绝不简单，不断革新的航空炸弹

作为战机最基本的对地攻击武器之一的航空炸弹演化至今，已成为一个枝繁叶茂的庞大家族，即使在机载对地攻击武器进入精确制导时代后，其仍未“过气”。

品类繁多

从杀伤破坏机理看，常规航空炸弹可分为以爆炸冲击波为主要破坏手段、重点摧毁工事及建筑物的爆破弹（含燃料空气炸弹 即温压弹）；主要靠爆炸后四处飞溅的弹片、预制破片或钢珠杀伤有生目标的杀伤弹；兼具摧毁工事、建筑物及杀伤有生力量功能的爆破杀伤弹；靠扩爆装药将携带的大量易燃物播撒开，对面目标实施火攻的燃烧弹；靠释放内含的大量子弹药对面目标实施覆盖攻击的子母弹；靠聚能破甲战斗部给坦克“开瓢”的反坦克航空炸弹（多采用子母弹构型）；依靠动能钻破目标防护层后，再爆炸破坏的钻地弹（又可细分为反跑道、反地面掩体和反地下坚固设施这三种类型）；靠爆炸后产生的高强度电磁脉冲，毁伤电子设备的电磁脉冲弹；靠扩爆装药播撒石墨纤维丝、引发电力输配系统发生短路故障的石墨弹等。

除上述弹种、航弹中还有照明弹、训练弹等辅助弹种。照明弹带有降落伞，用于夜间实施战场照明，为战机观察战场创造条件。训练弹一般用砂石代替炸药填充弹体 或干脆用水泥浇筑而成，可回收再利用，以降低训练成本，提高训练安全性。

高阻航空炸弹

值得一提的是，训练弹也可用于实战。在利比亚战争中，法军就曾使用1000磅级和2000磅级的水泥训练弹，打击藏身在城镇建筑物中的武装分子。这些水泥训练弹凭借动能击毁建筑物的同时，由于不会爆炸 因而大幅降低了附带损伤。这个最初仅仅因为航空炸弹供应吃紧而采取的权宜之计，竟收到意想不到的效果，故而也被财大气粗的美军效仿。2017年，美军机曾投掷水泥训练弹实施“斩首行动”，砸穿了一辆据称载有恐怖组织重要头目汽车的车顶，车内乘员无一幸免。

航弹，也有口径之分。这个口径并非指航弹最大直径，而是指其重量级别。例如，以美国为首的北约就将航弹按重量划分为100 磅级、250 磅级、500 磅级1000磅级、2000磅级等多个等级（折合成公制分别为45.4千克级、113.5千克级、227千克级、454 千克级、908千克级）。原华约阵营或受该阵营影响甚深的国家，则采用公制，将航弹划分为50千克级、125千克级、250千克级、500千克级等不同等级。

这个重量级只是个概略数，一枚全状态的航弹，不可能做到与对应的重量级别斤两不差。美制GBU-39小直径炸弹口径标称为250磅，实际重量为241磅，约合109.4千克。同一口径的不同弹种，因弹体内填充物质的密度不同，实际重量更是参差不齐 空军在挂弹时，必须根据炸弹的实际重量来计算飞机载荷。

此外，一些较为特殊的航弹并不列入口径序列。例如，海湾战争中美军应急研发的GBU-28 钻地弹，直接用退役的203毫米火炮身管作为弹体，压根就顾不上产品的规范化、系列化。

美军GBU-43航弹重约9.8吨，号称“炸弹之母”，很显然，这种特异型号难以纳入炸弹列的口径系。俄罗斯针锋相对推出的“炸弹之父”，也属于这种情况。

美制GBU-43航空炸弹

航弹还可依据气动阻力的大小，区分高阻炸弹和低阻炸弹。有些国家划分会更细一些，还多出一种中阻炸弹。所谓高阻炸弹，是指初始设计着眼于轰炸机弹舱内挂载，为提高弹舱内空间利用率而将外形设计成短粗圆柱体的航弹。这种炸弹投掷后，在空气中所受的气动阻力较大，弹道也因此变得稳定可控。同等情况下，投掷精度较低阻炸弹要好。高阻炸弹若外挂在战机挂架下，其对飞机载荷航程的影响极大。因此，只有少数国家的空军会这么操作。

低阻炸弹，是为降低战机外挂阻力而设计的。其主弹体外形一般呈加长橄榄形。这种设计虽降低了气动阻力，但也有着制造成本高、弹内可用容积少等缺点。至于中阻炸弹，其优缺点则介于高阻与低阻炸弹之间。

构造复杂

航弹在结构上有弹体、头部、尾部、引信、装药5个必备部分。此外，新型精确制导航弹还有固定/折叠弹翼和制导组件，甚至还会加装增程火箭。

弹体是航弹容纳装药的容器，多由铸钢或球墨铸铁铸造而成，或由钢材拉伸旋压而成。爆破弹的弹体厚度较小，杀伤弹的弹体厚度较大。有些杀伤弹还会在弹体内壁附置预制破片套，以增大杀伤效果。子母弹因主要靠内置子弹药起杀伤作用，对弹体强度要求不高，因此也有用铝合金、玻璃纤维甚至工程塑料来制作弹体。

无论什么航弹，都必须在弹体上浇铸或螺接两个圆环状弹耳，以便挂架挂载。两个弹耳间的距离，不同国度甚至同一国度的不同历史阶段都不尽相同。目前,北约航弹弹耳间距有14英寸(355.6毫米）和30英寸（762毫米）两种规格。俄罗斯相对应的标准为250毫米。

除弹耳外，弹体上还必须有与头部、尾部相联接的接口，以及旋入引信的螺孔。有些弹种还要在弹体上开有口盖。以便组装时放入子弹药。

对大多数航弹而言，引信一般螺接于弹体头部。这个引信螺接孔，还兼作浇注孔或灌注孔，作为向弹体内填充炸药的通道。高阻炸弹还常常在头部设置弹道环，以确保投掷后的弹道稳定。一些航弹还会在头部设置防跳爪，以降低低空投掷触地后产生“跳弹”的概率。在钻地弹头部，必须设置由超高强度合金制成的坚硬头锥，以作为钻地的“开路先锋”。此外，航弹头部还是安装激光、红外、电视等精确制导导引头的位置。

弹尾装置，通常用于稳定航空炸弹的弹道。并非所有的航弹都拥有尾翼，且尾翼也是天差地别。旧式高阻炸弹通常都有尾翼环，尾翼数量从数片到十余片不等。这种设计，通常不会给航弹提供额外的升力和控制力。有些尾翼设计，旨在确保航弹在下坠时自身不发生旋转。有些型号的航弹反其道行之，将尾翼设计为扭转状，使得航弹在下落时绕自身中轴线旋转，从而保证了弹道的稳定。随着低阻炸弹的兴起，尾翼环逐渐被大后掠角、小面积的薄尾翼取代。

美制GBU-39航空炸弹

科技发展至今，航弹尾翼的作用也不仅仅是稳定空中弹道，还发展出减速尾翼和起旋尾翼。减速尾翼能减慢炸弹下落速度。从而保证载机超低空投弹后有足够时间脱离，还能让航弹尽可能以垂直姿态命中目标。美国 MK15 弹翼组件，是典型的减速弹翼，平时折叠起来，航弹脱离挂架后，4片减速尾翼像雨伞般撑开，借助空气阻力减缓炸弹下落速度。起旋弹翼常见于子母弹中的子弹，其用途是驱使弹体高速旋转，借以解脱引信保险。

当然，弹尾装置并不仅仅指尾翼，还包括减速伞、减速气囊和加速火箭。减速伞就是部小降落伞，有些航弹的减速伞面积较大，还须另设一部引导伞，用于将减速伞拉出展开。减速气囊像一个开口很小的袋子，炸弹下落时释放出气囊，气流从气囊4个角上的开口处冲进气囊内部，使气囊增大进而增阻减速。减速伞和减速气囊的制造工艺较减速尾翼简单，且受横风的干扰小，因此对精度影响较小。同时，气囊和伞展开时占据的空间较小，因此对投弹高度、连续投弹间隔等限制更少一些。

减速尾翼、减速气囊和减速伞的开启，均可由外部控制。战机高空投弹时，飞行员通过外挂管理系统选择炸弹投放模式，可让这些弹尾减速装置不展开工作，以免增加投弹误差。

对低空反跑道炸弹而言，其弹尾加速火箭往往与弹尾减速装置联动：炸弹脱离挂钩后，减速尾翼、减速气囊或减速伞展开工作，让载机有足够的时间脱离此后加速火箭点火，吹除上述减速机构的同时让弹体加速，以便有足够的动能侵彻入跑道混凝土层后再爆炸。

航弹的引信按工作原理可分为定时、定高、碰炸、延时、气压等多种类型。或是多种工作原理的组合。这些类型的引信用途各异，为保险起见，航弹往往不止设置1枚引信。机械引信在撞击时，内部的活动撞针会在惯性作用下猛烈冲撞雷管，雷管起爆进而引发主装药。电子引信，通过电气元件放射电流脉冲引爆雷管。为确保长期储存的有效性.一些电子引信采用锂电池等长寿命电池供电，或靠装在引信头部的微型空气涡轮、火药燃气微型涡轮，在弹体下落时为电子引信提供工作能源。电子引信虽远较机械引信复杂。但胜在能设置多种工作模式，以适应炸弹空爆、触地爆、延时爆等各种需要。

制导增程

使用无制导航弹时，需要短时间内投放大量炸弹，以实现对面目标的覆盖，在攻击点目标时，则效能极低。此外，随着时代发展，覆盖轰炸造成的附带损伤可能会给施行方造成极大舆论压力。为此，精确制导炸弹越来越受青睐。绝大多数精确制导炸弹，都是由现役低阻炸弹加装精确制导套件改装而来。目前，精确制导炸弹的制导模式主要有：激光制导 GPS/INS制导、惯性制导、红外制导、电视制导、毫米波雷达制导、主动雷达制导和被动雷达制导等。

美制GBU-28钻地弹

激光制导的精度在上述各种制导模式中是最高的，且技术易实现。其缺点是作用范围太近，易受恶劣天候影响，且在航弹命中前要一直保持对目标的激光照射。

GPS/INS 制导，是一种被动制导模式，只需给航弹装上一个GPS/INS接收终端，就可实时掌握制导炸弹自身的坐标信息。投掷前，载机的任务计算机将目标信息注入制导炸弹弹载计算机中，弹载控制单元就可通过操控控制翼面让炸弹飞向目标，这种制导模式的优点是不受外界干扰，但现阶段无法实时更新移动目标的位置信息，仅能用于攻击固定目标。

红外制导、电视制导和毫米波制导均能实现攻击移动目标，但红外制导易受干扰和欺骗，电视制导无法全天候使用，毫米波制导价格昂贵，故而均不能“一统江湖”。主动雷达制导和被动雷达制导，在精确制导炸弹领域应用很少。被动雷达制导模式，主要用于攻击雷达制导天线，但它在抗干扰、防欺骗方面所能采用的技术举措远不及专用的反辐射导弹，因而应用范围狭小。

惯性制导不需要外界信号即可自主工作，在一定时间内具备极高精度，具有隐蔽、可靠的优势。但其固有的问题是，随着工作时间延长，导航误差会逐渐累积，最终带来很大偏差，甚至会导致炸弹脱靶。为降低惯导系统误差，人们会采用多种手段。但高精度惯导系统仍是有待攀登的技术高峰，同时其成本也较高，难以在制导炸弹一类的低成本精确制导武器上成为主流。目前，惯导主要是在一些远程滑翔制导炸弹上作为辅助制导手段使用。

最初的精确制导炸弹，只是大幅提升了投掷精度，虽有控制单元能在空中持续修正弹道，但本质上仍是自由落体炸弹。随着“防区外攻击”概念兴起，对精确制导炸弹投掷距离提出更高要求。为此，追求远射程的制导炸弹普遍加装了增程效果明显的滑翔弹翼组件，有些型号仍嫌射程不够，便在弹翼组件基础上又加装火箭发动机。

滑翔弹翼组件样式不少，各有各的适用范围。一般而言，对飞行速度不超过1马赫的飞行器而言，最理想的气动外形是比较平直的大展弦比弹翼。其滑翔比较大，有利于提高射程。同时，较大的升力面，也可提供较大过载能力，有利于打击移动目标。但较大的翼展不利于在飞机上挂载，更不适合在内置弹舱内挂载，于是便出现了折叠弹翼组件。这一设计，最早见于美军 GBU-39 小直径制导炸弹。该炸弹在未安装火箭发动机的情况下，高空投掷最大射程可达110千米。

目前，折叠弹翼翼形主要有两种类型。一种是GBU-39采用的菱形串联弹翼设计，另一种是背部折叠梯形平直翼。后者技术风险低，但气动效率、折叠后的体积和重量等参数均不及前者。

对射程相对较近的精确制导炸弹来说，采用固定边条翼设计，既能达到规定射程，又不至于大幅增加炸弹外廓尺寸和消极重量，不会影响炸弹的适装性，而省去折叠机构后，系统可靠性提升明显因而是近程滑翔制导炸弹的首选。有些近程滑翔制导炸弹呈X形布置的边条翼，通过3组可拉紧的钢带固定在航空炸弹的弹体中部，这种设计可方便快捷地进行增程套件拆装，还有利于随时调整边条翼安装位置，以适配因加工精度导致炸弹质心发生偏差的炸弹，保证全弹的静稳定裕度。

美军 JSOW 制导炸弹在高空无动力投放时，依靠滑翔弹翼组件可达64千米射程。加装火箭发动机后，同等情况下射程提升到200千米。但这种动力增程法明显推高了炸弹造价及复杂程度，对炸弹的适装性有负面影响。从效费比看，制导炸弹能不装火箭发动机，还是尽量不装为好。

由于滑翔制导炸弹飞行速度较低，因此需要一个较大舵面以产生足够的控制力矩。所以，滑翔制导炸弹大多在距炸弹质心最远处，布置一个外廓尺寸最大化的舵面。为降低弹体的涡流阻力，滑翔制导炸弹大多采用流线型较好的修长锥形尾舱段。这样的尾舱段，也是制导控制单元的容身之地。

研究人员发明新涂层 使金属锂电池更稳定

8月26日，据外媒报道，美国斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室的研究人员发表在《焦耳》杂志上的一项研究指出，他们发明了一种新的涂层，可以使轻量金属锂电池安全持久，这将引领下一代电动汽车的诞生 。

在实验室测试中，涂层显著延长了电池的寿命，它还通过极大地限制穿透电池正负极之间隔板的析锂来处理燃烧问题 。

研究人员指出，金属锂电池每磅的能量至少比锂离子电池多三分之一，而且非常轻，因为它们使用轻量锂作为带正电荷的一端，而不是更重的石墨。如果金属锂电池更可靠，从笔记本电脑到手机，这些便携式电子产品都能从中受益，但真正的收入来源将是汽车。电动汽车最大的阻力是电池就占据了成本的四分之一，这触及电动汽车生产成本的核心问题。

传统锂离子电池的容量已经发展到了极限，因此，开发新型电池以满足现代电子设备的高能量密度要求至关重要。

斯坦福大学和SLAC的研究小组在一个标准金属锂电池的正电荷端（称为阳极）上测试了它们的涂层，正电荷端通常形成析锂。最终，他们将特殊涂层的阳极与其他市场上可买到的组件结合起来，创造出一种完全可运行的电池。经过160次循环使用后，他们的金属锂电池仍能提供第一次循环时85%的电能 。普通的金属锂电池在如此多次循环后会大概只能释放约30%的能量，即使它们不会爆炸，作用也不大了。

这种新的涂层通过形成一个分子网络来阻止析锂的形成，这个网络可以将带电的锂离子均匀地输送到电极上。它可以防止这些电池发生不必要的化学反应，还可以减少阳极上的化学物质积聚以避免它们破坏电池的供电能力。

研究小组目前正在改进其涂层设计，以便在更多周期内测试电池及提高容量保持率。

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