2.4 攻坚战斗部
2.4.1 战斗部基本特征
随着战斗部毁伤能力的逐渐增强，战场目标的坚固性也在提高，典型的是大量的加固机堡和地下设施等目标。为了有效毁伤这些目标，需要研发专用的毁伤战斗部，于是攻坚战斗部应运而生。攻坚类弹药的工作原理是高强度弹体依靠动能侵入目标一定深度，然后发生爆炸，实现对目标的有效毁伤。这类弹药的战斗部通常采用高强度材料，且长径比较大，因此，在一定侵彻速度下，其弹体截面动能很高，其侵彻能力也就很强。
在战斗部（或弹丸）侵彻岩石、混凝土等硬目标的深度近似计算中，美国桑迪亚国家试验中心（SNL）的杨氏公式应用比较广泛，其形式如下：
式中，P为侵彻深度（m）；M为战斗部（或弹丸）质量（kg）；A为战斗部（或弹丸）横截面积（m2）；vc为战斗部（或弹丸）质量着靶速度（m/s）；S为可侵彻性指标；N为战斗部（或弹丸）头部形状系数。杨氏公式是基于大量试验得出的，其试验范围为：战斗部（或弹丸）撞击速度为61.0～1350m/s，战斗部（或弹丸）质量为3.17～2267kg，战斗部（或弹丸）直径为2.54～76.2cm，目标靶的抗压强度为14.0～63.0MPa。
从历史上看，对地面硬目标的侵彻打击最早使用的是常规航空炸弹，例如20世纪50年代美军发展的Mk80系列常规炸弹，其共有4种型号，分别是Mk81、Mk82、Mk83、Mk84，如图2-11所示，这些炸弹均属于常规低阻航空炸弹。从实战效果看，Mk80系列常规炸弹针对坚固目标的侵彻能力有限。
图2-11 Mk80系列常规炸弹及其典型结构
为了获得更强的侵彻能力，各军事强国都在进行新型攻坚战斗部的研发工作。攻坚战斗部性能的提高主要从几方面进行，如采用高强度弹体材料、增加战斗部壳体厚度、增大战斗部长径比、提高战斗部着靶速度等。图2-12所示为美军研制的BLU-122/B战斗部的结构图，从图中可以发现它的壳体厚度很大，特别是弹头部位，因此它的侵彻能力相比Mk80系列常规炸弹有质的提高。
图2-12 BLU-122/B战斗部的结构
2.4.2 战斗部毁伤能力
针对战场上日益增多的坚固目标，各国均在开发强侵彻战斗部，其中以美军的需求更为迫切。表2-3列出了目前典型攻坚类战斗部/弹药的关键参数及侵彻能力。
表2-3 典型攻坚类战斗部/弹药的关键参数及侵彻能力
在以上所列的攻坚类战斗部/弹药中，最为著名的是BLU-122/B型战斗部。在海湾战争前，美国空军发现用BLU-109/B钻地战斗部难以穿透伊军加固的地堡，因此迫切需要研制新型高强侵彻战斗部。GBU-28是一种5000磅（2268kg）级激光制导钻地炸弹，最初GBU-28激光制导炸弹选用BLU-113型炸弹作为战斗部。BLU-113战斗部重4700磅（2132kg），包含630磅（286kg）高爆炸药，其结构如图2-13所示。
图2-13 BLU-113/B战斗部的结构
随后，为进一步提高针对坚固目标的侵彻能力，GBU-28 C/B型激光制导炸弹选用4450磅的BLU-122作为战斗部。BLU-122/B侵彻战斗部的弹径为38.8cm，长388.6cm，壳体重3500磅，由整块的ES-1 Eglin合金钢加工而成，内装AFX-757炸药。ES-1 Eglin合金钢是一种高强度、低成本的低合金钢，是专门为新一代的钻地炸弹开发的。BLU-122/B在鼻锥、弹体装药、壳体结构等方面进行了改进，能够贯穿18 ft（约5.5m）强度为5000psi（34.5MPa）的钢筋混凝土。图2-14为BLU-122/B战斗部侵彻钢筋混凝土靶标的试验情况。
图2-14 BLU-122/B战斗部侵彻钢筋混凝土靶标试验
装备BLU-122/B战斗部的GBU-28激光制导炸弹在近年的多次战争中均投入实战运用。GBU-28由Texas Instruments公司设计，由Raytheon公司制造，从1991年服役至今，目前装备的国家包括美国、以色列和韩国，可以由B-2、F-15 E、F-111、F-117等飞机投射，射程超过9km。
GBU-28投射时，首先由操作者使用激光目标指示器照射目标，然后炸弹根据目标发射的激光信号，在制导执行机构的作用下命中目标；当GBU-28接触地面后，引信经过短的时间延迟后起爆战斗部，实现对地下目标的毁伤。1991年2月24日，GBU-28激光制导钻地炸弹由F-111战斗机首次进行投射测试。图2-15所示为命中目标及目标毁伤效果。
图2-15 GBU-28激光制导炸弹命中目标及目标毁伤效果
除BLU-122/B这种侵爆型的攻坚战斗部类型外，还研发了破爆型的攻坚战斗部。以美国雷神公司研制的AGM-154 JSOW（Joint Standoff Weapon）联合防区外武器为例，它是一种低成本、高杀伤性防区外攻击武器，具有多种型号，其中AGM-154 C型采用BROACH战斗部。BROACH为两级串联战斗部，由英国航宇公司研制，其结构如图2-16所示。
图2-16 AGM-154C联合防区外武器的结构简图
AGM-154 C前级为成型装药战斗部，全重100kg，其中装药量为91kg，用于在装甲、钢筋混凝土、土层等目标上开辟通道；后级为常规的随进战斗部，全重146kg，其中装药量为55kg，能够实现爆轰和破片杀伤效果。串联式侵彻战斗部相对于同等质量的定装药战斗部的主要优势是：能量提高1～2倍，其中70%来自聚能战斗部，且占用空间较小。