美军不久前动用现役威力最强的常规炸弹,打击全球最深的地下核设施。这批炸弹虽完成作战任务,却也暴露出现有技术的性能上限,新一代弹药的研发难题随之显现。如今,美国国防高级研究计划局(DARPA)开始着手寻求解决方案。
2025 年 6 月 22 日,7 架 B-2 隐身轰炸机投下 14 枚 GBU-57 巨型钻地弹。这款弹药重达 3 万磅,是美军现役体量最大的常规炸弹,目标直指伊朗位于库姆市附近、深藏山体之下 80 至 90 米的福尔多铀浓缩设施。GBU-57 专为打击此类地下设施研发,可穿透约 60 米厚的钢筋混凝土或岩层,多枚弹药连续打击还能进一步提升侵彻深度。此次 “午夜铁锤行动” 中的打击任务,是美军史上技术难度最高的精确打击行动之一,也触碰到了现有侵彻弹药对抗加固目标的性能极限。
截至 2026 年 5 月的卫星影像与开源情报显示,伊朗在遭打击后,开始在坚硬花岗岩地层中开挖新设施,深度达到 80 至 100 米,部分区域甚至超过福尔多设施,现有钻地弹已难以实现可靠毁伤。情报同时指出,这些新建设施计划部署新一代离心机。
面对 GBU-57 的威胁,对手最简单的应对方式就是深挖地层、选用硬度更高的岩体。而自该型炸弹定型以来,这款 3 万磅重的钢制弹体高速撞击花岗岩时的物理作用规律,始终未曾改变。
DARPA 此次发布的信息征询书,直指这一核心物理难题。现有侵彻弹药普遍采用增大质量、提升速度的传统经验设计思路,DARPA 要求相关方案跳出这一框架,探索全新技术路径:对材料内部的应力波进行定向塑形、引导、增强或抑制;调控极端载荷下弹体所穿透介质的物态;将侵彻产生的冲击波作为可主动设计的变量,而非被动承受的物理现象。
想要理解这一构想,首先需要了解侵彻作用的基本物理原理。当硬质钢制弹体高速撞击钢筋混凝土或岩层时,会同时产生两种效应:一是弹体向前挤压、排开介质实现侵彻;二是撞击产生冲击波,向周边结构扩散。当前的侵彻弹药设计主要优化第一种效应,依靠弹体外形、材质硬度与飞行速度,最大化侵彻距离,而冲击波基本被视作附带产物,能量会沿侵彻通道耗散,现有设计无法对其进行有效管控。
DARPA 提出的是一套全新技术思路:让冲击波本身成为毁伤手段。若能在目标内部指定深度引导并放大应力波,弹药的实际毁伤范围将远超弹体自身的侵彻深度。此外,通过控制硬质材料的破损起始与蔓延规律,也能让尺寸、重量更小的侵彻弹药,达到以往重型弹药才能实现的毁伤效果。征询书明确将可控破损萌生与扩展、融合结构、材料与外形设计,实现对复杂目标的性能跨越式提升列为重点研究方向。
2025 年,美国空军已向应用研究联合公司授予一份为期 24 个月的合同,研发下一代侵彻弹原型装备,该项目旨在替代 GBU-57,用于打击加固掩体、坑道及深埋地下目标。美国空军在 2026 财年预算中申请 7400 万美元,用于推进项目研发、缩比地面测试以及全尺寸静态试验。
下一代侵彻弹项目与 DARPA 本次征集计划属于两条并行路线:前者侧重短期实用装备研发,后者主攻前沿基础科学,旨在催生原理性全新武器。
DARPA 同时还征集配套支撑技术,包括结构化 / 主动可调材料(可设计、改造内部结构,实现与冲击波的定向交互),以及先进原位诊断技术(能够捕捉高速撞击瞬间及后续数微秒内,材料内部发生的高应变率物理变化)。
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