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2022年岁末将至,俄乌冲突僵局依旧。经过近十个月的战争,俄罗斯外强中干的本色越发暴露,尤其是俄罗斯军队的作战能力广受质疑。从战场实况看,尽管苏联解体30年来俄军经历了多次军改,但本质依然是苏联式的火力密集型军队,信息化程度低,精确制导武器少,主要依靠传统火力杀伤对手。在俄乌战场上,俄军使用了除核武器之外所有常规武器,在每天消耗数以万计的炮弹、火箭弹外,还投入了被称为“亚核武器”的云爆弹。

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在俄乌战场上,俄军203毫米自行火炮对乌军目标进行射击。

据俄媒报道,为了改善前线攻防态势,俄空天军在11月25日对据守在利西昌斯克市外围斯波尔诺耶定居点的乌军投掷了ODAB-500系列云爆弹,而早在今年4月的亚速钢铁厂攻坚战中,俄军已经使用了这种大威力武器。云爆弹并不是什么新式武器,首秀于越南战场,因为特殊的起爆机理和超过普通弹药的杀伤效能而备受关注,被认为是仅次于核武器的“非常规的常规武器”!那么,云爆弹到底有何特殊之处?本文略作介绍。

翻云爆震大杀器

在战争进入火器时代后,无论战争形式和作战理论如何演进,如何提高常规弹药的杀伤威力和作用范围,始终是各国军工部门关注的焦点。正所谓“他山之石、可以攻玉”,在日常生活中频繁发生的粉尘爆炸以及燃气、油气泄露爆炸,造成的恐怖破坏为军工研发人员提供了提升武器威力的新思路,以新的爆炸介质取代传统的火炸药,获得超乎寻常的爆炸威力和杀伤效果,最终发明了云爆弹。

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模拟粉尘爆炸的试验现场,粉尘与空气混合后发生爆炸的威力很大。

云爆弹又称空气燃料炸弹、气溶胶炸弹,英文缩写为FAE,其主要特征是在弹体内填充液体或固体燃料(云爆剂),与空气充分混合形成气溶胶云团,引爆后形成大范围的高温、高压以及缺氧效应,杀伤目标,因此被形象地称为云爆弹。与传统常规弹药利用炸药爆炸释放的冲击波和破片进行毁伤不同,云爆弹利用可燃气溶胶的爆燃爆轰进行杀伤,因为引爆时气溶胶密度低、爆速较慢,因此引发的高温高压相比普通弹药更持久,同时迅速消耗爆炸区域的氧气,造成缺氧,可令有生目标发生窒息死亡。云爆弹的杀伤效果与云爆剂的成分、装药配比、投放和引爆方式以及战场地形、气候条件都存在密切关联,只有在理想状态下才能获得可观的威力。

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云爆弹的杀伤原理图,在首次起爆后释放燃料形成气溶胶,二次起爆造成大范围杀伤。

云爆弹的概念最早可以追溯到一战时期,当时德军尝试在炮弹中加入乙炔等可燃气体以增加爆炸威力,在二战时也进行过类似的研究,但都没有取得成功。云爆弹真正登上战争舞台是在上世纪60年代的越南战争期间,美军首次使用GBU-55型云爆弹,用于在茂盛的丛林中开辟直升机起降场,同时也用于杀伤越军人员,在实战中表现出效果显著、成本低廉、费效比高等突出优势,迅速引发各国军界的注意,在苏美争霸的背景下成为东西军队的新宠,得到大力研发,型号不断更新,频频运用于历次局部冲突中。

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云爆弹的爆炸现场图片,在越战中美军利用云爆弹在丛林中开辟直升机起降场。

从云爆弹到温压弹

在实际运用过程中,美苏科研人员也发现,早期云爆弹存在诸多难以克服的缺陷。首先,在复杂地形和恶劣天气条件下,云爆弹的杀伤效果会大受影响;其次,云爆弹以液体燃料为主,添加少量固体燃料,而且需要两次引爆,导致武器体积居高不下,内部结构复杂,对投放条件要求苛刻,燃料利用率低,通用性、可靠性和灵活性欠佳;最后,云爆弹基本不会产生破片,对于有坚固防护的目标缺乏穿透性破坏力。

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叙利亚内战期间,俄军使ODAB-500系列云爆弹打击恐怖分子,上图为云爆剂与周围空气正在进行充分混合

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在二次起爆后,气溶胶云团被引爆,利用爆轰破坏效应对有生力量予以重创

针对云爆弹的缺点,美国及苏俄军工部门努力加以改进,经过二十多年的发展云爆弹已经形成了三代产品。第一代云爆弹的特征为低速投放、低速着陆,即由低速飞行进行临空投掷,飞行速度保持在600千米/小时以下,利用运输机、直升机等空中平台机型投掷最为适宜,代表型号为美制GBU-55、苏制ODAB-500系列等。

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苏联开发的第一代云爆弹ODAB-500系列航空炸弹。

第二代云爆弹以高速投放、低速着陆为特征,可由时速在830千米以上的战术飞机进行投放,提高了运用灵活性和突然性,同时引入率子母弹和制导技术,提升攻击精度和杀伤威力,相较第一代产品威力提高4~5倍,代表型号有美制GBU-72、BLU-73/76/96等。

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19689月,美空军一架A-1E攻击机挂载着两枚BLU-72/B云爆弹从泰国那空帕侬机场起飞,奔赴北越上空遂行对地轰炸任务

第三代云爆弹特征为高速投放、高速着陆,主要改进是取消了减速伞装置,简化弹体结构,增加有效载荷,提升杀伤效果,其威力可达TNT的10倍;其次是改进了起爆方式,利用压力或化学方式释放扩散燃料,形成气溶胶,只需一次起爆即可完成杀伤,从而降低制造成本和工艺难度,改善维护条件;最后,投放方式一改往日的空中投掷,也可由地面装备进行投射。第三代云爆弹的代表型号有美制M72NE/HH云爆火箭弹、俄制9M555火箭弹等。

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苏制TOS-1重型火力系统,该系统可发射内含云爆弹战斗部的非制导火箭弹

在云爆弹基础上,苏美两国又进一步开发出温压弹,英文简称HAP,可视为云爆弹的技术升级版本。两者的毁伤机理颇为相似,但内部结构颇有不同。温压弹的装药仅为固体燃料,添加镁、钡、铝、硅、锆的材料提高燃烧温度,而且自带氧化剂,无需与空气充分混合,只需一次起爆,燃料利用率高,威力更强,在使用可靠性上相比云爆弹有质的提高,对地形及天气条件的要求也大为降低,结构也更简单,可以根据实际需求改变弹药规格,既可以用于数百吨的超级炸弹中,也能整合到几百克的手榴弹里,应用场景更广泛。

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KBP设计局研制的什米尔肩扛式近程非制导火箭发射器,该发射器便能发射采用温压战斗部的PRO-A火箭弹

老弹犹勇,再战沙场

聊过云爆弹的原理和历史,我们再回头看看俄军在乌克兰战场使用的ODAB-500系列云爆航空炸弹。在越南战场上,苏军了解到美军GBU-55云爆弹的威力,深受震动,于是在上世纪70年代初责成GSKB-47设计局,即大名鼎鼎的“玄武岩”设计局开发同类装备,以充实苏军非核武器的大当量打击能力,最终开发完成了ODAB-500系列云爆弹,并持续加以改良,目前已发展出四个子型号,依照时间顺序和性能水平依次为ODAB-500、ODAB-500P、ODAB-500PM及ODAB-500PMV。

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位于俄罗斯首都莫斯科市区内的GSKB-47设计局总部大楼

ODAB-500型全长2.2米、弹径0.45米,全重392千克,战斗部重93千克,内含环氧乙烷构成的云爆剂,外形与普通航空炸弹相似。ODAB-500型列装后被苏军大量用于阿富汗战争中,用于打击活跃于山区的游击队和抵抗分子,不过因为可靠性较为低劣,苏联空军在使用该型云爆弹时通常采取双机编队,如果长机投弹后未能成功二次引爆,僚机就会迅速跟进,发射非制导火箭弹加以引爆。

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ODAB-500云爆弹结构图,弹体黄色区域内含有云爆剂与点火爆炸装药,蓝色区域内安装有减速伞装置

ODAB-500P型全长2.27米、弹径0.5米,全重466千克,战斗部重145千克,其云爆剂主要成分由环氧乙烷替换为间戊二烯。在可靠程度、杀伤效能上较ODAB-500有明显改善,但运用并不普遍。

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第二次车臣战争期间,堆放于俄空军基地内部的ODAB-500PM云爆弹,背景中可见-25攻击机

ODAB-500PM型全长2.28米、弹径0.5米,全重520千克,战斗部重193千克,云爆剂成分升级为四聚氰胺。资料显示,ODAB-500PM在引爆后可产生直径15米、厚约2.5米的雾状油气云团,对野战工事的作用半径达25米,对装甲车辆、军用飞机和有生力量的作用半径为30米。在遭到ODAB-500PM的攻击时,人员用于防御破片杀伤的单兵防具将毫无用处,在超乎想象的高温高压和缺氧环境下,人员不是被瞬间蒸发,就是窒息而亡。

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20131月初,叙利亚军方出动米-24雌鹿”武装直升投放ODAB-500PM云爆弹,对固守在阿勒颇市国际机场附近的反对派分子予以打击。

ODAB-500PMV的具体性能诸元目前尚未公开,据称为了便于直升机挂载进行了适应性改进,从展出的实物和实战照片判断,该弹的尺寸和体积较之前的型号大幅缩减,气动外形更趋流线型,取消了原有的环形尾翼,4片四边形弹翼的面积得到扩大,具体作战效能应该也有所提升。不过,考虑到这种炸弹的投放方式,在俄乌战场上使用的风险很大,毕竟在乌军各型防空武器的打击下,俄军直升机已经蒙受了很高的损失。

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俄罗斯防务展上的ODAB-500PMV云爆弹,该弹最明显的变化,便是相较于诸位前辈,尺寸大幅缩减、外形更加流畅

结语

目前在俄乌战场上亮相的俄军云爆弹主要还是ODAB-500PM型,该型炸弹已经在第二次车臣战争以及叙利亚内战中得到应用,战绩斐然,颇受好评。不过,就技术水准而言,ODAB-500PM依然属于第一代云爆弹,以低速投放、两次起爆为特征,存在装药利用率低、可靠性堪忧、不适于攻坚打击等缺陷,虽然爆炸场面十分震撼,但对于隐蔽在坚固工事内部的乌军而言威胁并不大。尽管如此,基于云爆弹的杀伤机理,在清除阵地表面设施,杀伤暴露人员和车辆,乃至对雷区进行爆破排障作业时,云爆弹依然效果优良,而效费比较高。相信在之后的战事中,ODAB-500型云爆弹仍将是俄军颇为倚重的武器。

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20229月,俄军飞机对乌军阵地投掷ODAB-500型云爆弹的场面。