“大炸弹”的秘密

晨枫

) p9 F# [2 O1 I; D7 U
! `/ S( d7 B" E
% a, _" U+ I1 h% j/ n* s* UB-2在伊朗投下“大炸弹”，“大炸弹”出了大名
: z/ a7 p6 |# g$ k1 S+ l/ Y

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
- R" e% U( @0 g

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
* ?9 ?, j9 @: G2 h4 k$ {3 P
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。
# D6 P; j! b, Q0 N2 w
7 [, Y1 D* _+ _# B
; }% i5 @4 S- L, z- p“联盟”号宇宙飞船上首见格栅式弹翼
, V" M9 y' G/ d2 z
3 r3 G- i! Y# v' f* n5 Z) N
. X, m2 {9 w% s6 V

SS-20也用格栅式弹翼
# B0 a7 H( `6 z  Q  L0 X6 I

" p% P' ^* D4 Y通常导弹弹翼是平板式的
" ^1 d6 y+ n( F  h# \5 U
7 D9 }/ r/ c$ G$ F* M
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

6 b4 E. }( T  r, d" x6 h  \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。

" j. I/ s+ Y( X/ H7 Z1 n' H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。


, A3 g2 P+ ?4 ^3 SR-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。

2 Y8 [7 @) r- b+ b; V+ P: I. y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：
' D2 H  i3 Q# `. }
2 B; O9 X/ Z$ g( C2 M; b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。



  w$ g: V$ h& L0 i1 `! l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。
* w  Q# B! @' |% P
1 z- T0 o7 s9 i6 m' R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。
& ^" ?; J1 W. @6 X
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。


! ^; q4 K" v- o0 y- @* X1 i猎鹰9的格栅式弹翼
8 z' M. ^; d" N% B
当然，还有GBU-57。

中国也用上了，长征2F就是例子。

/ J" K' |# f8 u" ?
6 M: j4 ^& C% L: a/ \0 Z: ^长征2F

# e; Z! [: i# S' l" \; M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
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？

" M( w5 z3 v$ C" B& m中国能去还得避嫌呢。

yanei

晨枫 发表于 2025-6-23 05:07
" q6 q1 p# o+ n* S6 q; i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。 ...

; r1 o+ Y+ }/ ^: M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？
# w5 c- a6 N( l9 G( n- [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
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？
  g4 a3 W9 c# I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
0 A( T% |3 P) U, `* S& D- G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？
0 R( \+ u: f/ P2 z7 V7 }; F) X) ?
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
9 q: W. R) u; K9 U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？
& L( N6 N0 x  O/ l0 @3 R6 }2 L( L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 ...

4 q4 F$ [/ z" v' V- o/ Z6 I* m$ s! ^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。
% {8 p4 c. k7 w1 a; P8 X

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？
3 W& t0 H9 M9 ^7 _! Y% m  Q
- c! @( T  U% p; s2 e中国能去还得避嫌呢。 ...

5 m4 m. V( m# f  C, [/ q据说轰炸的三个地方有一个是之前80年代从兔子引进的
" }8 _: k# B: e2 K7 v% [  d- C6 O伊斯法罕？

陈比尔

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

2 J' j: `- f1 N* g) ]6 Y) l" l伊朗核设施和核材料的命运现在是罗生门了。 ...

9 g- }7 h0 }+ l- s( A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？

0 o& S! m8 \9 U4 y( k: ]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 ...

. B8 e) A$ S) d! S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

孟词宗 发表于 2025-6-23 09:06
" B  I$ A! q, P" D  r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 ...

& l# H0 v3 N* g2 x9 S4 C5 K
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。
8 v* r/ A1 d4 p
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

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？
$ S, R1 ~3 ]4 ?+ G' S4 g* z伊朗的这个核设施是不是彻底废了？ ...

" _, p+ Q* n' H! F/ B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
( L* ?( l2 l4 j( q9 ~; _0 J" I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
. i% N! S6 @7 H: ?. q8 D2 p. a) o& L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 ...

$ n% ]+ H2 b4 r  L3 v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
' }# n/ H; V' W8 Z& ~: A! I$ S9 q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 ...

- [6 y+ p$ e+ @# l- X3 D1 ^! W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。
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.[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]。
0 J; v6 e5 M! `6 u, b
总结一下媒体推测的起爆前侵彻深度：
) A. v- t& q5 H土壤60米。
7 }3 X2 M6 z0 k  g4 f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
5 n0 I6 a/ W' l1 m7 d侵彻到60米。专业人士可以通过计算获得大致侵彻深度。

+ F% t2 @- c. a+ G1 NGBU57引爆后产生的压力会进一步增加其破坏深度。
! p. h! B( a0 B' M
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。
  \" ?+ u/ p& a( A/ H3 P% N) F% M
* K8 Y9 z& N/ |- ~1 W- x

晨枫

大哈瑞 发表于 2025-6-23 08:17
! ?9 }" ?" D- }: H0 \+ m7 j以下是维基百科关于GBU57 起爆前侵彻深度的描述。
0 b0 |+ M  _9 X3 z. p% D( |Penetration: (debated) There is debate regarding the  ...

" A6 A! m' e2 t% P, E7 c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。