航空炸弹是航空兵实施轰炸时用以杀伤敌人或破坏敌人目标的一种重要武器.炸弹按其用途的不同,可分为三类:一类是直接用来破坏和杀伤目标的炸弹,主要有爆破弹,杀伤弹,杀伤爆破弹,燃烧弹,穿甲弹,反坦克弹,反潜艇弹等;一类是在轰炸实施过程中起辅助作用的炸弹,主要有照明弹,夜间标志弹等;一类是用来完成其他专门任务的炸弹,主要有照明弹,烟幕弹,宣传弹和练习弹等.炸弹的类型不同,它的构造和作用也有不同的特点.但是它们的一般构造和对目标产生破坏作用的原理都是大体相同的.
对航空炸弹的一般要求
对不同类型的航空炸弹,要求也不相同.但对一般炸弹有二下以下几点共同的要求:
一、有稳定下落的弹道.
二、炸弹的外形,要求受空气主力阻力小,装药量要多.
三、要有弹耳(或弹箍)以便能在飞机上悬挂.
四、对目标的破坏作用要大。
五、要有引信口,以便安装各种类型的引信.
六、平时保管,运输和装在飞机上飞行要保证安全.
炸弹的一般构造
炸弹一般都由弹体、安定器、弹道环、弹耳(或弹箍)和装药五部分组成。弹体是炸弹的外壳,可分为弹头、弹身和弹尾三部分.弹头通常为卵形,弹身为圆筒形,弹尾为圆锥形.这种形状既可保证炸弹有一定的装药量,又可减少空气的阻力,增大炸弹的穿透能力.弹体头尾有引信口,用以安装航空引信.
安定器固定在弹尾上,其作用是保证炸弹沿一定的弹道稳定下落.
由于炸弹在下落过程中方向不断改变,因而炸弹轴与气流方向之间经常会出现一个夹角.如果炸弹没有安定器,头部所受的阻力就比较大,而尾部所受的阻力比较小,阻力合力的着力点,就会位于炸弹质量中心的前面.围绕质量中心就会产生一个使夹角
增大的力矩M1引起炸弹翻滚,使炸弹不能沿着一定的弹道下落;当炸弹装上安定器后,尾部所受的阻力显著增大,其阻力中心就会移到质量中心的后面,从而产生一个使炸弹纵轴转向相对气流方向的修正力矩M2,在这个力矩的作用下,夹角
就会逐渐减小,直到炸弹纵轴与相对气流方向取得一致为止.由此可见,在安定器的作用下,炸弹就会沿着一定的弹道稳定地下落.弹道环是安装在弹头上的一个环形箍,它的功用是在炸弹的速度接近音速时,提高炸弹运动的稳定性,改善炸弹的弹道性能.
没有弹道环的炸弹降落时,在相对气流方向与炸弹纵轴不一致的情况下,弹道周围气流流速变化的情况不相同.如果相对气流从炸弹前下方吹来,在炸弹上面气流流过弹头附近时,流速就已达到最大值,而在炸弹下面,气流要流到弹尾时流速才会达到最大值.因妃,当炸弹速度逐渐接近音速时,炸弹上面和炸弹下面产生局部激泼的部位也就不同.在炸弹上面,局部激波产生在弹头附近,而在炸弹下面,局部激波则产生在弹尾附近.这样,就会使炸弹周围产生的局部激波面与炸弹纵轴不对称,而偏在弹体的后上方.由于气流通过激波面后压力会急剧增加,因此,激波面后的弹体表面会受到一定的附加压力,从图可以看出,附加压力大部分作用在炸弹质量中心的后面,因此就会产生一个使炸弹向上翻转的附加力矩△M1降低炸弹的稳定性.
如果炸弹头部装有弹道环,气流流速就会在弹道环附近达到最大值,因此,当炸弹速度接近音速时,局部激波也都产生在弹道环附近.在这种情况下,局部激波面与炸弹纵轴是对称的,激波面在后弹体所受的附加压力也是对称的.这样,就不会产生降低炸弹稳定性的附加力矩,炸弹的弹道,性能就可以得到改善.
弹耳是直接固定着侧在弹身上的吊耳;弹箍是带有吊耳的环形箍.炸弹就是通过弹耳(弹箍)悬挂在飞机上的.弹体较厚的炸弹通常使用弹耳.弹体较薄和不能焊接弹耳的炸弹部使用弹箍.
装药,炸弹装药是炸弹产生各种作用的主要能源.根据炸弹的种类不同,分别装有猛炸药、燃烧剂、照明剂、信号剂、发烟剂以及汽油炸药等.
航空炸弹的一般爆炸过程
航空炸弹的爆炸过程,根据对目标的破坏要求不同,这主要取决于炸弹装的引信,如果破坏地面目标,杀伤有生力量,就要求炸弹一接触目标就爆炸.这时炸弹上应配用瞬发引信.
如果要破坏多层建筑物,地下目标等,要求炸弹穿入目标一定深度以后爆炸,使冲击波充分发挥作用,就要求配延期引信.
如果封锁敌人的交通要道,机场等,要求炸弹在某一特定时间爆炸,就要配用定时引信,到了预定的时间以后,炸弹再爆炸.
对于航空辅助炸弹,如航空照明弹,一般配用定时引信,飞机技弹后,到一定的时间(即离地面一定高度时)引信工作,点燃黑火药,一方面把降落伞和照明炬从弹体内推出;一方面点燃照明炬,照明目标.
总之,不论哪种情况,航空炸弹的爆炸过程如忽略时间上的差异,都可简述为炸弹撞击目标(或到预定的时间)以后,引信中的机构击发火帽,火帽起爆雷管,雷管起爆传爆药,传爆药再起爆炸药,使炸弹爆炸.(或由火帽直接点燃黑火药,以完成某辅助炸弹的特定任务)。
常用炸弹的用途和构造特点
航空爆破弹主要利用.炸药爆炸时所产生的冲击波,摧毁或破坏敌人地面或地下目标,如桥梁、工厂、港口、火车站、仓库、油库、机场、各种车辆、舰船、各种兵器、-军事工事和其他建筑物等目标.
爆破弹的一般构造特点是装药多,弹体比较坚固,因而爆破作用大,配用延期引信时还具有一定的贯穿能力,可穿入目标内部爆炸,有效地摧毁多层建筑物和地下目标,在地面还可形成很大的弹坑,增大对公路、铁路、机场跑道的破坏效果.
航空杀伤弹:主要利用炸弹爆炸后弹体生成的大量破片来杀伤敌人的有生力量、技术兵器、汽车、飞机和火车等目标.
杀伤弹的特点是弹体厚,装药少,爆炸时能产生大量的破片,为了充分发挥飞机的载弹能力和增大散布面,一些小杀伤弹通常装在子母弹箱中或用专门的弹束系在一起投放.
航空杀伤爆破弹:是既有杀伤作用又有爆破作用,介于杀伤弹和爆破弹之间的一种炸弹,它主要利用爆炸时产生的冲击波和弹体的|破片杀伤和摧毁目标,主要用于杀伤和摧毁战场上、行军中及集结地点敌人的有生力量和技术装备,以及位于轻、中型掩蔽所内的目标。
航空燃烧弹：主要利用弹体内装填的燃烧剂在炸弹爆炸后产生高温火焰,烧毁敌人的军事建筑、仓库、火车站、运输车辆、森林、政治经济中心、技术兵器和敌人有生力量等.
燃烧弹按其作用特点,可分为集中性燃烧弹和散布性燃烧弹两种.
集中性燃烧弹口径较小,弹体用钢或能够燃烧的铝筷合金制成,落地燃烧时,能造成一个强烈的火源.
散布性燃烧弹口径较大,内装燃烧剂(如铝热燃烧剂、凝固汽油等)和少量猛性炸药.爆炸时,依靠炸药的作用,将燃烧剂抛洒在一定面积上,造成较多的火源,同时引起燃烧.用得最多的是凝固汽油弹.它通常与其他炸弹配合使用,有时也单独使用.散布性燃烧弹也可以在空中爆炸,以增大燃烧剂的散布面积.
航空穿甲弹:用以摧毁具有钢板保护的敌人的工事,各种军舰和钢筋混凝土的建筑物.
穿甲弹的构造特点,是弹体细长,由合金钢制成,弹头厚而坚固,号|信口在尾部,具有较大的侵彻作用.为了发挥其侵彻作用,投弹高度不宜过低,并且配用延期引信,使穿甲弹在碰击目标后,经过一个很短的延期时间当穿甲弹穿人目标后再爆炸.
航空反坦克弹:它是一种用爆炸产生高温、高压的金属流来破坏目标的.主要用来摧毁敌人的坦克、自行火炮、装甲运输车、火炮和其它带装甲的目标,如汽油车等.构造如图所示.其特点是药块前端是凹圆锥形,在凹面处装有一个金属罩.当炸弹爆炸时,由于炸药所产生的气体都是沿与炸药表面接近垂直的方向运动的,药块的凹圆锥形部分所产生的高温高压气体就会向凹圆锥的中央汇集.在汇集过程中,迅速将金属罩压缩并熔化,产生二股温度极高,速度极大,能量十分集中的很细的金属喷流.金属喷流与装甲相撞时,在撞击处产生极大的压力,因而能穿透二、三百毫米厚的装甲,并能杀伤人员,引起油料燃烧和弹药爆炸,所以具有这样构造的穿甲弹也称聚能装药穿甲弹.
航空子母弹:航空子母弹的外形与一般炸弹相似,专门用来装填小炸弹的.子母弹在空中开放后,靠小炸弹大面积杀伤敌人的有生力量和技术兵器.子母弹中可装载各种小的杀伤弹,反坦克弹或燃烧弹.
航空照明弹:利用弹体内装填的照明剂在空中燃烧时发出的强光来,哪月目标,供飞机进行夜间轰炸,空中侦察或支援地面部队进行夜间作战.
照明弹的弹体由薄金属板制成.弹体内部装有带降落伞的照明炬(内装照明剂),大部分照明弹都没有安定器,而用安定伞来使炸弹稳定降落.
航空标志弹:航空标志弹供飞机在无地标地区(如飞机可用它在夜晚看不见地标的区域飞行时,作为地标用的,若夜间进行轰炸可用来标示目标.
航空标志弹分地用和海上用两类.陆地用航空标志弹是利用弹体内装填的烟火剂所产生的有色强光起标示作用,光的颜色有红、绿、黄、自四种,可在夜间使用.还有的烟火剂燃烧时产生浓烟,可在白天使用.海上用的航标弹是利用弹体内装填的化学药品改变海水的颜色起标志作用.
三、制导炸弹:目前正在研制和使用的制导炸弹有激光制导炸弹,电视制导炸弹,红外制导炸弹和罗兰制导炸弹.
现在已经使用的激光制导炸弹是一种半主动式制导的炸弹.在普通炸弹上加装自动引头和控制面,可以在一定范围内控制炸弹的弹道,导引炸弹飞向目标.投弹时,飞机或地面部队用激光照射器照射所选定的目标,从飞机上投放的激光制导炸弹的引头接受目标反射的激光信号,导引炸弹飞向被照射的目标.
电视制导炸弹是应用较早的制导炸弹,用于攻击桥梁、坦克或掩蔽部等目标.它的制导方式有陀螺制导,图象对比,指令控制等三种.这种制导炸弹在能见度不好的复杂气象条件下,使用就受到很大限制,甚至无法使用.为此,正在研究采用微光电视,以解决全天候使用的问题.
采用图象对比制导的炸弹的投放过程是这样的:
当载机飞到目标空域并发现目标以后,飞行员将电视摄象机对准目标,使摄象机的十字线瞄准目标,并接通炸弹制导系统,在投弹瞬间即将目标的图象存人弹上的记忆装置,投弹后,载机飞离目标区.在炸弹的下落过程中,电视自动引导头随时将其接收的目标图象与记忆装置中的图象进行比较,制控炸弹舵面,引导炸弹飞向目标.
红外制导炸弹采用的红外探测器,由上百个按格子形状排列的错探测器构成.当探测到地面目标的热辐射时,各相应的错探测器发射出一个电信号,经过放大以光点形式显示在观察员所用的阴极射线管荧光屏上,从而给出该目标热辐射图象.红外探测器与激光探测器在结构上是相似的.两者可互换使用.
上述三类制导炸弹各有优缺点,目前趋势是不同制导系统组合使用,甚至构成一个整体系统,以便取长补短,充分发挥其性能.
罗兰制导炸弹是利用罗兰导航原理把炸弹导引到预定目标的.炸弹上装有罗兰信号接收机和计算机,投弹前将载机位置和目标位置引人计算机,投弹后该计算机对接收的罗兰信号进行处理,算出炸弹偏离规定航线的实际位置,根据这两个位置之差值,发出控制信号,使炸弹飞向目标.
制导炸弹的发展,标志着航空炸弹正走向新的阶段.为了避免空对地攻击武器种类过分增多,充分发挥炸弹的威力,正在研制模式制导炸弹,使航空弹药模式化.这种模式制导炸弹可采用不同型式的导引头“模件",获得昼夜或全天候使用能力;可装不同型式的气动力控制面“模件",获得不同的射程.模式武器将是航空武器发展的重要趋势.
核弹
核弹包括原子弹、氢弹和中子弹,是第二次世界大战快结束时首次使用的大规模杀伤的战略轰炸武器.我国在1964年10月16日试验了第一颗原子弹,不久又爆发了第一颗氢弹.
原子弹利用核燃料在进行核裂变发生链式反应时,释放出巨大能量来引起爆炸.核燃料有铀235、铀233和怀239.1公斤铀235产生的热能大约等于2百万公斤煤的燃烧热能,原子弹犹如一个未加控制的原子反应堆.原子燃料要有一定的体积才能引起链式反应,核燃料能维持链式反应的最小体积叫“临界体积".因此平时原子弹中的核炸药要分开,每块不能大于临界体积.只有在需要爆炸时,才能把它们合在一起.当引信点燃时,使普通炸药爆炸而产生很大的压力,把核炸药的一部分沿导槽推送到两个核炸药半球之间,并把它们紧紧压成一个整体.核炸药的体积立即超过临界体积引起原子爆炸.中子反射层用来防止中子逃脱。
1945年在用的第一个原子弹重约3180公斤,长约305厘米。核炸药是铀235,爆炸力相当于20000吨TNT烈性炸药.
氢弹是利用轻元素例如氚(重氢)和氚的“聚合反应"而造成爆炸的.它爆炸时释放的能量比同样重量核燃料的原子弹大十倍.
聚合反应的必要条件是先要有极高的温度・所以这种反应也叫“热核反应";热核反应所需要的几千甚至几亿度的超高温只有在原子弹爆炸时才能产生・所以氢弹要用原子弹作为引爆装置。
核弹的破本主要是冲击波,光热辐射和放射性沾染。冲击波是核弹的主要破坏因素。例如原子弹在百万分之几秒爆炸,在爆炸中心形成几百万到几千万度高温和十亿至几百亿大气压的压力,高温高压下形成的蒸气(它是铀、钚和钢制弹壳在超高温下蒸发形成的)迅速膨胀周围空气而形成了强大的冲击波,在爆炸中心附近冲击波的扩散速度超过每秒1公里。原子弹爆炸时形成了一个大火球,其表面温度超过6000℃。辐射出的光和热会迅速引起燃烧。贯穿辐射主要是中子流和伽玛射线,能引起严重的放射病而导致死亡。原子弹爆炸时所产生的“灰尘”都具有放射性,随着它的扩散使下落的区域都受到沾染。
中子弹也是一种利用聚合反应的热核武器。它靠纯聚合反应起作用。中子弹爆炸时产生的能量以高能中子为主,约占百分之八十。它的杀伤主要靠大量高速中子形成的浓密中子雨。中子进入人体后,会使人体组织里的氢、碳、氮原子发生反应从而使细胞组织受到破坏。中子弹对非生命物体几乎不产生破坏作用,所以在战争中有它的特殊作用。
