巨型炸弹的起源:地震弹
1940年夏天,在对英国的入侵失败后,德国为了保护处于英国皇家空军航程范围内的法国沿海阵地,对大量军事设施进行了超强加固。到1942年,德国的U型潜艇仍然在北大西洋对盟国的运输船队构成威胁,而这些潜艇的避风港是建设在法国西海岸的众多潜艇船坞,棚顶都由数米厚的钢筋混凝土浇注而成。当时世界上没有航空炸弹能穿透这些目标。
这些潜艇掩体的标准是7米厚的加固钢筋混凝土,能承受12 247千克炸弹以1马赫速度准确击中时的冲击力。这种标准只考虑到炸弹完全钻入目标对内部结构造成破坏的情况,没有考虑到巨大爆炸冲击波造成建筑本身和建筑基础的错位和断裂。为此,英国组织了对此类目标的打击研究。弹药工程师巴尼斯·沃利斯博士在一份可行性研究报告中提出使用一种“地震”炸弹:重10吨,从1.2万米空中投掷,以超音速撞击地面,能钻入地下40米。由于爆炸在地下发生,地面上甚至不会产生弹坑,像地震在地下造成冲击波一样,能使建筑物地基结构错位,从而破坏建筑。但该设想存在的一个严重问题就是,当时世界上还没有能运载这么大炸弹并能飞那么高的飞机,因此也没有付诸实施。
1943年5月16~17日,沃利斯设计的水坝跳弹在实战中取得成功,这使军方重新重视像“地震”炸弹这样的特种炸弹。到1943年底,沃利斯完成了最终的设计修改,将炸弹减小到了5 443千克,并着手准备试验,这就是以后被称为“橱柜”的巨型炸弹。
威震四方的“橱柜”
1943年7月18日,英国飞机制造局提出生产12枚1 814千克(4 000磅级)尾翼炸弹,100枚5 443千克(12 000磅级)和100枚10吨(22 000磅级)炸弹,分别被秘密称为小、中、大型“橱柜”(TALLBOY)。但开工不久,由于英国战时钢铁生产能力的限制,在1943年9月30日停止了10吨炸弹的生产,只造了9枚炸弹弹壳。到1944年7月,随着战争局势的缓和,英国再次恢复10吨炸弹的生产,并冠以新的名称“巨响”(GRAND SLAM,有些地方称为“大满贯”)。
由于10吨炸弹生产的停止,使12 000磅级炸弹的产量达到了325枚,其中125枚的弹壳是在美国生产的。该型炸弹从设计到生产、试验和最终装备部队,历时不到一年,首次使用是在1944年6月8~9日夜间用来打击法国西部索米尔的铁路隧道,当时共投掷了19枚炸弹,至少有1枚是从1 829米高空投下并击中目标,造成了数吨岩石垮塌,清理工作花费了德军几个星期的时间。
在初次胜利的鼓舞下,“橱柜”的订购量增加到了2 000枚,其中一半是在美国生产。随后几个月里,德国经过强化加固的V型导弹生产工厂和发射场、潜艇基地、隧道、炼油厂和储存库、高架铁路桥、桥梁都遭到了此类炸弹的狂轰滥炸。沃利斯最早提出“地震”炸弹时所想打击的德国鲁尔水坝,在1943年曾遭到英国“水坝摧毁炸弹”的轰炸。1944年10月英国再次使用18枚“橱柜”进行轰炸,其中两枚从正面直接击中大坝,造成大坝泄漏。甚至德国的重装甲战舰也曾遭到此炸弹的轰炸。从1944年6月到1945年4月,总共投掷了854枚“橱柜”。
英国生产的“橱柜”带尾翼长6.4米,最大直径0.965米,其钢制外壳非常坚固,头锥处的厚度超过10厘米,到弹壳尾部附近的厚度大概为3.2厘米。弹壳内部装填了2 359千克的高能炸药,在炸弹壳的头部还设计有一个经过特别强化的钢锥。1945年第一季度开始在美国生产的该型炸弹中,装填了一种威力更大的组合炸药,由80%的TNT和20%的铝粉组成。
美国生产的“橱柜”与英国的有所不同。美国型的“橱柜”弹壳长3.15米,直径0.965米,重5 665千克。最早的型号装填2 359千克的高爆炸药,而以后的产品装2 495千克的黄色炸药(占总重量的44%)。弹壳头部还设计了一个穿甲弹芯。由于战时条件简陋,只有部分弹壳是由高质量的铸钢制成,大部分是由轧制金属板制成。英国人遇到这一问题时采用了停产、改变生产型号的方法,而美国人则改变了生产技术。英国人似乎更显得古板,而美国人就要灵活实际很多。
炸弹有3个47号延时引信或3个延时从0到11秒的58号引信,3个引信成120°角用20个螺栓成三角形安装在弹壳上。
47号引信的作用过程是:炸弹投掷后,一根固定在飞机上的金属线拉破一个丙酮瓶,流出的丙酮开始溶解一盘胶片(赛璐珞);该盘下压着一个弹簧,弹簧的一端是撞针,击发的延迟时间取决于胶片的厚度,如果预先装入较厚的胶片,溶解的时间就较长,启动撞针的时间也就长;撞针释放后撞击雷管引发爆炸,雷管中有少量的高敏炸药,能引发装在一个闪光灯电池盒大小的金属盒内的启爆器爆炸。
延时引信会使炸弹在预设的钻地深度爆炸。更重要的是,延时爆炸可使投弹手不会因为前面炸弹产生的烟尘遮蔽目标,而无法实施攻击。可能是因为这种引信可靠性存在问题,因此美国型的“橱柜”上没有安装这种引信。1958年在鲁尔大坝脚下发现了一枚未爆的“橱柜”,上面装有3个能延时30分钟的47号引信。这枚炸弹在水下淹没了整整14年。
58号MK1引信的引爆过程是:炸弹投出后,拉线拨动机关,释放固定的重型撞针,但有一个黄铜十字形部件卡住撞针。撞击目标后,重型撞针由于巨大的惯性作用击发雷管,雷管中有一小片对碰撞十分敏感的化学物质,其预先的化学配比决定了燃烧的时间,这也决定了引爆启动器内高爆药的时间。
炸弹后部弹壳外由12个螺栓固定了一个铝制尾锥筒,一个圆盘盖住了尾锥筒上的小洞,引信盒就是从这个小洞装到弹体内的,然后再用螺栓将其封死。引信上的拉线经过这个尾锥上的小洞一直连到载机上,在投放炸弹时,拉线启动引信。
美国陆军弹药部在1945年早期加大了对美国型“橱柜”和“巨响”的工程研究,这些炸弹与英国的原型弹有很大区别。美国用铸造工艺制造头锥,轧钢工艺制造弹壳,再用焊接工艺将两者连为一体,以此代替整体铸造,这大大提高了生产效率。美国弹药工程师还改进了英国设计中的一些不足。他们用钢制尾翼代替了铝制部件,还用超音速风洞对其进行试验,以确定不同尾翼对飞行弹道的影响。
美国的“橱柜”弹壳一般也被漆成绿褐色,而头锥和尾部则标有黄色的圆环,弹壳上的钢印为黑色,上面写着:“通用型武器”、重量、类型、装填炸药、弹药批号、质检员印戳及“US”标记。除了涂装有区别以外,美国和英国生产的炸弹外观几乎完全一样。
B-29轰炸机经过改装后,能将“橱柜”炸弹一半装入弹舱。朝鲜战争期间,改装的B-29对朝鲜大桥进行过多次攻击。二战后,美国剩余的大量“橱柜”被改造成“塔森”(TARZON)。越南战争期间,美军曾考虑使用“橱柜”在丛林中清理直升机降落场,后来由于BLU-82“雏菊剪”的问世,使“橱柜”失去了一显身手的机会。
不同凡响的“巨响”
1944年7月,大型“橱柜”的生产恢复后,被改名为“巨响”。大型弹壳的制造不仅费时而且成本很高,为此,英国将部分生产合同转包给了美国的A·O·史密斯公司。
1944年冬天,英国战争内阁犯了一个错误。他们判断战争不久就会结束,因此取消了所有新型炸弹的生产合同,其中就包括“巨响”,为携载“巨响”而对“兰开斯特”轰炸机的改进工作也被迫停了下来。而最后意识到战争还要持续到1945年时,他们又下令恢复了生产。这次拖延使“巨响”的生产推迟到了1945年春天。
虽然生产停了下来,但试验仍在继续。到1944年10月,最初生产的9枚已经完成部署,一架“兰开斯特”MK1轰炸机参加了试验。飞机上的非必需设备和大多数防御武器都拆了下来,并换装了动力更强劲的“隼”-24型发动机。
1945年3月13日,“巨响”进行了第一次实弹试验。第二天,第617中队就从4 877米高空向德国的贝利费尔德桥投了一枚“巨响”炸弹。这座桥曾多次遭到小型常规炸弹的轰炸,主横梁从未遭到严重破坏。这次轰炸中,盟军使用了一枚“巨响”和多枚“橱柜”,虽然没有直接命中目标,但产生的“地震”效果使大桥的几个横跨梁坍塌。这次对大桥的破坏使沿线铁路运输始终处于停滞状态。在以后的几周里,有数座重要铁路、公路大桥及隧道被摧毁。据统计,战争期间共投掷了41枚“巨响”。
“巨响”的弹壳由一种特殊的铸钢在混凝土芯的沙质模具中整体浇铸而成。加固的钢头锥处的弹壳厚度约为20厘米,弹壳的其它部分逐渐减少到只有约4.5厘米。“巨响”炸弹带尾翼长7.75米,直径约1.17米。炸弹的总体色调为暗绿色或灰色,尾部为金属原色。炸弹上标注非常少,在头锥处涂了一个很细的红圈和一个较宽的绿圈,绿圈上用钢印标注了“高能爆炸物-D1”,表明内装炸药。英国制造的“巨响”被称为MK1,美国制造的“巨响”被称为MK2。
美国生产的“巨响”弹壳长3.81米,直径1.17米,总重10 365千克,装填4 355千克炸药(占总重的42%)。早期产品总重10 030千克,装药4 173千克(占总重的41.6%),炸弹头部装有一个穿甲弹芯。由于战争期间的生产局限,只有少量炸弹采用铸造工艺,大部分还是采用了轧钢技术,战争后期有些直接用无缝钢管焊接而成。美国产品上标识较多,而且有“US”字样。
美国“巨响”的引信直线排列在一个金属基座盘上。为了可靠,带有M40雷管引爆器的M169(T708)引信和M118启爆器,都拧在一个螺旋引信座中。插拔引信要通过弹尾部的一个圆洞进行。M121尾翼长4.06米,20个螺栓将M121固定在弹壳上,总长也有7.75米。
尾翼最后面的锥筒可以拆卸掉,这使炸弹能装在改进的B-29炸弹舱中。美国后来还在新型XB-35和B-36轰炸机上进行过“橱柜”和“巨响”的试验。这些飞机都有很大的弹舱,很容易装下整个武器。
以后,美国还在“巨响”的基础上发展了名为“亚马逊”的巨型炸弹。该弹重10吨(22 000磅),简称“SAP”,但未投入实用。