溫壓彈（英文：Thermobaric Bomb），又稱：溫壓武器，是採用溫壓炸藥（富含鋁、硼、矽、鈦、鎂、鋯等物質的高爆炸藥），利用空氣炸藥的溫度和壓力效應提高爆轟威力、產生殺傷效果的炸彈。
溫壓彈是在雲爆彈（燃料空氣彈）基礎上研製發展而成的新型武器，雖然其基本概念和作用原理與燃料空氣彈相似，但其燃料成分有了較大的變化，其特點是：殺傷隱蔽目標能力強，特別適合對付隱蔽在地下或洞穴內的各種目標；爆轟時產生較高的溫度和壓力；爆轟衝擊波作用時間長、威力大；造成人員因缺氧窒息而死；溫壓彈可以做成炸彈，也可做成單兵榴彈、火箭彈或飛彈。
2001年12月，美國進行了溫壓彈的地下測試，成功地摧毀了地下目標。溫壓彈屬於常規武器，但卻具有超常規的殺傷威力和毀傷效果，由於溫壓彈在封閉空間內使用的殺傷效果更加顯著，因而特別適合殺傷洞穴、地下工事和建築物中的人員。相比於大規模殺傷性武器而言，溫壓彈破壞力巨大、成本又不高，又被稱為“亞核武器”。
基本介紹
- 中文名：溫壓彈
- 外文名：Thermobaric Bomb
- 前型/級：雲爆彈
- 爆點：20-500米
- 所屬分類：溫壓武器
- 研製國家：美國、俄羅斯、英國等
發展歷程,研製背景,研製過程,技術特點,爆炸原理,投爆方式,彈藥技術,結構組成,毀傷效能,性能數據,服役動態,美國,俄羅斯,其他國家,總體評價,
發展歷程
研製背景
溫壓彈，亦稱溫壓武器，是指採用溫壓炸藥（富含鋁、硼、矽、鈦、鎂、鋯等物質的高爆炸藥），利用溫度和壓力效應產生殺傷效果的彈藥，裝備使用的有溫壓炸彈、單兵溫壓榴彈、溫壓火箭彈和溫壓空地飛彈等。
蘇聯PRO-ASHMEL“什米卡火箭彈”及發射筒
1966年，在越南戰爭時期，美軍就使用了名為BLU-82雲爆彈，可以說是溫壓彈的前身，該型炸彈爆炸時可以將方圓500多米的地區炸成焦炭。
長久以來，美國一直沒有合適武器打擊加固掩體和地下工事（尤其是洞穴和山洞）內的目標，因為現役武器和發展中的武器都難以鑽透足夠的深度來直接摧毀有效目標。但是研究發現打擊此類目標，可以通過攻擊防護厚度比較薄的洞穴入口或外部裸露的山洞入口，使戰鬥部深入工事內部在地洞結構內部產生爆炸。
20世紀80年代以後，美軍越來越強調“非對稱”戰爭理念，由於美軍的對手越來越多地通過深藏在地下工事的辦法來對抗美軍的狂轟濫炸。針對這種情況，美國國防部提出了要研製一種能最大限度地打擊地下洞穴加固掩體工事的新型武器，該種新式武器能夠鑽透地道上方較薄的岩層或穿過外部裸露的洞穴入口，讓炸彈的戰鬥部深入地下工事內部後爆炸。進而使炸彈有可能摧毀整個地下工事系統，最大限度地殺傷其人員，並完全破壞藏匿在地下的武器裝備。
研製過程
2001年10月，美國國防部加速開發了先期概念技術演示（ACTD）研究項目，以期在阿富汗“持久自由”作戰中可以使用新研製的武器。隨即美國國防部威脅降低局（DTRA）組建了快速應對專家小組，包括海軍、空軍、能源部和工業方面的專家，加速研究反地下加固掩體工事的增強型武器。
美國帶溫壓彈頭的BLU-118B雷射制導炸彈
美國海軍水面武器研究中心的炸藥專家研製出了溫壓炸藥。美國空軍精確打擊項目辦公室負責武器系統的集成、驗證其安全性和允許的飛行高度，以及為新戰鬥部生產改進的引信。印第安海德實驗場（Indian Head facility）負責測試引信的靜態測試，檢驗引爆新型炸藥的可靠性。最後在內華達測試中心進行靜態測試和飛行測試，然後進行全規模洞穴試驗。
2001年12月14日，在內華達測試中心成功進行了帶溫壓彈頭的BLU-118B雷射制導炸彈測試。在測試中，第53飛行試驗聯隊的F-15E戰鬥機投放了BLU-118B雷射制導炸彈。雷射制導炸彈“跳”入洞穴，然後延遲引爆，在洞穴內產生了顯著的超壓和高溫。美國國防部說，該次試驗成功標誌著為生產一種能提高對地下工事殺傷力的武器驗證。
2002年1月末，美國空軍完成了使用BLU-118B溫壓彈戰鬥部的技術數據和飛行允許高度驗證和鑑定，隨即生產了10個BLU-118B溫壓彈裝備美國空軍。
俄羅斯制ODAB-500PM型溫壓彈
技術特點
爆炸原理
溫壓彈炸藥兼具高爆炸藥和燃料空氣炸藥的特點，準確地說是一種富含燃料的高爆炸藥，其爆炸速度一般為3000~4000米/秒，比高爆炸藥的爆炸速度（典型值為8000米/秒）低許多；同時在爆炸過程中從周圍空氣中大量吸取氧氣，造成缺氧的環境。由於在溫壓炸藥中添加了鋁、硼、矽、鈦、鎂、鋯等物質粉末，在加熱狀態下多物質粉末起燃並釋放大量能量，大大增強了溫壓炸藥的熱效應和壓力效應。
溫壓彈爆炸三個反應步驟
溫壓炸藥的爆炸過程由以下三個“反應”步驟組成：
1、最初的無氧爆炸反應。不需要從周圍空氣中吸取氧氣，持續時間為數百萬分之一秒，主要是分子形式的氧化還原反應。此階段僅釋放一部分能量，並產生大量富含燃料的產物。
2、爆炸後的無氧燃燒反應。不需要從周圍空氣中吸取氧氣，持續時間為數萬分之一秒，主要是燃料粒子的燃燒。
3、爆炸後的有氧燃燒反應。需要從周圍空氣中吸取氧氣，持續時間為千分之一秒，主要是富含燃料的產物與周圍空氣混合燃燒。此階段釋放大量能量，延長了高壓衝擊波的持續時間，並使火球越來越大。
上述三個“反應”步驟確定了溫壓彈的基本性能：最初的無氧爆炸反應確定了其高壓性能，以及對裝甲的侵徹能力；爆炸後的無氧燃燒反應確定了其中壓性能，以及對牆壁/工事的穿透能力；爆炸後的有氧燃燒反應確定了高壓衝擊和熱性能，以對人員和裝備的損傷能力。
溫壓彈使用的燃料空氣炸藥為固體燃料，是一種呈顆粒狀的溫壓炸藥，屬於含有氧化劑的“富燃料”合成物。溫壓彈的戰鬥部炸開後溫壓藥以粒子云形式擴散，其微小的炸藥顆粒充滿空間，爆炸力強，其爆炸效果比常規爆炸物和雲爆彈更強，釋放能量的時間更長，形成的壓力波持續時間更長。
溫壓彈爆炸後的損傷機理
投爆方式
溫壓彈的通常作戰投放和爆炸方式有4種∶
1、垂直投放，在洞穴或地下工事的入口處爆炸；
2、採用短延時引信（一次或兩次觸發）的跳彈爆炸，將其投放在目標附近，然後跳向目標爆炸；
3、採用長延時引信的跳彈爆炸，將其投放在目標附近，然後穿透防護工事門，在洞穴深處爆炸；
4、垂直投放，穿透防護工事表層，在洞穴內爆炸。
溫壓彈爆炸後形成3個毀傷區∶一區為中心區，區內人員和大部分設備會受爆炸超壓和高熱而毀傷；在中心區的外圍一定範圍內為二區，具有較強爆炸和燃燒效能，會造成人員燒傷和內臟損傷；在二區外面相當距離內為三區，仍有爆炸衝擊效果，會造成人員某些部位的嚴重損傷和燒傷。
溫壓彈爆炸後產生的高溫、高壓可以向四面八方擴散，通過目標上面尚未關好的各種通道如射擊孔、炮塔座圈縫隙、通氣部位等進入目標結構內部，高溫可使人員表皮燒傷，高壓可造成人員內臟破裂。溫壓彈更多地被用來殺傷有限空間內的敵人，引爆後空間內氧氣被迅速耗盡，爆炸帶來的高壓衝擊波席捲洞穴，徹底殺傷洞內有生力量。
彈藥技術
截至2013年，溫壓彈的彈藥技術已經發展了三代，典型配方有俄羅斯的液固相體系和美國的全固相體系兩大類。
- 第一代
液固相配方一般採用高能液體燃料與可燃金屬粉末混合，其優點是毀傷能量大，配製工藝簡單，輸出能量易於調整。缺點是裝填密度低，環境適應性和抗過載安定性差，彈藥壽命也不易過長等。如俄羅斯什米爾溫壓藥劑配方主成分是硝酸異丙酯/鋁粉/鎂粉/敏化劑，其炸藥爆炸的化學能是1.6倍TNT當量，裝藥毀傷能量約是3.5倍TNT當量。
- 第二代
全固相配方一般採用高含鋁的PBX炸藥技術，其優點是毀傷能量大，裝填密度高，抗過載及環境適應性好，彈藥壽命長達20年以上，具有低易損特性等。如美國BLU-118/B溫壓彈裝填的PBXIH135溫壓炸藥，其配方由奧克托今普通軍用炸藥和聚氯酯燃料混合而成，加入了精確比例的鋁粉，可在較長時間內釋放大量能量，在封閉空間內爆炸時能對數千米遠的目標造成“功能性殺傷”，其炸藥爆炸的化學能是1.9倍TNT當量，裝藥毀傷能量大約是4.7倍TNT當量。
- 第三代
第三代溫壓技術克服以往該類藥劑需二次起爆的套用難題，大大簡化武器結構，提高武器性能，拓寬了套用範圍，增強自身生存能力，降低費效比，而且不受氣象條件的限制，具備全天候作戰的能力。當武器在密閉或半封閉空間如船艙、建築物、地下工事內爆炸時，可加速爆燃反應的速度和溫壓作用的強度，從而擴大破壞作用效果，良好的“窒息”效應會產生其它彈藥無法替代的殺傷效果。可見，溫壓炸藥和彈藥技術是武器裝備實現高效毀傷的有效途徑。
結構組成
溫壓彈的結構隨其種類不同而異，主要由彈體、裝藥、引信、穩定裝置等組成。溫壓炸藥是溫壓彈有效毀傷目標的重要組成部分，其中藥劑的配方尤為重要，需要模擬與試驗最終確定。引信是溫壓彈適時起爆和有效發揮作用的重要部件，當溫壓彈用於對付地下掩體目標時，則要求引信在彈藥貫穿混凝土之後引爆，才能發揮最佳效果。對主要用於侵徹掩體的溫壓彈來說，要求有較好的彈體外形結構，彈的長細比要大，阻力小，且彈體材料要保證在侵徹目標過程中不發生破壞。以美國研製的溫壓彈BLU-82B為例，其結構仍與雲爆彈BLU-82類似，由彈體、引信、穩定傘、含氧化劑的爆炸裝藥等部分組成。
毀傷效能
溫壓彈的殺傷效應主要體現於高壓衝擊波和熱殺傷上，其次是衝擊波與建築物等物質相互作用時產生的碎片以及有毒氣體與煙霧所導致的窒息。在這些殺傷效應中，對人員而言最致命的莫過於衝擊波，世界軍事研究表明，溫壓彈衝擊波會導致神經、血液等組織發生化學異變。
溫壓彈主要是用來殺傷有限空間（洞穴和山洞）內的敵人，在洞穴和山洞內引爆後，氧氣被迅速耗盡，爆炸帶來的高壓與衝擊波席捲洞穴，徹底殺死洞內人員以及破壞關鍵設備和電子設施，同時不毀壞洞穴和山洞，保持洞口完好無損。溫壓彈爆炸時不僅可在瞬間釋放出大量熱量，更可形成溫度高達2500攝氏度、每秒2000米膨脹的高溫高壓熾熱火球，同時還可在作用範圍內形成缺氧區域，達到恐怖的殺傷效果。
性能數據
基本參數 | |
|---|---|
彈長 | 2.5米 |
彈徑 | 0.37米 |
全彈重 | 910公斤 |
爆炸裝藥重 | 250公斤 |
戰鬥部 | |
型號 | BLU-109鑽地彈頭 |
炸藥型號 | PBXIH-135鈍感聚合粘結炸藥 |
起爆物 | FMU-143J/B引信；FMU-143引信（新型傳爆藥） |
起爆延時 | 120毫秒 |
爆轟性能 | |
侵徹性 | 穿深3.4米混凝土層 |
爆炸威力 | 大於普通TNT7倍 |
服役動態
美國
美國研製的BLU-82型溫壓彈，可由MC-130H特種運輸機實施投放，該彈全長5.37米、直徑1.56米，重達6804公斤，是個外形粗短的大胖子。然而，看似“顏值”不高的BLU-82型溫壓彈一旦引爆，可直接殺死半徑600米範圍內的人和動物，並形成直徑200米的真空殺傷區，並將周邊的草木燃燒成灰燼。
2001年9月11日的9·11事件後，為滿足在阿富汗和伊拉克的作戰需要，美國又開發了多種溫壓武器。
隨後，美國在伊拉克戰爭和阿富汗戰爭中陸續使用了空投BLU-118/B溫壓彈、XM1060型40毫米溫壓榴彈、SMAW-NE（肩射多用途突擊武器/新型炸藥）和AGM-114N金屬增強裝藥“地獄火”溫壓飛彈。特別是在阿富汗戰爭中，用溫壓彈武器剷除躲藏在洞穴和地道里的塔利班和“基地”組織武裝分子。
2015年12月3日，美國《國家利益》雙月刊網站發表題為《美軍的致命溫壓武器》文章，報導了美國在阿富汗和伊拉克境內打擊恐怖分子時使用了溫壓武器的情況。
2017年4月13日，美國首次在戰鬥條件下使用了大威力非核炸彈GBU-43，目標為在阿富汗的極端組織武裝分子。該炸彈重9.5噸，由MC-130飛機投放。美國總共裝備有15枚此種彈藥。
據悉，打擊並摧毀地下洞穴目標，正在成為美軍在戰爭中保持“非對稱”優勢和保證“零傷亡”的一個重要內容。為此，美軍進一步改進溫壓彈，並計畫發展溫壓彈摧毀地下核、生、化武器系統和戰劑及其支持與儲存設施的能力。
俄羅斯
在蘇聯開發出PRO-ASHMEL之後，還研製了TBG-7和RShG-1溫壓榴彈，並為KORNET-E反坦克制導武器系統安裝了溫壓戰鬥部。
截至2012年，俄羅斯軍隊裝備的溫壓彈等武器型號較多，既有肩扛式短程溫壓火箭彈，也有火炮發射的溫壓榴彈，還有空射型溫壓炸彈。
- 溫壓航彈
俄羅斯研製的“炸彈之父”溫壓彈，採用了納米技術和先進燃料，威力相當於引燃了44噸TNT，而其自身炸藥裝載量僅為7.8噸。該型溫壓彈殺傷範圍達到330米。敘利亞空軍使用的俄羅斯制ODAB-500PM型溫壓彈主要用於打擊野戰陣地上的人員和裝備，並用於清除雷場和摧毀其他重要目標，已經在第二次車臣戰爭中得到了重點套用。
ODAB-500PM型溫壓彈
- 溫壓火箭彈
2001年，俄羅斯把蘇聯時期研製的TOS-1噴火坦克升級為TOS-1A自行火箭炮，發射管數量減至24個，火箭彈射程增至6000米。經過敘利亞實戰檢驗後，俄羅斯再次對TOS-1A升級，為其換裝輪式底盤，並將發射管數量減少為18個。升級後的TOS-2重型噴火器不僅可發射溫壓火箭彈，還可兼容其他型號火箭彈。
俄羅斯對TOS-2重型噴火器配備的溫壓火箭彈進行國家測試，溫壓火箭彈不僅射程增加，而且更具殺傷力。TOS-2重型噴火器裝備新型溫壓火箭彈後，殺傷力將大幅提升。
2015年9月以後，俄羅斯軍隊在敘利亞反恐作戰中，不僅使用了攜帶型的單兵溫壓火箭發射器，還有射程為400~3500米的溫壓火箭炮系統。更遠程的則是由射程達90公里的“龍捲風-M”火箭炮發射的溫壓高爆彈，對恐怖分子造成高溫和破片雙重殺傷。俄軍裝備的溫壓彈也實現了從近程到遠程的無縫覆蓋。
其他國家
繼俄羅斯、美國之後， 保加利亞、英國、瑞士等國也紛紛開展了溫壓彈研究。
- 保加利亞
保加利亞已經研製出採用溫壓戰鬥部的 GTB-7G榴彈，並多次在武器展覽會上展示。該榴彈可由RPG-7榴彈發射器發射，重4.7公斤，長1.12米，口徑93毫米，爆炸威力相當於2公斤TNT炸藥，足以破壞野戰防禦工事和輕型裝甲車輛。從RPG-7榴彈發射器發射時，GTB-7G的初速為66米/秒，最大有效射程 200米。
- 英國
英國奎耐蒂克公司計畫研製“步兵反掩體武器”（IASW），並考慮引入溫壓戰鬥部，使其在攻擊掩體、地下工事等目標時具有良好效果。按構想，IASW可由單兵攜帶和發射，有效射程為150米，重量約為10公斤，主要用於城市作戰，預定2005年裝備部隊。
- 瑞士
瑞士RUAG彈藥公司近年研製了一種溫壓戰鬥部，並於2004年初進行了首次技術性能演示。據稱，這種溫壓戰鬥部可配用於俄制火箭彈，能摧毀按美軍標準建造的土木結構掩體。
總體評價
溫壓彈爆炸效果比任何常規爆炸物更強勁、更持久。溫壓彈在有限空間中爆炸時的殺傷效應比開放區域中高出50～100%。溫壓彈爆炸產生的衝擊波和超壓，既能大面積殺傷有生力量，又能摧毀無防護或只有軟防護的武器和電子設備。爆炸在洞穴和地道中產生的氣流對關鍵的設備和系統有顯著的破壞能力。通過這種方法破壞的關鍵設備，使其產生“功能損傷”，致使被損設備效能大幅下降、甚至完全失效。（新浪網 評）
溫壓彈將成為城市和山地作戰對付地面大面積軟目標、掩體內目標和地下工事的殺手鐧武器。（光明網 評）
溫壓武器是對付地下隱蔽目標最有效的武器，最新類型的鑽地武器能夠從高爆武器變為溫壓武器，如Mephisto和 BROACH戰鬥部。從國外現裝備使用的溫壓武器品種看，美國既有適合攻擊地面目標的大直徑航空炸彈，也有適合攻擊地下硬目標及地道、山洞的鑽地炸彈；俄羅斯的花樣更多，不僅有單兵攜帶型火箭助推雲爆彈，而且多種反坦克飛彈、不同口徑的火箭彈都可配裝溫壓戰鬥部，可以根據戰術作戰需要、目標特性，靈活選用適用的彈種，達到作戰目的。（《現代兵器》《飛航飛彈》 評）
俄羅斯TOS-2輪式火箭炮可發射溫壓彈
