前言：现代指挥中枢、弹药库到导弹发射设施纷纷转入地下，钻地弹应运而生，昨日，美国B-2轰炸机使用6枚GBU-57钻地弹攻击了伊朗深在山体下方90米的核设施，这种钻地弹重达14吨，，而回头看，中国现役最大的钻地弹才重一吨，但两者在穿透能力和打击效果上差距并不大，这是为什么呢。
一：美军钻地弹威力
自一次世界大战开始，地上建筑和浅埋结构工程能够轻易地被密集而猛烈的火力摧毁，防御工程建设也越来越坚固，航弹侵入建筑内部的弹道轨迹取决于建筑结构布局，常见的民用建筑楼板厚度一般在10 - 15厘米，商业建筑的楼板厚度 20 - 30 厘米，击穿钢筋混凝土后会偏离原先的弹道，撞击梁柱时会发生较大偏转甚至折返，建筑结构越复杂，弹头贯穿厚度越有限，907千克的MK84型炸弹只能炸塌一两层楼，在“巴比伦行动”中，以色列空军8架F-16A战斗机在1000米高度以35度角俯冲投掷16枚M K84航弹才击穿伊拉克核设施外壳，自海湾战争开始，美军把压制性的面目标轰炸改为攻角可控的精确制炸弹。
弹体重量和落地速度越大，落地倾角越小侵彻深度越大，洛马公司与波音公司开发的联合直接攻击弹药(JDAM)重894千克，落地速度约为320米/秒，能够轻易地击穿地面建筑的几层钢筋混凝土楼板或浅埋地下工事内部再爆炸，造成极严重的破坏作用，但是进攻与防御是交替发展的，每当一种新武器使原有防御手段失效后就会催生出新的防护工程技术，为抗击精确制炸弹，防御方尽量将防护工程构筑在足够深的山体之内，天然岩体具有很强的静动承载能力，炸弹击中山体岩层会发生压缩、破碎和塑性变形，侵彻厚度视岩体而定岩体越密实坚硬，覆盖层越厚,防护效果越佳。
美军是最早发展这类炸弹的，二战末期，英军为了轰炸德国的坚固潜艇洞库，研制了重10吨的“大满贯"炸弹，这种炸弹可穿透40米土层或2至6米的混凝土，美军仿制后又自己研制了重达20吨的T一12“造云者”巨型炸弹，这种炸弹落地爆炸后，爆心附近岩体将发生压缩、破碎和塑性变形，形成强烈的地冲击波向下方传播，产生地震效应毁坏周边的地下结构，因此被称作地震炸弹，越战时美军研制的BLU-82/B巨型燃料空气炸弹，该弹全重达6.8吨，这倒不是钻地炸弹，研制目的是在越南丛林中迅速开辟直升机着陆场的，但由于有强大冲击波，美军也打击地道系统、洞穴等目标，使洞穴内的氧气燃尽而造成人员窒息。
美军在对伊拉克动武前，由于手头上BLU-82/B的炸弹存货不多，美国空军研究实验室就研制了具备与BLU-82/B相似能力的GBU一43／B巨型空爆弹，炸弹沿用BLU-82/B的炸弹货盘投放方式，重约10.25吨，内装8.5吨H一6特种混合炸药，爆炸威力相当于11吨TNT炸药，对坚固工事破坏半径为137.61米，毁伤建筑半径为1000米，杀伤人员半径为2700米，当其在距地面1.6米的高度爆炸时，装药里的21％的铝粉将半径3至500米范围内的氧气耗掉三分之一，美军原本打算在伊拉克战争中使用，但伊军的抵抗很弱，美军根本不需要使用，最终取消了使用，之后才对盘踞在阿富汗隧道投放了一颗，摧毁了3处隧道以及一些武器弹药库。
但这种炸弹是对付不了设置在地下的混凝土工事掩体的，必须使用钻地炸弹击穿，美军在伊拉克用于实战的是GBU-27“铺路”Ⅲ 激光制导钻地弹，全重885公斤，使用的BLU-109穿甲战斗部采用高强度铸钢弹壳，装243公斤PBXN-109 高爆炸药，以近乎垂直的角度穿透1.8-2.4 米强化混凝土或30米土层后引爆，美军还研制GBU-28钻地弹，重907千克，落地速度大于1 200米/秒，可钻透6米厚的混凝土，但对深藏地下百米的加固目标无能为力，美国紧接着发展出了GBU-57MB巨型钻地弹，弹重达13.6吨，战斗部壳体采用镍钴钢合金制成，内装炸药2.5吨，在12000米高空投放时可穿透40米坚固岩层和61米混凝土层，每架B—2A轰炸机在内部弹舱可携带两枚，这是目前世界上最强的钻地弹了。
二：中国空投钻地弹威力
中国空军的航空炸弹早期仿制苏联的十多种炸弹，其中1型和2型为高阻内挂式炸弹，主要用于拥有炸弹舱的轰 5、轰 6轰炸机和强5攻击机，适宜中高空投掷，3型是低阻力外挂式炸弹，4型为低空减速式炸弹，是在3型炸弹加装减速伞而来，主要用于战斗机、攻击机和战斗轰炸机，适宜低空投掷，有重量236-250千克，内装97千克高爆炸药，重473千克，内装 200千克高爆炸药，重 980千克，内装 431千克高爆炸药三种，这些炸弹并没有钻地作用，中国在钻地弹技术方面几十年来都是一片空白，90年代为摧毁台湾岛上的衡山指挥所、佳山基地等一系列地下军事设施，中国紧急引进了俄制KAB-1500重型钻地弹才填补了空白，该弹重1500千克，可穿透3米厚钢筋混凝土或20米厚土层。
但在实战应用中，苏 - 30MKK 战斗机投放 KAB - 1500KR重型钻地弹后，还要利用自身的激光照射设备对照射目标，为炸弹提供制导信息，炸弹在飞行过程中要全程接收激光信号，载机在防空火力下这种操作无疑是危险的，于是中国打算发展自己的钻地弹，可当时的钻地弹时技术是一片空白，尤其是可承受高速撞击地面时产生的巨大冲击力的高强度、高韧性特殊合金和先进的制造工艺，西方国家也不会向中国出口任何钻地弹技术和设备，中国科研人员对钻地弹的认知有限，只能依靠公开的学术论文、军事报道以及国际武器展览等公开资料开始探索，钻地弹的原理很简单，但研制涉及材料力、力学、动力学，不同地质条件下能量转换与传递等多个领域。
经过多年攻关，中国研发出了密度19.3g/cm³，抗压强度2.8GPa的梯度纳米晶粒钨合金，硬度比贫铀还要硬20%，又研制了碳纤维与特殊树脂基体复合的高强度、耐高温的复合材料，为钻地弹的研制提供了坚实的物质基础，“天戈” 制导钻地炸弹于2012 年在珠海航展上首次亮相，是中国第一种钻地炸弹，它的出现标志着中国在钻地弹领域取得了重要突破，该弹重1000千克，可由轰 - 6K、歼轰 - 7A、歼 - 16 等战机内挂或外挂，是空军标准钻地武器，弹体采用高强度合金钢，战斗部是400 千克高爆穿透性装药，延迟引信为“先侵彻后爆炸” ，采用激光制导 + 惯性制导+ 北斗卫星制导，命中精度5米，云箭 - 1000型重型钻地弹也重1000千克，不同的是安装了 “钻石背” 折叠弹翼，可在防区外投掷，两者均可穿透6钢筋混凝土或30米软质土层。
AKD - 088C钻地导弹主要搭载歼 - 16战斗机，射程可达500公里 ，与钻地炸弹相比钻地导弹更为灵活，战机可以根据战场态势选择最佳的发射位置在敌方防区外发动攻击，大大增加了攻击的突然性和灵活性，战斗部虽然比“天戈” 制导钻地炸弹小，但采用了“接力串联爆破” 模式，一级战斗部先钻进目标的外壳轰出通道，二级战斗部则沿着通道深入目标核心，显著增强对地下坚固目标的穿透能力，同样能击穿6米混凝土或30米软质土层 ，作战时多架战斗机可以从不同方向接近目标，通过数据链实现同时发射，以北斗卫星导航加红外成像制导和末段雷达成像制导实现多枚 AKD - 088C钻地导弹重复命中同一目标，将钻地能量集中于一点，以毁伤埋藏在更深处的目标。
除此之外，中国还研制了 CM - 506KG小直径灵巧弹药，重量虽然只有100千克，但在670 米 / 秒的着地速度下可以击穿4米混凝土或10米泥土软质土层，这有采用滑翔翼，具备防区外投放能力的飞腾 - 7精确制导炸弹，重量也只有130千克，这种小直径弹药的优势在于体积小、重量轻，可以极大增加战机的载弹量，而且成本相对较低，对无法侵彻的目标可以攻击坑道工程的最薄弱环节-进入口，大多出入口为直通式，地表的端口暴露，现代侦察条件下很容易被发现，小直径灵巧弹药威力可击穿进入口大门内并在一定距离内爆炸，爆炸形成的空气冲击波将直接向坑道内传播，产生强烈的正反射现象杀伤坑道主体内的人员和设备，提升中国空军的多样化的作战场景。
三：中国独有的钻地弹道导弹
除了空射型钻地弹，中国还开发了全球首款钻地弹道导弹-东风 - 15C，为作战提供了更多的灵活性，东风 - 15C弹道导弹采用单级固体燃料发动机，射程600-700 公里，采用惯性制导 + 卫星定位复合制导，命中精度可达1米，弹体材料为厚壁钨合金，长径比达10:1以上，前端为独特的 “高强度合金与贫铀材料锻造的细长圆柱体动能侵彻体”，这个精心设计和优化的尖锥型弹头能够将冲击力集中于一点楔入岩层，高强度合金钢能够承受巨大的冲击力而不发生变形或破裂，密度高达19.1g/cm³的。贫铀材料确保面对坚硬的岩石、钢筋混凝土能够保持尖锐的形状，整个战斗部的结构用了多层复合结构，各层材料相互配合，充分考虑了钻地过程中的力学需求。
虽然重量只有1000千克，但东风 - 15C弹道导弹末端速度高达惊人的 6 马赫，即2000米/秒，如此高的速度，不仅极大地压缩了敌方防空系统的反应时间，更重要的是高速所带来的巨大动能， 根据动能公式 E = 1/2mv²（其中 E 为动能，m 为物体质量，v 为物体速度），速度优势能让战斗部的动能呈指数级增长，撞击目标瞬间释放出极其强大的能量，可穿透70米厚的抗压强度在 100 - 300MPa的花岗岩岩层 ，岩层硬度和强度远高于钢筋混凝土，可见其穿透能力远超美国 GBU - 57 巨型钻地弹，战斗部采用爆速是TNT炸药的 1.3 倍的新型高爆炸药，穿透目标到达预定深度后引爆后能够释放出巨大的高温高压气体，在地下有限的空间内形成不断反射、叠加的冲击波。
与以重量和体积换取更大动能的美国GBU - 57钻地弹相比， 东风 - 15C弹道导弹走了一条不同的道路，战斗部重量只有GBU - 57钻地弹的14分之一，末端速度却是GBU - 57钻地弹的4倍，拥有更优的毁伤效果，小于1米的命中误差还可精准穿透到目标最关键的位置引爆，造成致命打击，而且造价仅为GBU - 57钻地弹的10%，另外东风 - 15C弹道导弹采用单级固体燃料发动机，有出色的机动性和快速反应能力，导弹射程能够在远离敌方防空火力圈外打击敌方纵深重要目标，从发射到命中只用几分钟，不需依赖价值20亿美元的B-2轰炸机千里迢迢飞行三四十小时突防投掷，无需制空权保障，也无需加油机保障，当然东风 - 15C弹道导弹射程小了点，但同样甚至更重的弹头一样可以装在东风21、东风26上，让美国在日本和关岛的地下设施全成摆设。
四：结语
中国钻地弹的发展历程，是一部充满突破的奋斗篇章，经过科研人员的不懈努力逐步攻克了诸多关键技术难题，构建起了一套丰富且先进的钻地弹体系，在性能上达到甚至超越在钻地弹领域起步较早的美国，发挥着不可替代的战略威慑作用。
前言：现代指挥中枢、弹药库到导弹发射设施纷纷转入地下，钻地弹应运而生，昨日，美国B-2轰炸机使用6枚GBU-57钻地弹攻击了伊朗深在山体下方90米的核设施，这种钻地弹重达14吨，，而回头看，中国现役最大的钻地弹才重一吨，但两者在穿透能力和打击效果上差距并不大，这是为什么呢。
一：美军钻地弹威力
自一次世界大战开始，地上建筑和浅埋结构工程能够轻易地被密集而猛烈的火力摧毁，防御工程建设也越来越坚固，航弹侵入建筑内部的弹道轨迹取决于建筑结构布局，常见的民用建筑楼板厚度一般在10 - 15厘米，商业建筑的楼板厚度 20 - 30 厘米，击穿钢筋混凝土后会偏离原先的弹道，撞击梁柱时会发生较大偏转甚至折返，建筑结构越复杂，弹头贯穿厚度越有限，907千克的MK84型炸弹只能炸塌一两层楼，在“巴比伦行动”中，以色列空军8架F-16A战斗机在1000米高度以35度角俯冲投掷16枚M K84航弹才击穿伊拉克核设施外壳，自海湾战争开始，美军把压制性的面目标轰炸改为攻角可控的精确制炸弹。
弹体重量和落地速度越大，落地倾角越小侵彻深度越大，洛马公司与波音公司开发的联合直接攻击弹药(JDAM)重894千克，落地速度约为320米/秒，能够轻易地击穿地面建筑的几层钢筋混凝土楼板或浅埋地下工事内部再爆炸，造成极严重的破坏作用，但是进攻与防御是交替发展的，每当一种新武器使原有防御手段失效后就会催生出新的防护工程技术，为抗击精确制炸弹，防御方尽量将防护工程构筑在足够深的山体之内，天然岩体具有很强的静动承载能力，炸弹击中山体岩层会发生压缩、破碎和塑性变形，侵彻厚度视岩体而定岩体越密实坚硬，覆盖层越厚,防护效果越佳。
美军是最早发展这类炸弹的，二战末期，英军为了轰炸德国的坚固潜艇洞库，研制了重10吨的“大满贯"炸弹，这种炸弹可穿透40米土层或2至6米的混凝土，美军仿制后又自己研制了重达20吨的T一12“造云者”巨型炸弹，这种炸弹落地爆炸后，爆心附近岩体将发生压缩、破碎和塑性变形，形成强烈的地冲击波向下方传播，产生地震效应毁坏周边的地下结构，因此被称作地震炸弹，越战时美军研制的BLU-82/B巨型燃料空气炸弹，该弹全重达6.8吨，这倒不是钻地炸弹，研制目的是在越南丛林中迅速开辟直升机着陆场的，但由于有强大冲击波，美军也打击地道系统、洞穴等目标，使洞穴内的氧气燃尽而造成人员窒息。
美军在对伊拉克动武前，由于手头上BLU-82/B的炸弹存货不多，美国空军研究实验室就研制了具备与BLU-82/B相似能力的GBU一43／B巨型空爆弹，炸弹沿用BLU-82/B的炸弹货盘投放方式，重约10.25吨，内装8.5吨H一6特种混合炸药，爆炸威力相当于11吨TNT炸药，对坚固工事破坏半径为137.61米，毁伤建筑半径为1000米，杀伤人员半径为2700米，当其在距地面1.6米的高度爆炸时，装药里的21％的铝粉将半径3至500米范围内的氧气耗掉三分之一，美军原本打算在伊拉克战争中使用，但伊军的抵抗很弱，美军根本不需要使用，最终取消了使用，之后才对盘踞在阿富汗隧道投放了一颗，摧毁了3处隧道以及一些武器弹药库。
但这种炸弹是对付不了设置在地下的混凝土工事掩体的，必须使用钻地炸弹击穿，美军在伊拉克用于实战的是GBU-27“铺路”Ⅲ 激光制导钻地弹，全重885公斤，使用的BLU-109穿甲战斗部采用高强度铸钢弹壳，装243公斤PBXN-109 高爆炸药，以近乎垂直的角度穿透1.8-2.4 米强化混凝土或30米土层后引爆，美军还研制GBU-28钻地弹，重907千克，落地速度大于1 200米/秒，可钻透6米厚的混凝土，但对深藏地下百米的加固目标无能为力，美国紧接着发展出了GBU-57MB巨型钻地弹，弹重达13.6吨，战斗部壳体采用镍钴钢合金制成，内装炸药2.5吨，在12000米高空投放时可穿透40米坚固岩层和61米混凝土层，每架B—2A轰炸机在内部弹舱可携带两枚，这是目前世界上最强的钻地弹了。
二：中国空投钻地弹威力
中国空军的航空炸弹早期仿制苏联的十多种炸弹，其中1型和2型为高阻内挂式炸弹，主要用于拥有炸弹舱的轰 5、轰 6轰炸机和强5攻击机，适宜中高空投掷，3型是低阻力外挂式炸弹，4型为低空减速式炸弹，是在3型炸弹加装减速伞而来，主要用于战斗机、攻击机和战斗轰炸机，适宜低空投掷，有重量236-250千克，内装97千克高爆炸药，重473千克，内装 200千克高爆炸药，重 980千克，内装 431千克高爆炸药三种，这些炸弹并没有钻地作用，中国在钻地弹技术方面几十年来都是一片空白，90年代为摧毁台湾岛上的衡山指挥所、佳山基地等一系列地下军事设施，中国紧急引进了俄制KAB-1500重型钻地弹才填补了空白，该弹重1500千克，可穿透3米厚钢筋混凝土或20米厚土层。
但在实战应用中，苏 - 30MKK 战斗机投放 KAB - 1500KR重型钻地弹后，还要利用自身的激光照射设备对照射目标，为炸弹提供制导信息，炸弹在飞行过程中要全程接收激光信号，载机在防空火力下这种操作无疑是危险的，于是中国打算发展自己的钻地弹，可当时的钻地弹时技术是一片空白，尤其是可承受高速撞击地面时产生的巨大冲击力的高强度、高韧性特殊合金和先进的制造工艺，西方国家也不会向中国出口任何钻地弹技术和设备，中国科研人员对钻地弹的认知有限，只能依靠公开的学术论文、军事报道以及国际武器展览等公开资料开始探索，钻地弹的原理很简单，但研制涉及材料力、力学、动力学，不同地质条件下能量转换与传递等多个领域。
经过多年攻关，中国研发出了密度19.3g/cm³，抗压强度2.8GPa的梯度纳米晶粒钨合金，硬度比贫铀还要硬20%，又研制了碳纤维与特殊树脂基体复合的高强度、耐高温的复合材料，为钻地弹的研制提供了坚实的物质基础，“天戈” 制导钻地炸弹于2012 年在珠海航展上首次亮相，是中国第一种钻地炸弹，它的出现标志着中国在钻地弹领域取得了重要突破，该弹重1000千克，可由轰 - 6K、歼轰 - 7A、歼 - 16 等战机内挂或外挂，是空军标准钻地武器，弹体采用高强度合金钢，战斗部是400 千克高爆穿透性装药，延迟引信为“先侵彻后爆炸” ，采用激光制导 + 惯性制导+ 北斗卫星制导，命中精度5米，云箭 - 1000型重型钻地弹也重1000千克，不同的是安装了 “钻石背” 折叠弹翼，可在防区外投掷，两者均可穿透6钢筋混凝土或30米软质土层。
AKD - 088C钻地导弹主要搭载歼 - 16战斗机，射程可达500公里 ，与钻地炸弹相比钻地导弹更为灵活，战机可以根据战场态势选择最佳的发射位置在敌方防区外发动攻击，大大增加了攻击的突然性和灵活性，战斗部虽然比“天戈” 制导钻地炸弹小，但采用了“接力串联爆破” 模式，一级战斗部先钻进目标的外壳轰出通道，二级战斗部则沿着通道深入目标核心，显著增强对地下坚固目标的穿透能力，同样能击穿6米混凝土或30米软质土层 ，作战时多架战斗机可以从不同方向接近目标，通过数据链实现同时发射，以北斗卫星导航加红外成像制导和末段雷达成像制导实现多枚 AKD - 088C钻地导弹重复命中同一目标，将钻地能量集中于一点，以毁伤埋藏在更深处的目标。
除此之外，中国还研制了 CM - 506KG小直径灵巧弹药，重量虽然只有100千克，但在670 米 / 秒的着地速度下可以击穿4米混凝土或10米泥土软质土层，这有采用滑翔翼，具备防区外投放能力的飞腾 - 7精确制导炸弹，重量也只有130千克，这种小直径弹药的优势在于体积小、重量轻，可以极大增加战机的载弹量，而且成本相对较低，对无法侵彻的目标可以攻击坑道工程的最薄弱环节-进入口，大多出入口为直通式，地表的端口暴露，现代侦察条件下很容易被发现，小直径灵巧弹药威力可击穿进入口大门内并在一定距离内爆炸，爆炸形成的空气冲击波将直接向坑道内传播，产生强烈的正反射现象杀伤坑道主体内的人员和设备，提升中国空军的多样化的作战场景。
三：中国独有的钻地弹道导弹
除了空射型钻地弹，中国还开发了全球首款钻地弹道导弹-东风 - 15C，为作战提供了更多的灵活性，东风 - 15C弹道导弹采用单级固体燃料发动机，射程600-700 公里，采用惯性制导 + 卫星定位复合制导，命中精度可达1米，弹体材料为厚壁钨合金，长径比达10:1以上，前端为独特的 “高强度合金与贫铀材料锻造的细长圆柱体动能侵彻体”，这个精心设计和优化的尖锥型弹头能够将冲击力集中于一点楔入岩层，高强度合金钢能够承受巨大的冲击力而不发生变形或破裂，密度高达19.1g/cm³的。贫铀材料确保面对坚硬的岩石、钢筋混凝土能够保持尖锐的形状，整个战斗部的结构用了多层复合结构，各层材料相互配合，充分考虑了钻地过程中的力学需求。
虽然重量只有1000千克，但东风 - 15C弹道导弹末端速度高达惊人的 6 马赫，即2000米/秒，如此高的速度，不仅极大地压缩了敌方防空系统的反应时间，更重要的是高速所带来的巨大动能， 根据动能公式 E = 1/2mv²（其中 E 为动能，m 为物体质量，v 为物体速度），速度优势能让战斗部的动能呈指数级增长，撞击目标瞬间释放出极其强大的能量，可穿透70米厚的抗压强度在 100 - 300MPa的花岗岩岩层 ，岩层硬度和强度远高于钢筋混凝土，可见其穿透能力远超美国 GBU - 57 巨型钻地弹，战斗部采用爆速是TNT炸药的 1.3 倍的新型高爆炸药，穿透目标到达预定深度后引爆后能够释放出巨大的高温高压气体，在地下有限的空间内形成不断反射、叠加的冲击波。
与以重量和体积换取更大动能的美国GBU - 57钻地弹相比， 东风 - 15C弹道导弹走了一条不同的道路，战斗部重量只有GBU - 57钻地弹的14分之一，末端速度却是GBU - 57钻地弹的4倍，拥有更优的毁伤效果，小于1米的命中误差还可精准穿透到目标最关键的位置引爆，造成致命打击，而且造价仅为GBU - 57钻地弹的10%，另外东风 - 15C弹道导弹采用单级固体燃料发动机，有出色的机动性和快速反应能力，导弹射程能够在远离敌方防空火力圈外打击敌方纵深重要目标，从发射到命中只用几分钟，不需依赖价值20亿美元的B-2轰炸机千里迢迢飞行三四十小时突防投掷，无需制空权保障，也无需加油机保障，当然东风 - 15C弹道导弹射程小了点，但同样甚至更重的弹头一样可以装在东风21、东风26上，让美国在日本和关岛的地下设施全成摆设。
四：结语
中国钻地弹的发展历程，是一部充满突破的奋斗篇章，经过科研人员的不懈努力逐步攻克了诸多关键技术难题，构建起了一套丰富且先进的钻地弹体系，在性能上达到甚至超越在钻地弹领域起步较早的美国，发挥着不可替代的战略威慑作用。