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B61-12型核航弹发展态势与性能特点分析
发布日期:2021-09-13 16:05   来源:未知   阅读:

  B61-12型核航弹是美国能源部和美空军在4型现役B61系列核航弹的成熟部件基础上,结合现代制导控制技术研发出的一种新型核航弹,是美国第一种爆炸当量可调的钻地核航弹和第一型使用了制导技术的核航弹。该型核航弹兼具战略和战术打击能力,将成为美空军战略轰炸机和核常能力兼备战斗机配装的主力核航弹。

  B61型核航弹从20世纪60年代开始服役,此后不断改进改型,共生产了3000多枚。现役的有B61-3、B61-4、B61-7和B6110型,共部署约400余枚,预计生产B6112型480枚。

  1997年以来,美军没有新型核航弹服役,现役核航弹日益老化。为此美国在2010年《核态势审查报告》中提出了B61系列核航弹延寿改造计划——即延寿型B61项目,其产物就是B61-12。该项目旨在实现三个目标:一是整合库存核武器,利用当时4型在役核航弹的成熟部件,研制B61-12并用其替代上述4型核航弹;二是提高核航弹的打击精度;三是解决库存核武器的老化问题,提高核航弹可靠性和现代化水平。

  美国能源部国家核安全管理局(NNSA)于2010年启动B61-12“延寿项目”(B61-12 LEP),旨在利用、升级美空军现存B61-3、B61-4、B61-7和B61-10这四型核航弹的部分部件,并结合美空军核武器中心与波音公司合作发展的尾翼组件,研发B61-12型制导核航弹,并以其同时取代B61-3、B614、B61-7和B61-10,使该系列的服役时间再延长至少20年。

  B61-12型核航弹的主要变化是弹体和制导系统,利用B61-4型核航弹的初级和次级弹芯,一方面减少了生产成本,另一方面核装置已经过核爆检验,手机看六合最快开奖直播,无需再进行核试验。而弹体设计上结合了B61-3、B61-4、B61-7和B61-10型核航弹的相关组件,安全系统设计方面则以B61-7型核航弹为主要参考对象,这些设计都是经过长期使用和检验的,具体情况如图所示。

  B61-12研制计划由能源部国家核安全管理局统一管理,涉及的研究和生产机构包括以下多家军工局研究和生产机构,其中:

  位于美国新墨西哥州的洛斯·阿拉莫斯国家实验室负责引爆装置及其他机密部件的生产;

  位于新墨西哥州阿尔伯克基科特兰空军基地的桑迪亚国家实验室负责定制电子部件的生产;

  位于堪萨斯州的堪萨斯城国家安全园区负责39种重要非核组件的生产,包括点火、保险和控制组件;

  位于德克萨斯州的潘得克斯工厂负责高爆炸药的制造、弹芯的质量鉴定以及B61-12型核航弹的最终组装。

  按照计划,该项目将在2024年完成总计400~500枚B61-12型核航弹的生产任务,以装备B-2A、B-52H战略轰炸机和F-35A战斗机等,未来还将配装B-21轰炸机。

  B61-12在保留B61系列核航弹典型特征的基础上,为适应未来作战需要进行了多项能力提升,具备了精度高、威力可调及附带损伤低等特点,满足了美国在《核态势审查报告》中对新型核武器的要求。

  B61-12采用了与“联合直接攻击弹药”(JDAM,“杰达姆”)尾部组件类似的新型“制导尾翼工具包组件”,该组件由波音公司、洛马公司和雷神公司联合设计,包括装有GPS/惯导设备的尾部组件和弹体中部保持飞行稳定性的组件。制导控制部件是制导尾翼的核心部件,包括任务计算机、惯性测量装置、GPS接收模块和电源模块。如果使用GPS/惯导设备,B61-12打击精度可达到5米或更小的圆概率误差;如果仅使用惯导设备,打击精度也可达到30米的圆概率误差。相比以往B61核航弹的110~170米的圆概率误差,命中精度得到显著提高。新型的制导组件不仅提高了命中精度,也增加了炸弹的滑翔距离和射程。

  2.采用自旋稳定,增大投射距离B61-12还安装了自旋火箭发动机。2014年4月,桑迪亚国家实验室在不同的模型飞行环境下,对该型核航弹进行了几次超声速风洞试验,研究飞行稳定性问题,特别是自旋火箭发动机与新型制导尾翼的配合问题,以确保弹体在飞行旋转条件下的稳定性。自旋转火箭发动机主要用于弹体姿态控制,利用绕自旋轴旋转所获得的陀螺定轴性,使弹体在自旋轴方向上定向,从而控制弹体的章动,提高了下落过程中的稳定性。自旋火箭发动机配合4个可动尾翼,改变了以往依靠重力滑行靠近目标方式,有效增加了B6112的飞行距离,使之具备了一定的防区外打击能力。

  3.降低爆炸当量,减小附带损伤B61-12型核航弹采用B61-4的核炸药包,可根据打击目标选择使用四种爆炸当量:3百吨、5千吨、1万吨和5万吨。在精度提高的情况下,弹药规划人员可以选择较低当量并达成对地下目标相同或更大的破坏效果。例如,为B61-12选择1万吨当量打击地下目标的效果,基本与B61-7型核航弹36万吨当量的效果相当。利用B61-12型核航弹打击伊朗福尔多地下铀浓缩设施所产生的放射性沉降影响范围,仅为B61-7型核航弹爆炸后对包括伊朗首都德黑兰在内的广大区域造成核沾染的1 /10。因此使用低当量的好处是:一方面,减少了对核材料的需求;另一方面,降低了附带损伤。

  如果使用B61-12的5千吨爆炸当量,由于具有钻地功能,其实际爆炸当量相当于地表爆炸的7.5~12.5万吨。而美国另一种现役战略核航弹B83-1的最大爆炸当量仅为12万吨,因此美国还计划用B61-12替代B83-1。总的来看,B61-12通过降低当量、提高精度,增加了打击地下坚固目标的能力,降低了核爆辐射对地面的影响。

  B61-12在现有的四种B61型核航弹基础上升级改造发展,具备可钻地、高精度、低当量、低附带损伤等新能力,可满足多种核作战需求。它将同时取代美军现役多型核航弹,维护成本将大大降低。总的来看,该型核航弹主要有以下几个特点:

  一是安装新型制导组件和自旋火箭发动机,极大提高了命中精度。这是B61-12与其他B61系列核航弹的根本区别,使之可利用较低当量、减少爆炸威力的同时实现高打击效能。但这有可能会使美国威慑部署、威胁使用甚至实际使用核武器的门槛降低。

  二是可与B-2A、F-35A等隐身飞机及F-15、F-16等战斗机综合。由此,该型核航弹将能保持并提升美国战略战术核打击能力;特别是与隐身作战飞机综合,将极大提升美军核打击的隐蔽性和作战范围。

  三是较其他核弹大大降低了当量并可调节,可根据作战场景和需求灵活选择,限制条件更少,适应任务更多样。

  因此,B61-12是一款独特的核航弹,在使用较低当量时,可成为介于常规武器和战略核武器之间一种新的威慑方式,也即美国所称的“非战略核武器”。这意味着它可同时满足战略和非战略用途,甚至与常规武器结合运用以增强威慑,将成为美国保持核优势的重要装备。

  B61-12型核航弹是美国能源部和美空军在4型现役B61系列核航弹的成熟部件基础上,结合现代制导控制技术研发出的一种新型核航弹,是美国第一种爆炸当量可调的钻地核航弹和第一型使用了制导技术的核航弹。该型核航弹兼具战略和战术打击能力,将成为美空军战略轰炸机和核常能力兼备战斗机配装的主力核航弹。

  B61型核航弹从20世纪60年代开始服役,此后不断改进改型,共生产了3000多枚。现役的有B61-3、B61-4、B61-7和B6110型,共部署约400余枚,预计生产B6112型480枚。

  1997年以来,美军没有新型核航弹服役,现役核航弹日益老化。为此美国在2010年《核态势审查报告》中提出了B61系列核航弹延寿改造计划——即延寿型B61项目,其产物就是B61-12。该项目旨在实现三个目标:一是整合库存核武器,利用当时4型在役核航弹的成熟部件,研制B61-12并用其替代上述4型核航弹;二是提高核航弹的打击精度;三是解决库存核武器的老化问题,提高核航弹可靠性和现代化水平。

  美国能源部国家核安全管理局(NNSA)于2010年启动B61-12“延寿项目”(B61-12 LEP),旨在利用、升级美空军现存B61-3、B61-4、B61-7和B61-10这四型核航弹的部分部件,并结合美空军核武器中心与波音公司合作发展的尾翼组件,研发B61-12型制导核航弹,并以其同时取代B61-3、B614、B61-7和B61-10,使该系列的服役时间再延长至少20年。

  B61-12型核航弹的主要变化是弹体和制导系统,利用B61-4型核航弹的初级和次级弹芯,一方面减少了生产成本,另一方面核装置已经过核爆检验,无需再进行核试验。而弹体设计上结合了B61-3、B61-4、B61-7和B61-10型核航弹的相关组件,安全系统设计方面则以B61-7型核航弹为主要参考对象,这些设计都是经过长期使用和检验的,具体情况如图所示。

  B61-12研制计划由能源部国家核安全管理局统一管理,涉及的研究和生产机构包括以下多家军工局研究和生产机构,其中:

  位于美国新墨西哥州的洛斯·阿拉莫斯国家实验室负责引爆装置及其他机密部件的生产;

  位于新墨西哥州阿尔伯克基科特兰空军基地的桑迪亚国家实验室负责定制电子部件的生产;

  位于堪萨斯州的堪萨斯城国家安全园区负责39种重要非核组件的生产,包括点火、保险和控制组件;

  位于德克萨斯州的潘得克斯工厂负责高爆炸药的制造、弹芯的质量鉴定以及B61-12型核航弹的最终组装。

  按照计划,该项目将在2024年完成总计400~500枚B61-12型核航弹的生产任务,以装备B-2A、B-52H战略轰炸机和F-35A战斗机等,未来还将配装B-21轰炸机。

  B61-12在保留B61系列核航弹典型特征的基础上,为适应未来作战需要进行了多项能力提升,具备了精度高、威力可调及附带损伤低等特点,满足了美国在《核态势审查报告》中对新型核武器的要求。

  B61-12采用了与“联合直接攻击弹药”(JDAM,“杰达姆”)尾部组件类似的新型“制导尾翼工具包组件”,该组件由波音公司、洛马公司和雷神公司联合设计,包括装有GPS/惯导设备的尾部组件和弹体中部保持飞行稳定性的组件。制导控制部件是制导尾翼的核心部件,包括任务计算机、惯性测量装置、GPS接收模块和电源模块。如果使用GPS/惯导设备,B61-12打击精度可达到5米或更小的圆概率误差;如果仅使用惯导设备,打击精度也可达到30米的圆概率误差。相比以往B61核航弹的110~170米的圆概率误差,命中精度得到显著提高。新型的制导组件不仅提高了命中精度,也增加了炸弹的滑翔距离和射程。

  2.采用自旋稳定,增大投射距离B61-12还安装了自旋火箭发动机。2014年4月,桑迪亚国家实验室在不同的模型飞行环境下,对该型核航弹进行了几次超声速风洞试验,研究飞行稳定性问题,特别是自旋火箭发动机与新型制导尾翼的配合问题,以确保弹体在飞行旋转条件下的稳定性。自旋转火箭发动机主要用于弹体姿态控制,利用绕自旋轴旋转所获得的陀螺定轴性,使弹体在自旋轴方向上定向,从而控制弹体的章动,提高了下落过程中的稳定性。自旋火箭发动机配合4个可动尾翼,改变了以往依靠重力滑行靠近目标方式,有效增加了B6112的飞行距离,使之具备了一定的防区外打击能力。

  3.降低爆炸当量,减小附带损伤B61-12型核航弹采用B61-4的核炸药包,可根据打击目标选择使用四种爆炸当量:3百吨、5千吨、1万吨和5万吨。在精度提高的情况下,弹药规划人员可以选择较低当量并达成对地下目标相同或更大的破坏效果。例如,为B61-12选择1万吨当量打击地下目标的效果,基本与B61-7型核航弹36万吨当量的效果相当。利用B61-12型核航弹打击伊朗福尔多地下铀浓缩设施所产生的放射性沉降影响范围,仅为B61-7型核航弹爆炸后对包括伊朗首都德黑兰在内的广大区域造成核沾染的1 /10。因此使用低当量的好处是:一方面,减少了对核材料的需求;另一方面,降低了附带损伤。

  如果使用B61-12的5千吨爆炸当量,由于具有钻地功能,其实际爆炸当量相当于地表爆炸的7.5~12.5万吨。而美国另一种现役战略核航弹B83-1的最大爆炸当量仅为12万吨,因此美国还计划用B61-12替代B83-1。总的来看,B61-12通过降低当量、提高精度,增加了打击地下坚固目标的能力,降低了核爆辐射对地面的影响。

  B61-12在现有的四种B61型核航弹基础上升级改造发展,具备可钻地、高精度、低当量、低附带损伤等新能力,可满足多种核作战需求。它将同时取代美军现役多型核航弹,维护成本将大大降低。总的来看,该型核航弹主要有以下几个特点:

  一是安装新型制导组件和自旋火箭发动机,极大提高了命中精度。这是B61-12与其他B61系列核航弹的根本区别,使之可利用较低当量、减少爆炸威力的同时实现高打击效能。但这有可能会使美国威慑部署、威胁使用甚至实际使用核武器的门槛降低。

  二是可与B-2A、F-35A等隐身飞机及F-15、F-16等战斗机综合。由此,该型核航弹将能保持并提升美国战略战术核打击能力;特别是与隐身作战飞机综合,将极大提升美军核打击的隐蔽性和作战范围。

  三是较其他核弹大大降低了当量并可调节,可根据作战场景和需求灵活选择,限制条件更少,适应任务更多样。

  因此,B61-12是一款独特的核航弹,在使用较低当量时,可成为介于常规武器和战略核武器之间一种新的威慑方式,也即美国所称的“非战略核武器”。这意味着它可同时满足战略和非战略用途,甚至与常规武器结合运用以增强威慑,将成为美国保持核优势的重要装备。

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