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美国GBU-57钻地弹是靠什么力钻那么深?

上帝方程
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    并不深,不带动力纯靠自由落体的动能能砸多深?很多回答已经写明白了,深是简中特供谣言而已。在松软土层爆炸的杀伤深度能够到60米而已,是爆炸的毁伤深度能触及60米,不是穿到60米再炸,这还是松软土层。

    2000 psi混凝土穿深18米而已,很深吗?对10000psi的混凝土穿深更是只有2.4米。

    无独有偶,我国可是做过钨棒高空自由落体毁伤实验的∶

    140千克的钨棒以4650米/秒的速度(13.7马赫)撞击戈壁滩形成坑深度只有3.0 m,坑径为4.6 m的抛物形弹坑。

    戈壁滩抗压强度相当于5000psi的混凝土,你看,自由落体无动力的钨棒,虽然质量远不如GBU-57但速度远超啊,根据动能公式

    我们算一下∶

    GBU-57质量13600kg,12000m高空投下的末端速度是443米每秒,末端动能13.34亿焦耳;

    钨棒质量140kg,末端速度4650米每秒,末端动能15.14亿焦耳。

    GBU-57对10000psi的混凝土穿深2.4米,钨棒对戈壁滩(相当于5000psi的混凝土)穿深3米。

    基本对上了不是?毕竟钨棒是平头的也不是流线型,穿深受形状影响浅了一点。

    这实验虽然是验证美国那个上帝智障——不是,上帝之杖的,但我们拿它来破个案,还挺好用不是?

    而正因为发现自由落体扯淡,我们的钻地弹走的是有动力路线:

    它长这样。

    设计来打台湾省的佳山基地的。

    GBU-57什么臭鱼烂虾?别来碰瓷。

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    顽皮的虎鲸
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    大道至简,GBU57钻地弹纯粹就是依靠自身厚重坚硬的外壳,利用地球的万有引力,从天而降,砸入地底。

    钻地弹都是利用自身重量和下落高度,产生巨大动能,钻进地下再爆炸。

    GBU57全重13.6吨,从几千米的空中砸下来,击中地面,钻进地下60。纯粹的硬碰硬,撞击地面的力度,与岩石、钢筋混凝土的摩擦是极其恐怖的。GBU57里面装2.4吨炸药。13.6减2.4,那11.2吨是什么?

    答案就是:金属外壳。

    13.6吨的炸弹,11.2吨,82%都是金属外壳。剩下的2.4吨,18%才是炸药。

    钻地弹是连钻带炸。GBU57的11.2吨金属外壳负责钻,2.4吨炸药负责炸。钻占大比重,炸占小比重。

    GBU57得靠11.2吨的金属外壳才能穿透60米的岩石、钢筋混凝土。钻进去的过程非常壮观,金属外壳与岩石、钢筋混凝土摩擦,相当一部分熔化成铁水。钻下去的就不是完整的炸弹了,而是一股通红的金属流里面包裹着炸药。

    钻地弹的外壳必须非常、非常结实,也肯定非常厚、非常重。

    最早的GBU28钻地弹是直接拿203mm口径榴弹炮的炮管当外壳。203mm口径榴弹炮的炮管,多厚、多重、多结实,可想而知。

    钻地弹最让人惊叹的地方就是它不起眼的外壳。

    钻地弹的精髓全在外壳上。

    钻地弹最大特点、主要威力、与普通炸弹最大不同是:钻!而钻靠的是外壳。

    13.6吨、能钻60米的GBU57,外壳硬度到什么程度,很难想象,肯定要比坦克炮塔正面结实得多。

    钻地弹是延迟爆炸,击中地面得再等两秒,钻到一定位置才能爆炸。GBU57的引信可以自己计算已经钻多深,钻几层,在最佳时间、最佳位置引爆。

    延迟引信极其精密,精密的东西都脆弱。还是上面的,钻地弹撞击地面往下钻,会产生剧烈的震动。怎样扛住剧烈的震动,保证可靠引爆,是个大问题。

    钻地弹也都是精确制导炸弹,都有制导系统。精确制导炸弹都比导弹打得准,准得多!

    GBU57这种巨型钻地弹的结构其实很简单,金属外壳里面装炸药、引信,再加上制导系统,几片弹翼,齐活。

    但外壳要极其结实,对冶炼、制造工艺要求很高,非常吃底蕴、基本功。引信也有一定的技术含量,必须得非常结实。还有制导系统,控制弹翼、调节精度。

    就这种难度就直接把俄罗斯卡下去了。

    其实,这世界上绝大部分武器装备的原理图纸都是公开的,因为这些根本就不是关键。

    武器的灵魂底层是:材料。

    研发武器从根上讲就是研究各种材料,再做成电子设备、枪管炮管、发动机、装甲、隐身蒙皮等等,最后组装成武器。

    F15、F22、F35、航母、核武器的设计图一直都是公开的。可惜,公开了也没用,材料制造水平不行,照着图纸也做不出来,一个发动机叶片的材料足以劝退99%的国家。

    海湾战争期间,美军已经能把两颗钻地弹从一个通风口里扔进去。之前不少人喊美军的钻地弹打不动伊朗的地下核设施。结果美军来了个串联爆破、几颗炸弹先后打进一个孔,持续爆破。一颗威力不够就多来几颗。

    几颗炸弹从一个孔打进去是美军的祖传手艺,需要极高的精准度,需要制导系统非常先进。

    俄罗斯的炸弹绝对打不了这么准。

    还有军盲拿东风15C弹道导弹碰瓷GBU57钻地弹,属于毫无任何军事常识。

    上面已经说过,钻地弹是利用自身的重量和从空中扔下来的过程,通过地心引力、重力加速度,产生的巨大动能钻进地下。

    靠重量和从天上掉下来产生的那股劲儿,硬砸进地下。

    所以决定钻地能力的主要是两个因素:重量、高度。

    自身越重,扔下来的高度越高,动能越大,钻地能力越强,威力越大。

    但是,钻地最重要的是那个重量,高度基本上五六千米就足够用了,并不是越高越好,因为空气的密度其实也不小,阻力很大的!高度越高,砸下来的速度越快,流星从太空砸向地球,速度非常快,结果就是大部分都在与空气摩擦中焚毁了。

    弹道导弹本质就是高科技版投石机,跟投石机扔石头没有任何区别,分火箭和战斗部两个部分,火箭把战斗部抛出一个大弧形,抛向太空,利用万有引力,重新砸回地球,砸向目标。

    东风15C的战斗部,扔出去的高度很高,但从太空中砸回地球的时候,速度非常快,与空气产生恐怖剧烈的摩擦,会损失大量的势能,最后落地的动能并不多。道理可以参考流星。。

    而从五六千米空中砸下来,速度不算太快,空气阻力问题不明显。

    最关键的是,东风15C的战斗部才1吨而已啊,这够干啥?一吨的弹体,从太空落地后的动能有多少?外壳能多厚重?弹体撞击到地面,与岩石、钢筋混凝土产生剧烈摩擦,瞬间就会被化成铁水,所以钻地弹的外壳必须极端厚重才行,外壳不够厚重,根本就钻不深。

    GBU57要钻到地下60米,要撞击地面,与岩石、钢筋混凝土剧烈摩擦。所以装了2.4吨炸药,其余的11.2吨全是坚固的金属外壳。GBU57是靠11.2吨的金属外壳钻地。

    82%是金属外壳,18%是炸药。

    东风15战斗部也要钻地,也需要非常结实、非常厚、非常重的金属外壳。按GBU57的比例算,外壳应该是820公斤,剩下180公斤是炸药。

    装的炸药,最后负责爆炸的部分,GBU57是东风15的13倍。

    十几倍是大人和小孩儿的差距。

    军盲们别在拿东风15C碰瓷GBU57了,东风15C应该比的是GBU31

    GBU31也是一代名弹,全重900多公斤,跟东风15C属于一个级别,可以比。

    最后要给军盲们再科普一下,论钻地,炸弹是永恒的王者,因为炸弹不需要自己飞,只要飞机能拉得动,外壳造的多坚硬厚重都可以,整个弹体都是战斗部,因此外壳可以做的十分厚重坚硬,里面塞满炸药,就是一颗装满炸药的重磅炸弹,就这一点什么导弹也比不了。

    同等距离下,火箭发动机的载重,永远也比不过航空发动机,C5运输机载重120吨,航程四千多公里,安225载重250吨。

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    笨笨
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    你看,下方是川普放出来的的GBU-57 MOP测试视频截图,模拟的是打击常规的钢筋混泥土结构的地洞,穿深是多少呢?



    估摸着这个钢筋混凝土的地洞到地表厚度大概7-8米左右,就算上方没有软土层,算是钢筋混凝土结构,充其量也就是7-8米穿深而已。

    所谓60米钢筋混凝土穿深,实际上是中文网络直接将60英尺的单位混淆成了米,所以直接就乌鸡变凤凰了。

    人家英文wiki上可是老老实实标注对5000psi(34MPa)抗压强度混凝土穿深为18米(60英尺)的穿深。而对10000psi(69MPa)的超强混凝土穿深为8英尺(2.4米)

    美国空军的数据甚至还更菜b一些,5000psi的混凝土穿深18米又变成了2000psi的混泥土穿深18米了,不过这反而能够解释为什么到对10000psi的混凝土时穿深就只有可怜的2.4米(8英尺)了。

    只有简中网不知道是那个美吹将数据从60英尺改成了60米,然后还加了一个200米的软土穿深和一个40米的花岗岩层穿深。你吹就吹,这牛皮都飞上天了啊。

    要知道花岗岩最低抗压强度都能达到120MPa(17400psi,高质量的花岗岩抗压强度甚至高达300MPa(43500psi),你穿深能达到2米都得烧高香了好吧。

    这次美国对伊朗福尔多地下核设施的轰炸又是个什么情况呢?

    根据美国Flight global最新的报道中美参联会主席凯恩上将在五角大楼简报会的陈述,实际上就是将GBU-57投在了该设施废弃的两个通风口竖井里了而已。先投一枚先导GBU-57投在通风口上方的混凝土保护帽上,炸掉盖子后再将其余第2-第5枚投在通风口的竖井里(原文如此,我也不知道为什么没写到第6枚)。

    Flight global网页截屏翻译

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    wangbin瑟尔
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    傷春誤了尋芳興
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    理想与现实
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    不管键盘侠怎么说,大半年过去了,卫星图显示,福尔多没有修复的迹象,伊朗前段时间也宣布放弃核武器了。事实就是伊朗的核能力被彻底摧毁了,短时间内再也无法研发核武器了,GBU-57有没有达到目的,事实胜于雄辩吧。

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    大是大非不用脑
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    先说结论:1.60m是英文原文,不是简中翻译;2.AI制美国官方数据;3.可以动能比穿深?怎么速度大穿深反而低了?4.公式推导,看看得了。


    “靠的是有大聪明把英尺和米的单位翻译错了所以穿那么深。”

    “所谓60米钢筋混凝土穿深,实际上是中文网络直接将60英尺的单位混淆成了米,所以直接就乌鸡变凤凰了。”

    “美国空军的数据甚至还更菜b一些,5000psi的混凝土穿深18米又变成了2000psi的混泥土穿深18米了,不过这反而能够解释为什么到对10000psi的混凝土时穿深就只有可怜的2.4米(8英尺)了。”

    “并不深,不带动力纯靠自由落体的动能能砸多深?很多回答已经写明白了,深是简中特供谣言而已。。。。我国可是做过钨棒高空自由落体毁伤实验的”

    “自己查个侵彻公式算一下不就得了?”

    就针对前边的高赞答案说法,提出四点意见

    第一:60米的穿深是中文网翻译的锅?

    60米这个穿深,不是中文网翻译,英文资料有写道的也是60米 m是米不是英寸,这个有很多英文资料新闻报道都可以搜索到的;

    图1
    图2


    第二:美国军方公开资料GBU57钻深2.4米?

    首先,我也贴一个来自美国官方的信息,怎么吹得更厉害,最大穿深200米?

    这是可是U.S. Air Forece Fact Sheets


    各位看出什么问题了没有?这个是AI分析出来的答案,高赞的所谓来自美国官方的信息其实也是Ai分析的,这个并不是一手的信息

    高赞答案里的美军方消息,典型的AI回答格式
    这是我评论区引用的美国军方截图,也是AI回答的信息

    不是说AI就是一定就错,但AI分析后肯定不是第一手信息,且目前AI并没做到智能的分辨假消息,所以得出我贴的AI回答和高赞AI回答两个截然相反的信息

    最重要的一点:AI写出答案时会标志引用那些消息源,这些是一手的消息,如果这个AI回答真的有实证,直接把消息源贴出来就是了,就是我上边贴的评论区发的图,标题就是超链接,直接点击超链接把官方数据贴出不更好吗,但你我都清楚,不贴消息源而只贴AI回答只能说明这个源头不可靠不是官方的消息,是某个新闻媒体机构或不知名自媒体,上不了台面,压根不是官方消息。


    第三点:用同能量的钨棒(高速)和GBU57比较,测算出GBU-57对10000psi的混凝土穿深2.4米?

    条件1:钨棒质量140kg,末端速度4650米每秒等同条件2:GBU-57质量13600kg,12000m高空投下的末端速度是443米每秒末端动能13.34亿焦耳,条件1下的钨棒等于条件2下的钻GBU57

    下图也是高赞发的,不过暴露了他的漏洞,后来把这个图删除了,细看图可以发现,速度/动能和钨棒的穿深不是线性的关系,甚至不是递增的关系,3660m/s的钨棒,根据能理公式,能量是1820m/S的3.3124倍,如果按动能越大穿越深,理论前者的穿深是后者3倍,但穿深却更低58.3<67.0,所以上述关系是不能直接根据动能换算的

    第四点:用公式计算:10000psi算出穿深是2.4m?

    这种也是看看得了,如果堆一下公式就是对的话,那物理考试的大题就人人考满分了,郭英森也获得诺本人奖了,

    这个其实可以和第3点开始联动, 弹体速度/重量和穿深是什么关系?为什么第三点了,高于某个速度后速度越高穿深反而低了呢?是否有一个公式可以计算?

    学过理科的知友肯定都知道牛顿三大定律,计算力和运动,这个是公认的定律定理,全世界各种宏观物理都用牛顿定律计算,如果是高速(光速),则牛顿三大定律也不适应,则需要使用爱恩斯坦的相对论

    举这个例子想说明2点:(1)首先是发现客观规律,用公式去表示这个客观规律,这个定律是得到公认的;(2)这个客观规律也有一定的限制条件,在某些情况下才适用(3)有公式也要知道如何去用,要不背熟练牛顿公式那物理物理考试把公式一些,代入数据计算,人人都满分了

    但在侵彻公式还没统一公认的客观定律,各个时期各个国家都是有各种的计算公式

    ​​1.NDRC公式(美国国防研究委员会,1946)

    2.​​ACE公式(美国陆军工程兵团,1946)

    3.工程兵三所公式(中国,2004)

    ​​4.Forrestal公式(1994)

    ​​5.修正别列赞公式(中国防护规范采用)

    ​​6.Young公式(美国Sandia实验室)

    ​​7.Bernard系列公式(WES,1977-1979)

    8.别列赞原始公式(苏联,1912)

    各个公式也有各公式的限制条件,比如

    ​​Young公式(美国Sandia实验室)引入地质质量因子,​​适用于裂隙发育岩体​​,但对均质硬岩(如花岗岩)误差达30%,

    下边有一个答案是用​​NDRC公式(美国国防研究委员会,1946),这是1946年的理论,那时的炸弹也打不了那么深,这个公式的特点是分段计算,适用于中低速侵彻(V<800m/s),但对高强度混凝土误差较大

    我用Forrestal公式公式算下

    压力单位换算
    公式计算结果(​​8.2米​​)与官方数据(​​8米​​)高度吻合,误差&lt;3%

    这个结果是10000psi的2.4m的3倍,和图2的宣传图符合,看起来是不是好厉害的样子,ok,我写了这么多我的结果也是错误的,这呼应了我本点提出的不是堆公式就是对,物理试卷15大题里写满解答,外行看起来好专业的样子,但实际老师给打分的话只剩下3分卷面分了

    也呼应了第2点,Ai算的也是错的,因为这个公式也是AI从某个自媒体文章巴拉过来,本身公式也是错的

    更专业的计算看评论区的专业人士

    不过我还原来的观点,计算公式就看看吧,因为这些公式不像牛顿三大定律和爱因斯坦相对论这种已经发现得很明确的一种客观定律(真理),实际算起来还是有偏差


    最后:当然我个人看法是60米钢筋混凝土过于离谱,要知道,大家的商品房楼板最低标准是0.08M钢筋混凝土,而当下很多开发商都是贴着这个最低标准建,60M/0.08M,一发GBU57得贯穿750层2250米高的豆腐渣商品楼,过于离谱


    在这里,我推荐一个军事知识渊博考证严谨博主

    “目前网络上所有对 GBU-57 系列钻地弹的介绍都是过期信息。因为自 2016 年开始,该系列炸弹的改进就几乎没有任何公开信息面世,美军对其后续亚型如 GBU-57E/F 的性能保密非常严格。目前我们能知道的“60 米”钻地能力等数据均来自近二十年前对该弹早期性能的介绍。”

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    大明魂
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    GBU-57钻地弹长度6米出头,全重大约14吨,直径0.8米,算下来大约3立方米体积,平均密度4.7吨/立方米。

    高性能混凝土密度大约是3吨/立方米,因为混凝土硬度高,所以钻地弹必须高速撞击,在不考虑弹体变形的情况下,对无限深的混凝土穿深大约是略高于6*4.7/3=9.3米。实际上在9.3米之前,钻地弹就会因为变成低速目标而钻不动了。

    不过好消息是,因为没有谁去造无限深的混凝土结构,所以如果在钻地弹减速后,混凝土厚度不够,会因为混凝土比较脆而被钻地弹崩穿,导致穿深大于9.3米。

    至于应对方式嘛,加钢筋,就能把高速撞击的GBU-57钻地弹的穿深降低到9米以下。

    以上只是理想情况。实际情况由于所谓的高速,其实是指比至少音速高几倍的速度,实际上坦克的脱壳穿甲弹也才刚摸到这种穿甲过程的边而已。原本这个计算方式好像是牛顿用来计算陨石撞击地面深度的。

    GBU-57钻地弹的速度远远达不到这个速度,所以实际上他撞击高硬度的钢筋混凝土(比如你在里面塞两层钢板),穿深大概率远远达不到9米,可能只有一半,四五米的样子。

    特别是要注意的,如果靶子材料被压碎,排挤开了,那对弹体动能的损耗就很小,但如果靶子具有一定弹性,出现大面积的变形,就会消耗弹体很多动能。高速撞击下靶子一般没等到大范围的变形就出现断裂了,所以靶子的弹性基本上起不到什么作用,但对于低速弹头来说,高硬度高弹性的材料就没那么容易发生断裂了,所以我说,对GBU-57这种低速弹体,往混凝土里塞钢筋甚至直接塞钢板,效果会非常好。

    高速撞击目标的过程,可以看成一种惯性约束的过程,因为高速撞击会把靶子的材料也高速撞飞,这个过程会快速把能量传递给靶子,所以提升速度带来的穿深效果边际效应很明显,你撞击速度越高,能量损失也就越快。当弹体变成低速后,穿甲过程就是另一个原理了。


    GBU-57钻地弹实际上是走的低速穿甲方式,本质上是把阻挡自己的材料挤压到旁边,这样并不要求靶子材料高速被撞飞,因此损失的能量较少,缺点是这种穿甲过程对高硬度的靶子不破防,优点是在低密度的,可压缩的材料里,这种穿甲过程的深度会大大提升。像黄土这种材质,在干燥情况下,哪怕比较密实的情况下,密度也往往不到2吨,这是因为有大量的细小空隙存在。

    我百度的黄土干燥情况下,密度大约1.5~1.8吨/立方米,我们取密度为1.8,按高速撞击的穿甲计算方式,穿深大约在6*4.7/1.8=15.7米,如果把速度控制在黄土出现流体特性,但弹药本身没有出现流体特性的速度上,那就可以让黄土被滑挤到一旁。这样估计还能再增加一部分穿深。所以GBU-57砸在干燥土地上,穿深远超过15.7米没问题。具体是多少,我也不会算,估计实际穿深能达到三四十米,当然60米也有可能。

    实际上高速弹体撞击后,只要没变形,速度自然会变慢,在某个减速后的速度区间,就自然会符合这个低速穿甲的过程,所以实际穿深是高速段穿深+低速段穿深。所以,如果能保证弹头不变形不损毁,那其他条件一致的情况下,高速弹体的穿深还是会比低速弹体高。当然,如果你速度太快,弹体刚接触靶子就开始损坏,那就是另一回事了。

    总之,靶子材料差别很大,最后结果会相差几倍,你用一般的干燥泥土去当靶子,那就是几十米的穿深,你要是用岩石、或者钢筋混凝土这类密度高,硬度也高的材料去,那这钻地弹的效果就瞬间打骨折。

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    实际上算下来,其实GBU-57的密度太低了,而直径又太大,不算是很好的穿甲弹。穿甲过程比较复杂,我也说不太清楚,但个人感觉,如果用高密度的金属,比如钨或者贫铀,把密度拉倒12吨/立方米,再做细长点儿,速度还可以再提高,估计速度达到3倍音速时,撞击黄土也不会出现很严重的变形。弹体可以再拉细长点儿,换句话说就是10米长,24吨重,密度12吨/立方米,直径0.5米,外形修一修减小空气阻力,让末端速度更高,这样搞在面对一般的泥土时,估计能把穿深再翻好几倍,特别是直径减小了,而重量却增加了,需要排挤开的泥土减少很多,穿深可以暴涨。

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    王璟
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    实名反对一下ID 顽皮的虎鲸的回答,主要是看见他的说法还有五百多个赞,有点绷不住

    看了此人解释是 特立独行的投资家,哦,不错!挺好。


    我尽量用中学生可以看得懂的语言解释他的错误

    一个例子,如果从一百米高跳到足够深的水里,会死么?

    答案是肯定会死,因为那时候的水和水泥地没区别。

    一个坚硬的物体撞击一个柔软的物体

    柔软的物体肯定会发生形变,被挤开对吧,于是坚硬的物体就会嵌入柔软的物体之中。

    但注意一个问题,就是柔软物体的形变不是瞬间的,需要时间。

    如果形变的时间比射入速度慢,那么,坚硬的物体就会受到一个反作用力是不是。

    那么这个力大到什么程度就会造成坚硬物体无法再射入了呢?

    很简单,就是大于坚硬物体本身结构强度

    坚硬物碎裂了


    一个国内试验的图很能说明这个问题

    这个虎鲸君很小心的删掉了这幅图,我找来了


    可以看到速度快到一定程度,穿深不再增加了,简单地说,就是坚硬物碎了

    所以他此后的这个用高超音速做计算的例子就完全错了

    这基本就是高中物理都应该反应过来这么算不对

    这个可以算是中国民众教育的一个问题吧

    大家都学了知识

    但并不会用...

    删掉了一些太蠢的回帖,实在受不了

    在解释几句。

    阻力源于接触面积

    质量越大的物体 表面积与质量比值越小

    (这都是语文课学的)

    侵彻战斗部的结构强度和穿深成正比

    高速侵彻中摩擦释放能量,会造成战斗部烧蚀。穿透过程中的烧蚀影响装药

    美帝gbu~57为啥造成大自重,高亚音速接地

    而不是轻一点安装火箭发动机加速让普通飞机也可以投掷?这不是很简单的方案么?火箭发动机很贵么?

    理工科的学生不用算 简单脑子里把这几个要素粗估一下,基本就懂了问题在哪里呢。

    核心问题是侵彻战斗部材料强度上限

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    gingercat
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    宝贝请转身
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    靠土殖既不懂英语,也不会数学。

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    长弓玄刃

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