弹体。特殊航弹(如反坦克炸弹、子母弹的子弹)的弹体作用不尽相同,可以使用轻金属、塑料等材料,外形也不一定是流线型。
弹体上以字符和彩色条纹标注重量、用途、编号等信息,美军网站上常常有硕大的新闻图片表现出这些细节。美军训练弹一般涂为蓝色。
弹体上有称为“弹耳”的环状部件。往炸弹挂架上挂炸弹时,把两个弹耳卡进挂架上的挂钩里,炸弹就牢靠的挂好了。弹耳之间的距离、弹耳孔的直径应尽量标准化,或为炸弹配可更换的弹耳适配组件。弹耳标准化问题,对于依赖或曾经依赖进口航弹的国家来说,往往是一个老大难问题。
因为航弹储存期长,装备后很长时间都未淘汰或耗尽,库存的各种新老航弹的标准又多不相同。随着时间推移,标准本身也会发展改进,我国的图-4轰炸机要求的挂耳距离就与轰-5轰炸机不一样。
为此部分型号的航弹必须同时满足新老飞机的特定情况,于是250-2型等航弹既有适用于图-4的老标准挂耳,也有适用于轰-5等的新型三耳式挂耳。当然,“新型”是指当时而言。
一些航弹的构造较为特殊,如俄3Б-500燃烧炸弹呈橄榄形,有一个很薄的金属外壳,仅在弹耳处有加强结构,侧面开有加注口盖,引信在弹体正中央,没有尾翼。3Б-500弹体设计的“特立独行”,正符合其燃烧弹的特性。
答:一些航弹的构造较为特殊,如俄3Б-500燃烧炸弹呈橄榄形,有一个很薄的金属外壳,仅在弹耳处有加强结构,侧面开有加注口盖,引信在弹体正中央,没有尾翼。3Б-500弹体设计的“特立独行”,正符合其燃烧弹的特性。
答:航弹还可以加装制导装置、升力翼面、减速装置等实现特定功能的附加部件。一般来说,航弹弹体通为两头尖锐的流线型圆柱体,尾部一般有各式各样的尾翼。作战时,作战飞机将航弹投掷向目标,命中时以冲击波、破片、火焰等各种杀伤效应实现对目标的毁伤。制导航空炸弹——制导航空炸弹通常称为制导炸弹,又称可控...
答:B-61核航空炸弹以其独特的优势备受瞩目。首先,它的体积和重量控制得相当出色,特别是60年代末装备的B-61-1型号,其轻巧至322.7公斤,对于携带和部署来说极其便利。其次,B-61炸弹的灵活性极高,几乎所有的美国战略和战术飞机都具备投掷能力,这大大增加了其在军事行动中的适应性和实用性。更为关键的...
答:其结构与美国MK80系列的低阻爆破炸弹如出一辙,展现出弹体细长且优良的弹道特性。这种炸弹的气动外形经过精心优化,从高阻力转变为低阻力,使得以往只能在炸弹舱内挂载的炸弹现在能够外挂,极大地扩展了航空炸弹的使用场景,特别适合战术攻击飞机进行高速突防轰炸,成为理想的进攻武器。在杀伤能力方面,该系列...
答:特殊航弹,例如美军BLU-82大型航弹,使用的装药一样“特殊”,该弹主装药为硝酸铵和硝酸铝混合物。在工厂里,常用浇铸的方法把熔化的炸药装入弹体内部。如果炸药熔点高,那就将它和低熔点物质(蜂蜡、T.T等)混合起来熔化浇铸。不过混入低熔点物质,如蜡,将会降低炸药的威力。另一种方法是用机械...
答:与高阻炸弹相比,低阻炸弹的弹体外形较为细长,呈流线型,没有弹道阻力环和安定器,转而使用可折叠的金属十字翼等稳定弹头朝向。低阻炸弹的一大特点是方便战斗机外挂、空中滑行速度较快。早期缺点主要有两个,一是因炸弹落地速度快,战斗机低空投掷后,存在无法及时离开、易受爆炸威力波及的隐患,因而需要...
答:美国专家将PDU5/B航空炸弹的优点首先归结为装填操作简便。传单和其它印刷材料在美军心理战部队的指挥下直接被卷成筒状,以成品形式直接发往航空炸弹装填点。空军地面服务人员独立地将已卷成筒状的传单装填到PDU5/B航空炸弹的弹匣中,不需要进行任何额外的复杂操作。五角大楼的专家估计,以从武器上拆卸下来...
答:是低阻航弹 250-3重216千克 (250-1弹壁厚8mm 250-2弹壁厚10mm这两种是高阻航弹)
答:首先,航空宣传炸弹弹体由强度较低的玻璃纤维制成,通常挂在战斗机的外挂架或轰炸机的弹仓内,这使飞机的飞行性能和机动性能受到很大限制。其次,航空宣传炸弹的设计并不能说非常成功,炸弹体内的引信位于成卷的传单之间,这经常导致纸制宣传品被点燃,使部分传单无法使用。总体而言,美军心理战专家认为M...
答:在航弹低空投掷及制导化的技术浪潮中,先后诞生减速弹翼、起旋弹翼、滑翔弹翼等特殊的弹翼。减速弹翼能减慢炸弹下落速度,从而保证投弹飞机在以50米甚至20米高度进行超低空突防时,能有足够的时间完成投弹、脱离等动作,而不为自己投下的炸弹所伤,同时保证炸弹尽可能以垂直姿态命中目标。美国Mk15弹翼...