漫谈子母弹,压制集群目标的最佳选择,被一百多个国家禁止使用

来源:樱桃谈娱乐

2008年12月,联合国通过了《国际禁止集束炸弹公约》,全世界一共有107个国家签署了该公约,但是比较戏剧的是集束炸弹保有量最多的三大国却没签这个公约,其实说到底这个条约就是具有一定实力的小国为了弥补自己的弱势而追求限定大国的对象而已。虽然集束炸弹很容易造成误伤,但是用一发集束弹药就能完成用量更多更繁杂的弹头才能完成的任务,而且技术和成本都远远小于单一繁多弹头的炸弹,这两者之间的军事效果恐怕一样就能看出来。下面我就漫谈一下子母弹(因为我军正式术语中没有集束炸弹这么一说,所以下面我就一概称之为子母弹),带大家从技术的角度一探这种恐怖武器的秘密。

 德国空军装备的MW-1子母弹箱撒布器,一次可投放4707枚KB44子弹药,毁坏能力极大,在2009年的时候德国停用了该武器

子母弹最早可以追溯到二战时期,上世纪60年代以坦克、步战车为主的装甲集群大规模出现,美国率先开始研发用于压制装甲集群的杀伤破甲多用途子母弹。子母弹顾名思义就是由母弹和子弹组成的一种弹药,首先在母弹中预装几个到几百个甚至上千个的子弹,当母弹到达预定的投放点时开舱抛射子弹,从而达到压制敌方集群目标的目的。在毁坏能力上面来说同口径的子母弹几乎是碾压常规口径的普通弹。

▲美军155毫米火炮发射普通榴弹和子母弹时对开阔地和树林中时对人员和装甲目标的毁伤面积对比表,可以看到在同口径的情况下,子母弹对普通榴弹有着绝对的碾压优势

子母弹的结构及作用过程

母弹

母弹就是子弹的容器,外形上和普通的炮弹、航弹等没有任何的区别,为了减少阻力其头部一般是中空的尖锐圆弧形,为了避免头部重量较轻所造成的重心过度后移从而影响整弹的飞行稳定性,子母弹的弹体一般都不会太短。弹体部分则和普通的弹药有着明显的区别了,首先就是子母弹弹体内壁较薄且为标准的圆柱形,这样做既可以增加内部空间以便于装填更多地子弹,另一方面也便于将子弹推出内腔,为了弥补弹体较薄造成的强度不足,弹体弹带在压制时一般都会进行热处理用以提高强度。

▲美军的M270火箭炮发射的反装甲子母弹开舱抛射的瞬间,左下角为美军M77空心装药破甲-杀伤子弹

一般来说母弹的开舱对子母弹的毁伤能力起着重要的作用,因为子弹的携带数量往往有几百发或者是上千发,覆盖范围也高达数公里甚至数十公里,如何将这些子弹威力最大化,在覆盖面积尽量大的同时也要保持合理地投放密度,这些都和母弹的开舱有着密切的关系,由于子母弹单个成本高昂,首先注重的是开舱的可靠性,在材料和结构的选择上要经过多次的测试,而后则是开舱和后续子弹的抛射不能相互干扰,也不能影响单个子弹的作用(因为许多子弹的尾翼是类似于降落伞或者飘带这样的柔性尾翼,开舱过程可能会损坏这些尾翼),一般来说子母弹有五种开舱方式:

  • 剪切螺纹或链接插销开舱:通过时间引信点燃抛射药,在气体压强推动挡板的作用下,头部或者底部的螺纹(或者是链接插销)断开,这种方式的局限性很大(只能从单一方向抛射),不利于大量的子弹抛射,所以一般用在宣传、照明、燃烧等此类的特种子母弹上面使用
  • 雷管壳体穿晶破裂开舱:这种方式首先是选择一种合适的脆性金属充当头部壳体,通过时间引信引爆雷管产生的冲击力使得头部壳体产生穿晶破裂,这种头部开舱的方式非常适用于火箭子母弹

▲爆炸螺栓,全名无碎片爆炸螺栓,外表上和普通的螺栓没有区别,只不过内部有个装有起爆药和起爆装置的空腔,爆炸时螺栓会从应力槽断成2到3块从而实现解锁

  • 爆炸螺栓开舱:爆炸螺栓,多用于多点连接分离面,内置的炸药引爆时,剪切锁剪断或者断开,从而实现两分离体解锁,靠空气动力实现分离。这种开舱方式起初主要用于大型航空子母弹各个舱段间的分离,后来被用于大型导弹的开舱上
  • 组合切割索开舱:首先在弹体内部根据开裂情况固定具有聚能效应的切割导爆索,引爆时切割导爆索会按照事先的布线结构将壳体切开,这种方式适用于大型子母弹上,比如航空子母弹箱
  • 径向应力波开舱:这种开舱方式就比较粗暴了,中心爆燃产生的冲击波将事先刻有破裂槽的弹体冲破,达到开舱的目的,同时冲击波还会使得子弹向四周散开,开舱和抛射同一时间完成,干净利落,但是只能用于金属箔条干扰弹这种对于弹道和抛射规律没有太多要求的子母弹以及一些火箭子母弹上面
  • 子弹

子弹的结构和类型就多种多样了,按照用途有破甲的、杀伤的、布雷的、发烟的、燃烧的等等。既有球体的又有柱体的,尾翼既有刚性尾翼又有柔性的尼龙飘带或者是降落伞(尾翼的作用是确保子弹的引信朝下)

▲上图从上到下分别为刚性尾翼的子弹、带降落伞的子弹以及带有柔性尼龙飘带的子弹,因为执行任务情况以及需求的不同,子弹的种类多种多样

和开舱一样,子弹后续的抛射同样对子母弹威力最大化起着至关重要的影响,一些小口径的子母弹完全可以通过头部开舱,将子弹向前方抛出。然而一些大口径子母弹子弹数量多,有时候还得进行二级抛射,既要确保抛射范围尽量大,投放密度尽量合理,又要确保子弹易于分离且不会相互干扰,这对于拥有上千子弹的子母弹来说并不是一件容易的事,因为这个数量下可发生的不可控因素太多了,比如子弹重叠没有分散,尾带就张不开(当尾带张开开时,子弹的引信的保险就打不开),这样整个子弹就变成了一个铁疙瘩。一般来说子弹一共有七种抛射方式:

▲美军CBU-105型集束炸弹,这种反装甲子母弹就用到了二级抛射,首先是CBU-105子母弹里面包裹了10个BLU-108子母弹,每个BLU-108子母弹又包裹了四个末敏弹,这四个末敏弹的抛射方式很特别,就是红框内的小型火箭发动机使得BLU-108弹体高速自转,产生的离心现象将四个末敏弹甩出去

  • 母弹旋转离心抛射:母弹旋转产生的离心现象导致子弹可以四散飞出,缺点也是显而易见,只适用于一切高速旋转的子母弹
  • 机械式抛射:这种方式利用导向杆或者是拨簧等机构在开舱后给排列的子弹串一个径向的分力,从而使子弹像花瓣一样完成抛射
  • 燃气侧向活塞抛射:只能抛射一串大型子弹(比如反装甲子母弹),通过侧向活塞将上下两个子弹反向抛出,每一组子弹的抛射方向又各不相同,从而达到四散飞出的目的
  • 燃气囊抛射:在子弹内侧配有燃气囊,并用钢丝束缚,当燃气囊开始充气时就会给束缚钢丝一定的压力,当这个压力达到一定值时就会断裂,子弹也就会在燃气囊的作用下四散飞出

▲子母弹子弹尾部的尾翼除了使引信朝下外还可以通过不同的气动布局来达到抛射四散的目的

  •  子弹气动布局抛射:就是在子弹后部安装长度,形状都各不相同的尾翼,在飞行的过程中因为气动布局的差异达到四散飞出的目的
  • 中型径向应力波抛射:就是在上文提到的抛射环节中利用中心药管产生的冲击波在开裂战斗部内壁的同时还会将子弹四散抛出
  • 微机控制程序抛射:这种抛射方式可以依靠事先编入的程序达到分期分批不定速的将子弹抛射出去,主要用于大型导弹子母弹的抛射

末敏弹

常见的子母弹有杀伤子母弹、动能穿甲子母弹、反装甲子母弹以及各种辅助子母弹,还有如今比较流行的末敏弹。

▲末敏弹的工作原理图以及钽金属内衬形成高速子弹状动能穿甲部的过程图

末敏弹,即末端敏感弹药,母弹部分则完全和常规子母弹一致,区别就在子弹可以自主探测存在的目标并被目标激活完成攻击:当母弹在预定高度释放子弹后,依靠翼片减旋同时依靠降落伞或者是阻力板完成减速,因为扫描装置在对地面做螺旋状扫描时需要一个稳定的弹体状态,之后依靠复合敏感器探测(雷达波,毫米波辐射计,红外成像探测器,磁力计等)扫描地面,同时在子弹到达威力范围高度时解除引爆机构的保险准备攻击,在下降的探测过程中有目标进入范围内就会引爆战斗部,瞬间形成高速的EFP战斗部(大角度的钽金属内衬在爆炸冲击波下高速变成子弹状,因为是动能弹,作用距离较远)攻击坦克最为薄弱的顶部。如果没有探测到目标,则在子弹落地前自毁。

▲央视播出的有关末敏弹介绍的节目中,这种韧性很强的软金属形成的动能穿甲部最高速度可达2000米每秒,而且成本和制作难度都不是很高