晨枫 发表于 2025-6-23 03:47:31

“大炸弹”的秘密

本帖最后由 晨枫 于 2025-6-22 14:04 编辑

https://c.ndtvimg.com/2025-06/ajtgnmac_gbu57-bomb-x_625x300_18_June_25.jpeg
B-2在伊朗投下“大炸弹”,“大炸弹”出了大名

https://akm-img-a-in.tosshub.com/businesstoday/images/story/202506/68581fee7ec2d-nicknamed-a-bunker-buster--the-gbu-57-ab-is-the-most-powerful-conventional-weapon-in-the-us-arsen-222321243-16x9.jpg?size=948:533
这东西太大太重,一枚就重达13.6吨,只有B-2能携带和投放

https://www.newsx.com/wp-content/uploads/2025/06/ashish-news-1200x900-4_3.png
这大家伙的威力当然来自吨位和装药,但秘密来自展开的格栅式弹翼

GBU-57也称“大炸弹”(Massive Ordinance Penetrator,MOP),是已知的世界最大的常规炸弹,专用于钻地攻击,依靠重力和坚固的弹体,可以穿透到地下60米深再引爆。在对伊朗福尔道地下核设施的攻击中,这是主力武器。

GBU-57的威力来自重量和装药,但秘密来自特异的弹翼。与一般箭羽般的平板式弹翼(planar fin)不同,GBU-57采用的是格栅式弹翼(grid fin)。这是50年代苏联的Sergey Belotserkovskiy团队发明的,在“联盟”号宇宙飞船上使用,后来在多种弹道导弹和战术导弹上使用。

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/61/Deployable_grid_fins_on_the_Soyuz_Launch_Escape_System.png/972px-Deployable_grid_fins_on_the_Soyuz_Launch_Escape_System.png
“联盟”号宇宙飞船上首见格栅式弹翼

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/09/SS-20_Pioneer_%26_Pershing-II_Missiles.jpg/500px-SS-20_Pioneer_%26_Pershing-II_Missiles.jpg?20100530132603

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/RSD-10_Grid_stabilizer_1.jpg
SS-20也用格栅式弹翼

https://www.seaforces.org/wpnsys/SURFACE/RIM-7_DAT/RIM-7-Sea-Sparrow-002a.jpg
通常导弹弹翼是平板式的

https://preview.redd.it/xcayl9cau5b81.jpg?width=1080&crop=smart&auto=webp&s=2db32a178ecc5291d5ebba853d43997280eebb12
格栅式弹翼用众多格子里的横档、竖档的总面积代替同等面积的平板,还有力臂短、作动机构功率小的好处

与常规的平板式弹翼相比,格栅式弹翼用众多格子里的横档、竖档的总面积代替同等面积的平板,还有力臂短、作动机构功率小的好处。在阻力方面,迎风阻力增加,但诱导阻力降低,实际上还是减阻的。由于刚度要求降低,功率要求降低,减重也很显著,间接减阻。当然,这东西不简单,即使等效面积相同,格栅的孔眼数量、大小、翼板弦长都影响最终的减重、减阻和功率要求。

但是,格栅式弹翼长期以来只在苏联/俄罗斯使用,使用范围也从最初的运载火箭、弹道导弹发展到战术导弹,但直到冷战结束,R-77进入西方视界,格栅式弹翼在西方并未受到重视。

https://defence-blog.com/wp-content/uploads/2022/06/FSehTVKVkAAQF1.jpg
R-77中程空空导弹

R-77是第一种俄罗斯主动雷达制导中程空空导弹,在性能上对标美国风头正茂的AIM-120。西方对R-77的雷达性能不感冒,但对格栅式弹翼非常感兴趣。海湾战争凸显了钻地弹的作用,用遗留超级重炮炮管临时改装的钻地弹逐渐发展成专用的GBU-57,首次采用格栅式弹翼。

作为钻地弹,精度异常重要。只有在足够近的地方引爆,才能在坚固的地下岩层中造成足够的破坏。这需要很大的控制力矩和精度。在常规情况下,这意味着很大的弹翼,不仅有重量和阻力代价,还不便折叠。格栅式弹翼就没有这些问题,但只在概念上很吸引,具体技术特性并不熟悉。从这里,西方对格栅式弹翼做了大量研究,摸清特性。最主要的是:

格栅式弹翼在亚音速是非常有效,在跨音速和低超音速(transonic and low supersonic)范围效果糟糕,速度进一步提高到高度超音速(high supersonic),效果有很好了。

https://aerospaceweb.org/question/weapons/control/grid-fin-flow.jpg

道理不复杂:在亚音速范围,格栅的孔道内是正常气流流动,格栅的总面积与同面积平板式弹翼的气动控制效果相当。在跨音速到低超音速范围里,激波及其在格栅翼面上的反射在孔道里造成很大的激波阻力,波前波后的急剧压力变化也严重干扰气动控制效果。到高度超音速的时候,激波角度很大,直接从孔道后端发散出去,不再在翼面上造成反射,阻力和控制作用都接近亚音速的情况。

已知将长时间在跨音速到低亚音速范围工作的话,适当缩短格栅弹翼,避免激波反射,这样就差不多可以等效为高度超音速的情况,降低阻力和提高气动控制效果。代价是更多的孔眼和增加的重量、阻力。两者之间有一个最优点。

摸清底细后,格栅式弹翼在美国也得到大面积使用,尤其是SpaceX,猎鹰9用的就是格栅式弹翼,这对运载火箭精确回收格外重要。

https://www.thespacetechie.com/wp-content/uploads/2021/07/Grid-fins.png
猎鹰9的格栅式弹翼

当然,还有GBU-57。

中国也用上了,长征2F就是例子。

https://pbs.twimg.com/amplify_video_thumb/1915334610071822336/img/ztt4fywDFwFHf_z7.jpg:large
长征2F

在眼下,格栅式弹翼对GBU-57精确命中目标起了大用,美国该感谢苏联。

yanei 发表于 2025-6-23 04:49:18

不知道兔子能不能过去研究一下效果。

晨枫 发表于 2025-6-23 05:07:31

yanei 发表于 2025-6-22 14:49
不知道兔子能不能过去研究一下效果。

伊朗高度保密的核设施,你说会不会让中国去参观?

中国能去还得避嫌呢。

yanei 发表于 2025-6-23 05:51:54

晨枫 发表于 2025-6-23 05:07
伊朗高度保密的核设施,你说会不会让中国去参观?

中国能去还得避嫌呢。 ...

那地方不是早就对国际原子能机构和美以透明了?多个人去瞄一眼没什么吧。再说如果那里炸毁了,就没有必要保密了。如果觉得还能修修接着用,那评估结构出修复方案除了基建狂魔还有谁能干?

陈比尔 发表于 2025-6-23 08:17:06

好奇问一下,这个炸弹光靠自身的重力和自由落体能钻地60米?
伊朗的这个核设施是不是彻底废了?

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-23 08:48:03

陈比尔 发表于 2025-6-23 08:17
好奇问一下,这个炸弹光靠自身的重力和自由落体能钻地60米?
伊朗的这个核设施是不是彻底废了? ...

我是不相信这个数据~{:189:}

孟词宗 发表于 2025-6-23 09:06:01

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-23 08:48
我是不相信这个数据~

应当是可以的吧。假设在两万米高度投弹,末端触地速度应为 626 m/s 。两马赫不到一点。弹重 13.6 吨,战斗部装药量是2.4吨,镍钴钢合金侵彻体。从动量、动能以及爆炸当量来说应当都没太大问题。只要弹头能挺住,应该是能击穿这个距离的。另外,如果参照穿甲弹的设计,击穿可能性就更大。还有就是一般携带两枚,第一枚是炸开表面,第二枚要准确得投到第一枚炸出的洞里,这样穿深就更大了。

这个东西的弱点是需要轰炸机携带。也就是欺负伊朗没有制空权,防空手段似乎也被全灭了,才能从容投弹。换了印巴空战,印度飞机啥下场?

所以这东西也就是轰炸机最后的辉煌了。现代战争的未来是超高音速导弹的天下。

晨枫 发表于 2025-6-23 09:06:52

陈比尔 发表于 2025-6-22 18:17
好奇问一下,这个炸弹光靠自身的重力和自由落体能钻地60米?
伊朗的这个核设施是不是彻底废了? ...

这个就只有姑妄言之姑妄信之了。

伊朗核设施和核材料的命运现在是罗生门了。

陈比尔 发表于 2025-6-23 10:56:04

孟词宗 发表于 2025-6-23 09:06
应当是可以的吧。假设在两万米高度投弹,末端触地速度应为 626 m/s 。两马赫不到一点。弹重 13.6 吨,战 ...

如果第一枚能钻地几十米,第二枚能扔到第一枚的弹洞里再爆炸,那基本是废了,第二枚不够再来第三枚嘛。

大黑蚊子 发表于 2025-6-23 10:57:55

晨枫 发表于 2025-6-23 05:07
伊朗高度保密的核设施,你说会不会让中国去参观?

中国能去还得避嫌呢。 ...

据说轰炸的三个地方有一个是之前80年代从兔子引进的
伊斯法罕?

陈比尔 发表于 2025-6-23 10:58:42

晨枫 发表于 2025-6-23 09:06
这个就只有姑妄言之姑妄信之了。

伊朗核设施和核材料的命运现在是罗生门了。 ...

核材料应该还有,但福尔道设施估计是完蛋了,就算可以修复,那么多的土方要清理也得不少时间。而且这次伊朗损失了不少科学家。

晨枫 发表于 2025-6-23 11:24:27

大黑蚊子 发表于 2025-6-22 20:57
据说轰炸的三个地方有一个是之前80年代从兔子引进的
伊斯法罕?

有那个说法,是第伊朗的核研究机构

晨枫 发表于 2025-6-23 11:28:41

陈比尔 发表于 2025-6-22 20:58
核材料应该还有,但福尔道设施估计是完蛋了,就算可以修复,那么多的土方要清理也得不少时间。而且这次伊 ...

但可能把伊朗从投降主义和机会主义里打出来了。如果美国认定你有核武器,你最好真的有。

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-23 12:52:11

本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2025-6-23 12:56 编辑

孟词宗 发表于 2025-6-23 09:06
应当是可以的吧。假设在两万米高度投弹,末端触地速度应为 626 m/s 。两马赫不到一点。弹重 13.6 吨,战 ...

弹径0.8米,穿深60米;要把这么一根花岗岩石柱击为齑粉,或者说在花岗岩中凿出这么一个洞,靠13吨重量的自由落体?弹体还不能破碎?我实在是怀疑。

网传的兔子实验的上帝之仗也没这么大的威力。

除非,采取破甲形状的装药,砸入地下某深度之后引爆,重力砸入的深度+爆破深度一共六十米,而不是一般理解的炸弹深入岩石60米然后爆炸。这样的话对于60米以下的工事来说应该有机会抗住。

常挨揍 发表于 2025-6-23 19:26:35

陈比尔 发表于 2025-6-23 08:17
好奇问一下,这个炸弹光靠自身的重力和自由落体能钻地60米?
伊朗的这个核设施是不是彻底废了? ...

一般航弹500公斤1000公斤内种装药大概是40%多滴滴,这个13吨多装药才2.5吨。

孟词宗 发表于 2025-6-23 20:29:04

常挨揍 发表于 2025-6-23 19:26
一般航弹500公斤1000公斤内种装药大概是40%多滴滴,这个13吨多装药才2.5吨。 ...

大概是由于重量都分配给坚固的弹头和弹体了吧。否则还没钻进去就散架了就失去作用了。

孟词宗 发表于 2025-6-23 20:31:10

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-23 12:52
弹径0.8米,穿深60米;要把这么一根花岗岩石柱击为齑粉,或者说在花岗岩中凿出这么一个洞,靠13吨重量的 ...

我也觉得应当有破甲设计。光靠弹头本身不行。

晨枫 发表于 2025-6-23 21:22:49

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-22 22:52
弹径0.8米,穿深60米;要把这么一根花岗岩石柱击为齑粉,或者说在花岗岩中凿出这么一个洞,靠13吨重量的 ...

这东西的原型据说是用海军406毫米炮管制造的……

大哈瑞 发表于 2025-6-23 22:17:44

以下是维基百科关于GBU57 起爆前侵彻深度的描述。
Penetration: (debated) There is debate regarding the penetration capabilities of the bomb. The US Air Force has said that the GBU-57 can penetrate up to 200 ft (60 m) of unspecified material before exploding. The BBC reports that analysts at Janes say the weapon can penetrate about 200 ft (60 m) of earth or 60 ft (18 m) of concrete. This is consistent with a separate source which suggests penetration of up to 60 ft (18 m) into reinforced concrete with a compressive strength of 5,000 psi (34 MPa) and 8 ft (2.4 m) into 10,000 psi (69 MPa) reinforced concrete.。

总结一下媒体推测的起爆前侵彻深度:
土壤60米。
每平方英寸5000磅的的高强度钢筋混凝土18米。
每平方英寸10000磅的高强度钢筋混凝土2.4米。
花岗岩:不详。考虑到花岗岩的密度、脆性、压缩性和动能阻尼等因素远高于土壤,GBU57肯定无法
侵彻到60米。专业人士可以通过计算获得大致侵彻深度。

GBU57引爆后产生的压力会进一步增加其破坏深度。

至于两个GBU57先后攻击同一炸点增加破坏深度,理论上可行,实际效果仍然需要根据这次实战的结果进行评估。有侦查卫星的国家可能已经拍好了照片正在进行研究。

注意,过去有许多地下工事是按照防核打击设计的(不仅仅是伊朗),它们对GBU57有相当强的抵抗力。

晨枫 发表于 2025-6-23 22:45:25

大哈瑞 发表于 2025-6-23 08:17
以下是维基百科关于GBU57 起爆前侵彻深度的描述。
Penetration: (debated) There is debate regarding the...

卫星图片可能看不到60米以下的爆炸情况,实际战果只有伊朗人知道。
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