美国刚刚对世界上最深的地下核设施使用了其最强大的常规炸弹。这些炸弹发挥了作用——同时也揭示了当前物理学的极限以及下一个武器问题的开始。国防高级研究计划局(DARPA)现在正在寻找解决该问题的方法。
国防高级研究计划局是五角大楼的研究机构,负责开发定义下一代美国军事能力的技术。该局于5月27日发布了一份信息请求,寻求其所称的“颠覆性方法”来研究穿透力学和冲击波传播控制。该文件描述了一个旨在超越当前所有掩体破坏弹能力的项目,目标是研究物体如何穿透坚硬材料的基本物理学,以及爆炸冲击波如何在固体结构中传播。回应的截止日期为2026年6月26日。
2025年6月22日,七架B-2隐形轰炸机向伊朗的福尔多铀浓缩设施投放了14枚GBU-57大型弹药穿透弹,这是美国军火库中最大的常规炸弹,重达30,000磅,福尔多设施埋藏在靠近库姆市的山下80到90米处。GBU-57是专门为摧毁像福尔多这样的设施而开发的,能够穿透约60米的钢筋混凝土或岩石。多次打击可以增加有效深度。福尔多的打击是“午夜锤”行动的一部分,是美国历史上技术要求最高的精确打击行动之一,揭示了现有穿透技术在坚硬目标上所能达到的极限。
截至2026年5月的卫星图像和开源情报显示,伊朗在回应打击后,正在新挖掘深达80到100米的设施,位于坚硬的花岗岩下,可能比福尔多更深,且可能超出现有掩体破坏弹的可靠打击范围。同一报告指出,该项目似乎旨在容纳新一代离心机。对GBU-57的对策就是挖得更深,使用更坚硬的岩石,而支配30,000磅钢穿透弹在高速撞击花岗岩时的物理规律自炸弹设计以来并未改变。
DARPA的RFI直接针对这一物理问题,并从根本上进行探讨。该文件请求提出超越其所称的“传统质量-速度缩放和经验设计”的想法,这是一种当前的工程范式,其中穿透弹通过增加重量和速度来实现更深的穿透。相反,DARPA希望采用“故意塑造、引导、放大或抑制材料内部的应力波”的方法,操控穿透弹在极端载荷条件下穿过的材料状态,并将穿透产生的冲击波视为一个设计变量进行工程设计,而不是一个需要承受的物理后果。
为了理解这在实际中的意义,有必要了解一些穿透物理学的背景。当一个硬化钢穿透弹以高速撞击钢筋混凝土或岩石时,同时发生两件事:穿透弹在向前移动时物理性地位移材料,撞击产生的冲击波向周围结构辐射。当前的穿透弹设计优化了第一个过程,利用几何形状、材料硬度和速度来最大化前向位移。相比之下,冲击波在很大程度上被视为副产品,以当前设计未能主动控制的方式将能量带离穿透通道。
DARPA所描述的是一种根本不同的范式,其中冲击波本身成为一种武器。如果能够在目标结构的特定深度引导和放大穿透产生的应力波,实际造成的损害可能远超武器本体的物理穿透深度。或者,控制在坚硬材料中如何启动和传播失效,可能使得一个更小、更轻的穿透弹实现以前需要更大武器才能造成的损害……
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美国空军于2025年6月22日对伊朗的福尔多铀浓缩设施进行了空袭,使用了14枚GBU-57大型弹药穿透弹。作为回应,伊朗开始在福尔多地点更深处挖掘新设施。DARPA正在探索先进技术,以提高破坏掩体的能力,解决当前穿透弹设计的局限性。
- 美国于2025年6月22日对伊朗的福尔多设施使用了14枚GBU-57炸弹。
- DARPA正在寻求颠覆性的穿透力学和冲击波控制方法。
- 伊朗正在挖掘更深的设施以应对美国的打击,可能超出当前武器的能力。