传统反跑道弹药技术的优化与应用

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：其基本作用原理为，先通过降落伞调姿和减速，实现反跑道弹药以适当的角度和速度着靶；然后，在触发引信的作用下，前级聚能战斗部先行起爆，形成高速类弹丸聚能侵彻体，一举贯穿跑道混凝土面层形成大孔径通道；几乎与此同时，火药助推装置作用，实现后级爆破战斗部瞬间增速，沿贯穿通道随进跑道内部爆炸，发挥毁伤作用。

国内外现役反跑道弹药种类繁多，按战斗部结构体制的不同，可分为单级侵爆型和两级聚爆型两大类；按重量的不同，大致可分为重型、中型和小型3种；按携带武器平台的不同，又可分为机载型和弹载型两种。其中，机载型反跑道弹药按投放方式的不同，又可分为单弹挂机投放、多联挂机投放、弹舱挂机布撒和联合防区外武器（JSOW）布撒等几种类型；弹载型反跑道弹药按导弹武器平台的不同，可分为弹道导弹携带型、巡航导弹携带型等类型。

1.单级侵爆型反跑道弹药

单级侵爆型反跑道弹药是一类利用弹体自身着靶速度和动能，即可贯穿跑道混凝土面层，进入跑道内部爆炸发挥毁伤作用的反跑道弹药类型。

对于弹道导弹武器平台来说，由于母弹再入速度高、角度大，在机场上空一定高程开舱抛撒反跑道弹药，通过弹体气动外形、质心、尾翼等合理设计和调控，利用母弹牵连速度即可获得足够的着靶法向速度和动能，一举贯穿跑道混凝土面层，进入跑道内部爆炸发挥毁伤作用，如图5.3所示。

但飞机、布撒器、巡航导弹等武器平台则不同，由于受武器平台近水平低空投放、布撒或抛撒的局限，反跑道弹药无法直接获得足够高的着靶法向速度和动能，一举贯穿跑道混凝土面层进入内部爆炸。为了解决这一难题，国内外普遍采用的技术是，先通过降落伞调姿，再利用火箭助推增速的方式，使反跑道弹药着角和着靶法向速度获得显著增大。例如，法国的“混凝土破坏者”（Bunker Buster，345 kg）、苏联的BETAB-500SHP（380 kg）、西班牙的BRFA330（330 kg）等机载重型反跑道弹药，法国的“迪朗达尔”（Durandal，185 kg）、苏联的BETAB-150DS（165 kg）等机载中型反跑道弹药，以及法国的BAP100（32.5 kg）和KRISS（50 kg，配装APACHE-AP空射巡航导弹）、苏联的BETAB-25（25 kg）等机械小型反跑道弹药，采用的都是这种设计体制，如图5.4所示。

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图5.3　弹道导弹载单级侵爆型反跑道弹药

值得指出的是，单级侵爆型反跑道弹药虽具有结构简单、作用可靠、威力稳定等特点和优势，但也存在一定局限和不足。特别是受跑道道面结构及强度等影响，在相同引信装订条件下，侵入特级、一级、二级和三级跑道内部爆炸的深度往往有较大差异，并直接影响对跑道的毁伤效果。有效解决途径之一是采用自适应引信技术，实现打击不同结构强度等级跑道的爆深自行调控，高效发挥毁伤跑道优势，但由此难免又会面临系统可靠性和成本等其他问题。

2.两级聚爆型反跑道弹药

与单级侵爆型反跑道弹药不同，两级聚爆型反跑道弹药由前级聚能和后级爆破两级战斗部组成，主要是针对机载布撒器、巡航导弹等武器平台近水平、低空布撒或抛撒的小型反跑道弹药，解决低速着靶条件下有效贯穿跑道混凝土面层并进入跑道内部爆炸所采取的技术方案。其基本作用原理为，先通过降落伞调姿和减速，实现反跑道弹药以适当的角度和速度着靶；然后，在触发引信的作用下，前级聚能战斗部先行起爆，形成高速类弹丸聚能侵彻体，一举贯穿跑道混凝土面层形成大孔径通道；几乎与此同时，火药助推装置作用，实现后级爆破战斗部瞬间增速，沿贯穿通道随进跑道内部爆炸，发挥毁伤作用。如英国的SG357（26 kg，JP233布撒器载）、德国的STABO（17 kg，MW1布撒器载）等，采用的都是两级聚爆体制，如图5.5所示。

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图5.4　火箭助推增速单级侵爆型反跑道弹药

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图5.5　配装机载布撒器的两级聚爆型反跑道弹药

与单级侵爆型反跑道弹药相比，首先，两级聚爆型反跑道弹药结构更为复杂，除了前、后两级战斗部结构设计外，还要解决前、后两级战斗部之间的隔爆设计、起爆延时控制、火药助推装置设计等问题；其次，从毁伤能量的角度看，在相同质量条件下，两级聚爆型反跑道弹药的有效装药量（即后级随进爆破战斗部的装药量）更少，特别是在弹径一定的条件下，后级随进爆破战斗部口径在很大程度上取决于前级聚能战斗部侵彻跑道混凝土面层所形成的贯穿通道直径的大小；再次，从威力发挥的角度看，由于后级爆破战斗部的随进速度和侵彻能力有限，进入跑道内部的爆炸深度基本取决于前级聚能战斗部形成的贯穿通道的深度，显著提高了对付不同结构强度等级跑道的适应能力，威力发挥更稳定。

3.打击和封锁机场跑道模式

打击和封锁机场跑道，并不意味着要彻底摧毁跑道，而是在一定时限内使跑道上找不到一块平直完好的道面供飞机起降，即封锁成功。也就是说，封锁机场跑道具有很强的时效性，特别是随着现代反封锁修复技术（对于较大弹坑，可采用铝制或链式道面板抢修；对于小浅弹坑，可采用双快水泥、聚合物混凝土、化学加固土等抢修），以及模块化可拆换跑道等修复技术的快速发展，已能在短时间内快速修复遭反跑道弹药打击和毁伤的机场跑道，保障战机继续起降。

从目标特性看，机场跑道属区块化多层介质结构类目标，无论单级侵爆型还是两级聚爆型反跑道弹药，对跑道的毁伤效应都体现为炸坑、隆起、腔穴和裂纹等几个方面。对于小型反跑道弹药而言，由于受区块化跑道边界效应的影响，一般只能对某一5 m×5 m跑道区块造成有效毁伤，但借助布撒器或导弹子母战斗部的区域覆盖打击优势，可显著发挥对机场跑道的毁伤和封锁效能，成为国内外打击和封锁机场跑道的主要手段，如图5.6、图5.7所示。

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图5.6　反跑道打击封锁模式

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图5.7　小型反跑道弹药打击封锁模式

从反跑道弹药威力发挥的角度看，其主要取决于战斗部爆深、装药量和爆炸能量输出结构3个方面。要对跑道造成炸坑、隆起、腔穴和裂纹等毁伤，首先，战斗部必须要贯穿混凝土面层，进入跑道内部爆炸，否则，绝大部分能量以近乎外爆方式被耗散，只在跑道混凝土面层上形成爆坑毁伤。此外，战斗部贯穿混凝土面层后，进入跑道内部的爆深也至关重要，理想爆深一般在碎石层中部偏上位置，过深或过浅都会导致爆炸能量做功能力和跑道毁伤效果的显著下降。

其次，跑道的混凝土面层属于抗压强、抗拉弱结构，也就是说，在装药量和爆炸位置相同的条件下，战斗部爆炸能量输出结构不同，也会对跑道毁伤效应产生显著影响。一般而言，高爆压炸药内爆载荷作用下，跑道毁伤往往呈现为爆坑较大，但隆起、裂纹和腔穴较小；而低爆压大冲量内爆载荷作用则往往呈现为爆坑较小，但隆起、裂纹和腔穴更显著，如图5.8所示。从反封锁修复技术的角度看，与修复爆坑相比，修复大隆起、大裂纹、大腔穴毁伤跑道更困难，这种方式的封锁时效更长，封锁效能更高，由此成为反跑道毁伤技术的主流发展方向。

传统反跑道弹药技术的优化与应用

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