“大炸弹”的秘密

晨枫

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( O* D: D- Q/ b' Y& B7 t% L  ]B-2在伊朗投下“大炸弹”，“大炸弹”出了大名
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. W# H8 K5 b+ i. W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

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# E' l- X% `1 t6 o+ p" G  D& w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

1 `6 M& i5 t; V' @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。

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# d# N. ~; @8 G* J6 ?“联盟”号宇宙飞船上首见格栅式弹翼




+ w! Y/ H' o' H2 |) zSS-20也用格栅式弹翼


$ y2 b: k. y+ j* e% ?4 `! N通常导弹弹翼是平板式的
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' J. s* n: m% B7 L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
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# x) _' L$ y# i# N6 t! p) u% a! Y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。
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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。
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R-77中程空空导弹
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; x) \7 l1 X- u5 GR-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。
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$ `5 ?; x/ E( b. K# F& v$ i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：
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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。
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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。
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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。

7 f  U* M5 D) N: [- p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。

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猎鹰9的格栅式弹翼

& q" j; R- @/ w$ \当然，还有GBU-57。

中国也用上了，长征2F就是例子。
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: J1 i. y" t6 q长征2F
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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

不知道兔子能不能过去研究一下效果。

晨枫

yanei 发表于 2025-6-22 14:49
. d, b2 W  o/ X7 D  i- e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？

8 [5 m7 k2 ^- [0 v' x中国能去还得避嫌呢。

yanei

晨枫 发表于 2025-6-23 05:07
+ `0 Q" _" {5 h' h; m) G5 M% y# y. w伊朗高度保密的核设施，你说会不会让中国去参观？
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4 A/ h, a0 q' p0 T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

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？
) A" a9 T+ X. r$ @伊朗的这个核设施是不是彻底废了？

鳕鱼邪恶

陈比尔 发表于 2025-6-23 08:17
  u. s! ], \' Z1 a* R  H# F, C- L/ {7 J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？
0 b/ G$ m2 A' W伊朗的这个核设施是不是彻底废了？ ...

我是不相信这个数据～

孟词宗

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-23 08:48
, r' R" }) s( \$ a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。

: b6 u+ D" x3 \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？

- W' Y  U* Q5 B) s: Y! K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

陈比尔 发表于 2025-6-22 18:17
3 b. `' t; k% q2 q# A' M0 t$ x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

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 ...

$ }; A( n5 ^  {/ H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。
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大黑蚊子

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？

1 X# X; |& ]; c. G" }中国能去还得避嫌呢。 ...

; N1 K# Y7 y. x) k据说轰炸的三个地方有一个是之前80年代从兔子引进的
/ o. k, ^+ a% A6 @( U, |伊斯法罕？

陈比尔

晨枫 发表于 2025-6-23 09:06
2 O+ C6 H9 t' D4 v. G4 J4 \% b这个就只有姑妄言之姑妄信之了。

/ u: y- G3 U7 p/ N; d: |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

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

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 ...

: _& J+ K' n# F1 \7 k$ A$ B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

; A! j  L* h: T+ w/ @5 r

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 ...

( o8 @1 }! X) Q$ r* H# q. F
) j/ A/ E; m  D! C* o. N) T4 y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。

, {: d# {, U; I, m) G网传的兔子实验的上帝之仗也没这么大的威力。
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3 R" D* ~; q% X- K: N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。
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常挨揍

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？
* [  l2 K$ I; l+ \+ u; n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

常挨揍 发表于 2025-6-23 19:26
2 _- t3 b/ w; |6 g" t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

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-23 12:52
6 N) g) G8 X) R6 E) j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

鳕鱼邪恶 发表于 2025-6-22 22:52
8 g  g/ l0 z+ y, n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

以下是维基百科关于GBU57 起爆前侵彻深度的描述。
4 \; A6 t3 Q- uPenetration: (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.[36] 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.[37] 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.[12]。
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总结一下媒体推测的起爆前侵彻深度：
% x' O' W" [2 l5 M' N2 R- Z土壤60米。
; m" }! {% Z% h* E5 C6 T6 q2 A每平方英寸5000磅的的高强度钢筋混凝土18米。
9 d( G3 U' Z- |+ T+ \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
1 e) n9 I  g' [0 t9 e% B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。
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7 S5 J5 y4 k3 }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。
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6 {% O9 ]1 R6 g) h" |; R5 m. [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。
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晨枫

大哈瑞 发表于 2025-6-23 08:17
" u, z) v; J2 F" R以下是维基百科关于GBU57 起爆前侵彻深度的描述。
8 R( R# r2 t; w- @Penetration: (debated) There is debate regarding the  ...

( v: v5 R8 V( i0 S* g) X5 H; [" h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。