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美军典型战斗部新进展分析

军工资源网 2022年05月18日

导读：本文从精确制导钻地炸弹战斗部、“战斧”联合多效应战斗部以及高超声速导弹战斗部三个方面对美军典型战斗部新进展进行了梳理分析。其中，GBU-57系列钻地弹战斗部通过加装“助推器”等进一步提升了对加固结构的穿透力、装载高爆炸性有效载荷的能力以及钻深能力，并将配备新型M-Code GPS接收器以增强对GPS信号干扰的鲁棒性;GBU-72将采用BLU-138穿甲弹头与可编程延迟引信，可更高效地对抗坚硬和掩埋结构;JMEWS能够将现役“战斧”爆炸破片能力与新的突防能力和改进的任务规划相结合，使得其兼具打击软目标与坚硬目标的能力;“通用高超声速滑翔体”C-HGB战斗部具有不可预测的飞行剖面，可在滑翔过程中实施横向机动，与其极快速度相结合，难以被反导系统拦截。

精确制导钻地炸弹战斗部最新进展

GBU-57系列巨型钻地制导炸弹

GBU-57已于2011年装备部队，尤其适用于摧毁地下目标、坚固工事、坑道以及隧道系统，其强大的杀伤力，将会对全球其他国家的地下堡垒以及其他地下设施造成严重威胁。

GBU-57系列钻地弹的主要结构特点在于，其弹体中部有4个十字排列的短横翼，弹体尾部有4个折叠式的栅格尾翼，可灵活地调整飞行方向和攻击角度，在此将其主要性能与研究测试情况进行梳理，如下表所示。

图表：GBU-57主要性能与研究测试情况

主要性能	描述
弹长/弹径，米	6.2/0.8
重量，吨	13.6
杀伤半径与命中精度，米	650/1.2
最大命中速度，马赫	＞1
发射平台	B-2A（内部弹仓可携带两枚）
战斗部	采用BLU-127穿透型弹头，壳体材料为镍钴钢合金（耐高温耐冲击），可装药约2.4吨，装药可能为环三次甲基三硝胺与三硝基甲苯（TNT）和铝粉混合物，采用了智能延时引信
侵彻能力	爆炸速度约为3～9公里/秒，使冲击波以超音速穿过材料，弹头以超过4000MJ的爆炸当量引爆；BLU-127/B和BLU-127A/B的侵入深度约60.96米（2007年美空军官方报道披露，但并未披露其是否能穿透钢筋混凝土层），最新弹头型号的侵彻能力尚未披露
最新升级（2020财年）	基于美国空军硬深埋目标击败系统(HDBTDS)计划主要对GBU-57进行软件修改，并将为其配备新型M-Code GPS接收器
相关测试	2019年5月，B-2轰炸机在一个未公开的位置投放了两枚GBU-57对地面目标进行了攻击测试

美军多年来持续对该型钻地弹进行升级，已经发展了GBU-57/B、GBU-57A/B、GBU-57B/B、GBU-57C/B与GBU-57D/B以及最新升级型号GBU-57E/B(截至2022年1月并未见更新型号信息披露)，以进一步加强该型钻地弹穿透岩石、混凝土和钢铁的能力。其中：

早期型号GBU-57/B、GBU-57A/B和GBU-57B/B分别装有BLU-127/B、BLU-127A/B和BLU-127B/B弹头;
据佛罗里达州埃格林空军基地第96测试联队公共事务办公室媒体运营主管IlkaCole透露，与之前的GBU-57型号不同，GBU-57E/B增强了穿透混凝土结构和输送高爆炸载荷的能力，并可配备活性弹头与惰性弹头(惰性武器根据任务要求发挥各种作用);
最新研究的惰性BLU-127C/B弹头是GBU-57E/B的核心弹头，其至少有一个“助推器”，但目前尚不清楚这是否是指物理推进该部分的系统，例如火箭发动机，以增加穿透力或简单地加速主装药引爆的爆炸装药。

B-2A战略轰炸机投放GBU-57测试

梳理可知，美军已经通过第四次升级为GBU-57加装“助推器”、改装弹仓，并构建其携带活性弹头与惰性弹头的能力，进一步提升了其对加固结构的穿透力、装载高爆炸性有效载荷的能力以及钻深能力，并正在进行软件与GPS升级。据悉，美军仍具有GBU-57D/B库存，具体数量并未透露，并已于2016年将GBU-57E/B型号纳入空军的可用库存中。

远程、持久性、高有效载荷、全方位低可观测性的独特组合，使美国空军的隐形轰炸机部队不仅是发生冲突时不可或缺的资产，而且是国家常规和核战略不可或缺的组成部分，GBU-57则被作为增强B-2A硬隐蔽目标打击能力的利器之一。基于GPS制导，B-2有可能在同一个地点持续投放多枚该型钻地炸弹，首先利用装备惰性弹药的GBU-57型号“挖掘”到目标，软化上面的结构层，从而能够使后续投放的GBU-57实现更深的侵彻深度。

未来GBU-57的强侵彻能力与B-2A潜入敌方领土的能力相结合，将有可能使得美国具备摧毁全球最坚固、最具价值的掩体的潜力。并且，GBU-57系列还将具备在与潜在的对等对手进行更大规模的常规冲突中打击深入、坚固的目标的能力。

GBU-72重型钻地制导炸弹

GBU-72也是美国空军提高传统的“掩体破坏”能力计划——硬深埋目标击败系统(HDBTDS)计划的一部分，旨在被用于攻克顽固的深埋目标挑战。

GBU-72测试

美军基于先进的建模、模拟技术以及相应流程完成了该型武器的设计及其预计的有效性评估。相对于早期的GBU-28，GBU-72不易受天气条件的限制。

图表：GBU-72主要性能与研究测试情况

主要性能	描述
外形	与GBU-31精确制导炸弹外形相似，但体积较之更大
重量，吨	约2.268
发射平台	F-15E（可携带三枚），美军还计划将其装载于战斗机与轰炸机上（战术飞机以及B-2A、B-52H和B-1B均具备携带能力）
制导	改进的联合直接攻击弹药GPS制导套件，GPS+INS
战斗部	将采用BLU-138穿甲弹头（由AF96制成的大直径空弹头箱组成，包括相关组件、零件和数据），采用了可编程延迟引信（能够检测层/空隙）
侵彻能力	可能具备穿透6米乃至更深的加固混凝土的潜力（美军并未透露相关信息，仅依据其将取代的GBU-28/B能钻入地下45.72米与穿透至少4.572米的钢筋混凝土的原始能力设计数据推测）
首次测试	2021年10月美军首次使用F-15E“攻击鹰”战斗轰炸机成功发射了一枚GBU-72

基于智能引信系统，GBU-72可在预先编程的深度引爆，更耐用、更高效，能够比其他同类炸弹，以更低成本、更少投入数量实现杀伤能力。与GBU-28相比，GBU-72预计会提供更为卓越的对抗坚硬和掩埋结构的性能。

据称，GBU-72主要作为美军的武器储备，以应对可能对美军造成巨大威胁的国家，还将作为B-2扩展打击计划的一部分，集成于B-2A上，提升该轰炸机的硬隐蔽目标打击能力。

美军已经于2021年3月发布了BLU-138弹头(最多125枚)的制造合同机会，具体应标公司并未透露，并披露会于2022年开始采购125枚GBU-72以替代GBU-28，还计划于2022年进行进一步的集成试飞以及开发和运营测试。

“战斧”联合多效应战斗部最新研究

为了提高“战斧”BlockⅣ的多用途作战能力和打击灵活性，美国海军与雷神公司正基于联合多效应战斗部系统(JMEWS)计划为该导弹开发新型有效载荷，以使其在具备攻击常规工事的能力的同时，也能够打击掩体、地堡、指挥部等目标。

JMEWS计划旨在通过将当前弹头的爆炸破片能力与新的突防能力和改进的任务规划相结合，以大幅扩展“战斧”导弹能够击败的陆地目标集，并将增强的穿透能力引入单个弹头，以使“战斧”能够攻击软目标，如停放的飞机、车辆和士兵编队，以及坚固的目标，如掩体、地下指挥所和坚固掩体中的飞机。

“战斧”BlockV导弹首次作战测试

JMEWS将高爆装药和穿透式弹头结合在一起，由于配备可编程的通用引信，弹头可以定制以引爆不同类型的目标，即使导弹在飞行过程中亦可实现该型打击能力。根据美军公开资料可知：

美海军已经完成了导弹的新型联合多效应战斗部系统的测试，战斗部爆炸制造了足够后续部件进入的洞口，完全侵彻了混凝土目标，并穿透了两层靶板，由此验证了“战斧”导弹在保持破片杀伤能力的基础上，也具备了侵彻能力;
美国中央司令部还赞助了JMEWS的开发和测试，分析了可编程弹头集成到Block IV战斧上的能力，使导弹在进行掩体破坏时能够更好地穿透硬化结构。

美军还在持续研发JMEWS，以为导弹增加针对加固和深埋目标的毁伤能力，并提高针对防空系统和大规模杀伤性武器类目标的毁伤能力，并计划为“战斧”Block VB装备该战斗部系统，以提升其对综合防空系统和大规模杀伤性武器的毁伤能力。

而“战斧”Block V导弹具有导航/通讯(NAV/COMM)级功能，可保持飞行中目标更新和改进导航的能力，具有更远的射程和动态瞄准能力，辅以JMEWS，“战斧”Block V将能够更加高效地毁伤各类目标，包括坚固的地面目标。

美国海军航空系统司令部(DOD)已于2020年3月授予雷神公司一份周期为45个月的设计、集成、测试和评估合同，用于JMEWS的工程和制造开发(EMD)阶段，预计全部工作将于2023年11月完成。由此说明JMEWS已经进入大规模生产前的最后开发阶段。“战斧”Block V也将有可能于2023～2024年列装并投入量产。

综合而言，JMEWS将能够提高“战斧”巡航导弹的灵活性和杀伤力，以对抗防御掩体、地下实验室和导弹设施等严密的坚固目标。

高超声速导弹战斗部最新进展

AGM-183A空射快速响应武器(ARRW)

AGM-183A空射高超声速导弹采用了“助推-滑翔”式原理，其弹头内部的整流罩内，配备有一个装有68kg钨制破片杀伤战斗部以及近炸引信的无动力乘波体高超声速滑翔器，并使用了“惯性制导+GPS”的制导体制，能够保证较高的命中精度。

AGM-183A概念图

据洛克希德·马丁公司臭鼬工厂副总裁于2019年6月透露，该型导弹的弹头长度约为1.8米。弹头重约100kg，装药20余kg，可能安装了雷达导引头。

美国空军官员于2020年10月在美国The Drive网站“战区”专栏透露，ARRW的最大飞行速度约为6.5～8马赫，射程约1000米。该型导弹已经展开了多次试验，2021年7月以来的两次试验情况如下所示。

美国空军已于2021年7月7日首次成功测试了AGM-183A空射型快速反应高超音速导弹的弹头，该高爆破片弹头可安装在导弹的助推滑翔飞行器内;
2021年12月15日，AGM-183A新型高超声速导弹试射失败，美空军尚未确定导致试验失败的原因，将在组装基地对该型导弹进行遥测和机载数据分析。

综上可知，AGM-183A采用了扁平式楔形布局，弹头空间容量非常小，其战斗部的作战价值有限，不过据洛克希德·马丁公司透露，未来可能会通过扣除整流罩，放大滑翔弹头尺寸等对其进行持续改进，以满足作战能力要求。

“通用高超声速滑翔体”C-HGB战斗部

C-HGB采用了轴对称的锥形布局，是一种无动力高超音速弹头，可由火箭助推器推动至最佳高度与速度，沿着不同轨迹在大气层内以高超声速滑向目标，并可在滑翔过程中实施横向机动，难以被发现、跟踪，理论上难以被反导系统拦截，为美国海军、陆军高超声速武器的通用战斗部。

与传统弹道导弹上的再入飞行器相比，C-HGB具有不可预测的飞行剖面，甚至是机动设计，与其极快速度相结合，能够使得对手难于防御这些武器，或重新定位，或以其他方式在被击中之前进行掩护。

图表：C-HGB相关测试

时间	试验结果
2011年	其技术原型准确击中了3700公里外的目标
2017年10月	在太平洋导弹靶场和夸贾林环礁之间成功测试
2020年3月	飞行了约4000公里，并以马赫数5的速度飞行，导弹成功发射并命中了夸贾林环礁导弹试验场的一处目标，命中精度小于15厘米

其中：

2011年的初始测试中，美军采用了更大且略显粗糙的滑翔体，只是为了证明该设计可以在飞行剖面中生存：助推器的极大加速度、穿过大气层时空气摩擦差生的热量、临近空间的真空以及再入大气层下降;
失败的2014年测试以及2017年测试中，美军开始探索准确性、杀伤力以及其他性能特征;
2020年以及未来的测试则将侧重于对设计进行微调，以精确地按照陆军和海军任务的要求执行。

2020年3月的测试中，美国海军战略系统计划(SSP)从位于夏威夷考艾岛西海岸的太平洋导弹靶场设施巴金沙开始，对C-HGB进行了试飞。

C-HGB被安装于三级战略目标系统(STARS)火箭上(美国海军已停产的北极星导弹的改进版本)，组装好的导弹由位于太平洋导弹靶场北部边缘附近的专用STARS发射台发射。发射后，导弹飞向马绍尔群岛的夸贾林环礁，并可能撞击了伊莱金尼岛的西北端，该撞击点距离试飞开始的太平洋导弹靶场发射台约3780公里。但美军未针对测试视频进行详情披露，是否为实际爆炸弹头的爆炸，亦或是仅为C-HGB以高超音速撞击目标区域的动力学效应，尚未可知。

2020年位于太平洋导弹靶场设施与夸贾林环礁之间的测试区域

未来C-HGB完全投入使用时，将包括武器的常规弹头、制导系统、电缆和热防护罩。美国海军计划将C-HGB用于潜射导弹，将其该战斗部安装于一个87.63cm的2级固体燃料火箭上，预计于2028年前将导弹部署在弗吉尼亚级潜艇上。美国陆军则计划于2023年开始部署远程高超音速武器(LRHW)——一种陆基高超声速弹道导弹，射程超过2775公里，将由固体燃料发动机助推器与C-HGB双锥体高超声速滑翔弹头组成。

迄今为止美军也只进行了几次飞行测试，美国高超声速战斗部等相关技术的最终发展轨迹仍有待观察。并且随着航程和飞行时间的增加，高超声速飞行仍面临诸多挑战，如滑翔飞行器在大气层中加速时极端空气动力加热的累积效应。加上高超声速导弹的远程性能难以估量，美国国防部也已将其高超声速计划的发展重点由“快速全球打击”转移到“即时打击”，同时强调射程更为适中的武器需求。未来，美军还将针对C-HGB战斗部展开相关测试，并进一步攻克技术挑战。

小结：美军对于GBU-57战斗部的升级更加诉求提升加固结构的穿透力、装载高爆炸性有效载荷的能力、钻深能力以及抗干扰能力，对于GBU-72将采用新型的BLU-138穿甲弹头与可编程延迟引信，以使其能够更加高效地对抗坚硬和掩埋结构;基于联合多效应战斗部系统(JMEWS)为“战斧”BlockⅣ导弹开发新型有效载荷，以提高其多用途作战能力与打击灵活性，并将为“战斧”Block VB装备该战斗部系统，以提升其对综合防空系统和大规模杀伤性武器的毁伤能力;C-HGB已经成功进行了三次测试，但高超声速技术的发展仍面临诸多挑战，仍需精确对标美海军与陆军的作战任务需求展开深入研究。（北京蓝德信息科技有限公司研究员姜林林）

美军典型战斗部新进展分析

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