介绍
本研究考察了特定飞机炸弹的特性、用途和效果。这是日内瓦排雷中心对爆炸性武器进行的一系列技术研究的一部分，为分析工作提供了证据并作出了贡献。该研究的一个版本可在关于爆炸性武器特性的最后报告（日内瓦排雷中心，2016年）中找到，见附件F。
照片 1.Mk 82 型飞机炸弹引信并安装在 A-6 入侵者上（图片来源：© BrokenSphere / Wikimedia Commons。Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 未本地化版本许可。
空投弹药可以提供摧毁地面和海上目标的能力，而不会危及大量军事人员，即使在敌方领土深处作战也是如此。Mk 82飞机炸弹及其制导炸弹在世界范围内被广泛使用，是有史以来最常见的空投弹药系列之一。
Mk 82 及其变体是 500 磅（227 公斤）级、低阻力、通用飞机炸弹，含有 89 公斤高爆炸药。Mk 82最初是作为非制导炸弹（有时被称为“铁”或“哑”炸弹）投下的，早期版本的Mk 82只能在5.5%的时间内击中目标，需要大量炸弹才能投下（Blackwelder，1993）。GBU-12 和 GBU-49 等导向版本现在的 CEP 小于 4 m，表明精度非常高。据报道，在1991年的沙漠风暴行动期间，激光制导的GBU-12有88%的时间击中目标，大多数目标是单车（Blackwelder，1993）。PGM的引入意味着可以通过相对较小的精确打击来摧毁目标，从而降低机组人员损失的风险。
自 1950 年代以来，Mk 82 飞机炸弹一直被美国军方和其他各个国家使用，并在越南战争期间在东南亚广泛部署。Mk 82在当前和最近的冲突中仍然具有相关性。在 1991 年海湾战争期间，美国及其盟国使用了 4,500 多枚配置为激光制导 GBU-12 型 PGM 的 Mk 82 炸弹（弗里德曼，1997 年）。2016 年，Mk 82 的各种配置已在许多国家和地区使用，包括阿富汗、加沙、伊拉克、利比亚、叙利亚和也门（ARES，日期不详）。
MK 82 致命效果
照片2.GBU-38在伊拉克爆炸（图片来源：美国陆军）。
在其最简单的配置中，标准 Mk 82 炸弹在重 87-89 公斤的锻钢主体中含有 140-142 公斤高爆炸药（Glass 等人，1997 年;Ordtech，2016 年）。正是这种钢制身体产生了炸弹的主要碎片。炸弹依赖于身体的自然碎片，碎片的散布模式和大小在很大程度上是随机的。
Mk 82 的制造商之一还生产了一种带有预碎片机身的版本。这意味着炸弹的主体沿其长度和宽度以规则的间隔被划伤，因此它很容易分裂成大小均匀的碎片。预碎片化对 Mk 82 的整体效率的影响是显着的。标准的 Mk 82 弹体产生的致死面积约为 80 m（横）x 30 m（沿），致死面积约为 2,400 m2。预碎片版本，称为PFB-82，产生形状相似但更大的致死区域，为240 m（横）乘80 m（沿）高，致死面积为19,200 m2。如图 1 所示，具有标准锻钢机身的 Mk 82 将产生不到 3,000 个自然碎片，但 PFB-82 型号将产生近 17,000 个碎片（Ordtech，2016 年）。
图 1.不同型号的 Mk 82 炸弹产生的碎片（来源：Ordtech Industries）。
这些数字表明，在相同的爆炸重量下，预碎裂造成的致死面积比自然破片造成的致死面积大八倍。它通过产生几乎是相对较小尺寸的片段数量的六倍来做到这一点。这代表了一种对人类目标产生致命效果的更有效的方法。它还表明，在爆炸效应迅速衰减的空旷地区，碎片是人类丧失能力的主要手段。
如表1所示，在距爆炸点250米处失去能力的风险为10%，在距离爆炸点425米处丧失能力的风险为0.1%（1000分之一）。制造商表示，Mk 82 设计用于产生重量从 0.2 g 到 20 g 不等的碎片，这些碎片的行进速度在 760 m/s 到 2,440 m/s 之间（Ordtech，2016 年）。在实践中，Mk 82 会产生一些比规定的 20 g 大得多的碎片。
表 1 – 不同型号的 Mk 82 炸弹的风险估计距离 （m）
资料来源：海军部，1998年。
MK 82飞机炸弹
Mk 82 是一系列低阻力通用航空炸弹之一，统称为 Mk 80 系列炸弹。该系列有四枚炸弹，从 113 公斤的 Mk 81 到 907 公斤的 Mk 84 不等。Mk 80 系列炸弹是在 1940 年代后期开发的，至今仍在使用（USN，1999 年）。
图2.Mk 80系列炸弹（来源：国防工业日报）。
越南战争后，Mk 81炸弹很少使用（476 VFG，美国空军。这一决定导致Mk 82（重227公斤）成为直到最近才在美军服役的最小的飞机炸弹。尽管 Mk 82 的标称重量为 227 公斤，但它有多种配置，每种配置的炸药填充和制导装置略有不同。这意味着炸弹的精确重量会根据其操作方式而变化。这个重量范围从大约 230 到 260 公斤不等。
Mk 82飞机炸弹通常包含两种类型的高爆炸药之一：成分H6，它是RDX，TNT，铝和氯化钙的组合;或Tritonal，由80%的TNT和20%的铝组成（Fadden等人，2009;美国海军，1985年）。还有美国海军版的 Mk 82，其中包含 89 公斤的 PBXN-109。这是一种热敏炸药，专门设计用于航空母舰。美国海军使用一种热敏炸药，以及炸弹的特殊外部涂层（绰号“鳄鱼皮”），使炸弹主体绝缘，以减少其在舰载环境中爆炸的机会。当 Mk 82 装满 PBXN-109 时，它被命名为 Bomb Live Unit-111 A/B （BLU-111 A/B）（USN，2003 年）。
炸弹描述中的“通用”名称表明 Mk 82 不是为特定角色而设计的，例如混凝土穿孔或机场跑道坑坑;相反，它是一种更灵活的武器，能够针对一系列目标进行部署，提供广泛适用的爆炸和破片效果。Mk 82可以用作简单的非制导炸弹，也可以配置为一系列空投弹药的爆炸芯。
MK 82飞机炸弹的变体
Mk 82 的基本配置可以使用各种不同的尾部单元、引信和制导单元进行修改。不同的配置以模块化风格设计，Mk 82 机身构成了每个配置的核心。
MK 82炸弹（无制导）
图 3 显示了基本的 Mk 82 炸弹体，没有连接尾翼或制导单元。炸弹可以配备机头引信、尾部引信，或同时安装两者。
图3.没有尾部或制导装置的 Mk 82 炸弹体图（来源：CORD）。
在越南战争期间，Mk 82可以作为简单的铁炸弹交付，带有低阻力尾部装置，称为MAU-93 / B。这被 BSU-33 尾部单元取代。当 Mk 82 配备 MAU-93/B 或 BSU-33 时，它的功能就像典型的非制导飞机炸弹。Mk 82还可以配备旨在减缓其下降的尾部单元，例如Mk 15 Snakeye缓速鳍（USN，2001）。缓速器鳍片背后的原理是让运载飞机从低空和相对较低的速度投下炸弹，而飞机不受爆炸或爆炸碎片的影响。Mk 15 Snakeye 在越南战争中常用，并且在越南、老挝和柬埔寨仍然经常使用。Mk 15 Snakeye已被视觉上相似的BSU-86型尾部单元所取代（Everett&Oster，1994）。
图4.Mk 82飞机炸弹配备了不同的尾部单元（来源：Zone-Five forum http://zone-five.net/showthread.php?t=25432）。
照片3。Mk 82炸弹，配备Mk 15 Snakeye缓速器鳍片（来源：美国空军）。
减慢 Mk 82 炸弹下降的另一种方法是使用空气充气缓速器 （AIR） 尾部单元，如图 4 所示。AIR从尾部单元部署一个气球，提供高速、低空的输送能力。根据任务要求，可以选择高阻力或低阻力配置。AIR的开发是为了允许以更高的空速投送Mk 80系列弹药（Kareffa，1972年;美国海军，2001年）。对于任何非制导空投炸弹，正确的使用高度、距离、速度和与目标的方位对于确保准确性和精确度至关重要。因此，飞行员的技能是精确使用这些武器的一个因素。通过使用将Mk 82转换为精确制导弹药（PGM）的套件，以及使用各种先进的火控系统，可以提高准确性和精确度。
照片4。装有空气充气缓速器（AIR）尾部装置的Mk 82型炸弹（来源：Kris Brackx / Belgian Wings）。
MK 82 型号 7
Mk 82 Model 7 尚未投入使用，但它的尺寸和重量将与现有的 Mk 82 系列炸弹相同。Model 7 的车身将由铸造球墨铸铁制成，而不是标准钢车身。与钢球墨铸铁阀体相比，球墨铸铁阀体的设计范围更广。它将配备一个近炸引信，使其在目标上方引爆，而不是在撞击时引爆。这种效应通常被称为空爆效应，与球墨铸铁套管一样，旨在最大限度地提高碎片的传播。Mk 82 Model 7 将于 2018 年投入使用（Drew，2014 年）。
联合直接攻击弹药 （JDAM） – 制导炸弹部队 （GBU-38）
增加制导和控制单元后，Mk 82将炮弹转换为精确制导弹药（PGM），通常被称为“智能炸弹”。最常见的PGM基于Mk 82，包括联合直接攻击弹药（JDAM）和Paveway系列的PGM。必须指出的是，这些弹药已经进行了多次迭代，而且随着时间推移，这些弹药一直受到逐步改进方案的影响。
JDAM系列武器提供INS/GPS制导（见下文），是目前美国空投弹药的主要武器。在下面的图5中，Mk 82通过在制导炸弹单元-38（GBU-38）中增加了一个制导套件进行了修改，该单元是美国和其他空军使用的JDAM库存的一部分（IISS，2010）。
图5.GBU-38 JDAM图（来源：澳大利亚空军）。
JDAM系列弹药使用“螺栓固定式”制导包，配备惯性导航系统（INS）和GPS技术，以提供具有显着提高精度和准确性的基本炸弹单元。制导和控制单元 （GCU） 包含在尾部。在投掷炸弹之前，必须对GPS制导单元进行目标信息的预编程，但现在可以通过飞机的数据链远程完成坐标的预编程。如果它能够同时使用 GPS 和 INS 制导系统，则 GBU-38 的 CEP 为 5 m 或更小。如果 GPS 在发射后被卡住，GBU-38 的 CEP 将为 30 m。2015年，JDAM指导包的成本约为27,000美元（Balle，2015）。
基本的JDAM导引包还可以通过一系列其他导引头进行增强，这些导引头称为精密终端归位导引头（PTHS）。这些可以采取许多不同的形式;一些常见的是毫米波 （MMW） 成像、红外成像（也称为热成像）和电光。这些寻巢者的功能超出了本报告的职权范围，但他们的目标是增强现有的JDAM指导包。MMW成像导引头的一个示例如图6所示。JDAM系列弹药已经进行了多次生产改进迭代。激光 JDAM 套件的开发是为了增强现有的 JDAM 或“裸露”Mk 82 弹体，从而提高弹药与移动目标交战的能力。美国海军已经订购了 2,300 多个激光 JDAM 套件（波音公司，2013 年）。
图6.GBU-38 JDAM的示意图，配备毫米波成像或红外成像寻的导引头（来源：澳大利亚空军）。
PAVEWAY II - 制导炸弹单元-12 （GBU-12）
图7.GBU-12 PGM图（来源：澳大利亚空军）。
Mk 82 还用作 GBU-12 的弹头，GBU-12 使用激光制导而不是 GBU-38 的惯性和基于 GPS 的制导。为了使 GBU-12 按预期运行，必须使用激光设备指定目标。这有时被称为照亮或“绘制”目标，可以通过在目标上方盘旋的第二架飞机或无人系统来实现，也可以通过人员携带或安装在车辆上的地面激光目标指示器来实现。炸弹必须以正确的高度、距离、速度和方位投掷，才能按预期运行。它使用可调节的尾翼（“控制面”）将自己转向激光标记的点，但没有配备推进装置，因此只能对下降进行部分控制。
像大多数激光制导弹药一样，GBU-12依靠激光在炸弹向目标移动时不断照亮目标。这可能会受到雨水、灰尘、烟雾和云层等因素的影响，在这种情况下，炸弹将恢复为铁炸弹（即非制导弹药）。激光制导装置在恶劣的天气条件下可能无法运行，这一事实限制了这种武器系统的使用。激光制导系统的相对简单性掩盖了其准确性。GBU-12 的 CEP 小于 4 m（洛克希德马丁公司，2010 年）。与JDAM系列一样，Paveway弹药也进行了多次迭代。
图8.GBU-12 PGM（来源：IOMAX）。
增强型 PAVEWAY II – 制导炸弹单元-49 （GBU-49）
雷神公司于 49 年代生产的 GBU-2000 将 Paveway GBU-12 的激光制导与 GBU-38 的 GPS/INS 装置相结合。它于 2008 年首次在英国皇家空军服役（雷神公司，2016 年）。通过这些制导方法的结合，该炸弹既可以用作具有GPS/INS冗余的激光制导弹药，也可以用作GPS/INS制导弹药。从本质上讲，GBU-49允许激光制导武器的精度，同时保持全天候能力。GBU-49 使用 GPS/INS 制导的 CEP 小于 10 m，使用激光制导的 CEP 小于 4 m（Church，2016 年;洛克希德·马丁公司，2010 年）。2015年，GBU-49制导装置的成本为42,000美元（Balle，2015）。
照片5。GBU-49 安装在 MQ-9 收割者无人机上（图片来源：美国空军）。
BLU-126/B – 低附带伤害炸弹 （LCDB）
为了满足对比Mk 82具有更局部效果的飞机炸弹的需求，美国军方寻求一种使用与Mk 82相同的弹体，但包含较少炸药填充重量的炸弹。在炸弹内部添加了惰性材料，以确保重量和空气动力学特性保持不变，从而确保炸弹具有相同的滑翔特性。它被命名为炸弹实弹单元126/B（BLU-126/B），也被称为低附带伤害炸弹（LCDB）。BLU 126/B 经过专门设计，可在靠近友军或平民目标的地方进行空袭时，产生更小的破片半径。由于 BLU-126/B 的尺寸和重量与 Mk 82 相同，因此它还可以配备为 Mk 82 开发的导向套件，例如 JDAM。
BLU-129/B – 极低附带伤害武器 （VLCDW）
照片6。BLU 126/B 的照片（图片来源：劳伦斯利弗莫尔国家实验室）。
美国中央司令部发布了联合紧急行动需求，要求提供一种附带伤害非常低的武器。结果是 BLU-129/B，它的尺寸和重量与 Mk 82 相同，但采用碳纤维机身，而不是钢制机身。碳纤维车身在爆炸时不会碎裂，而是会解体。这导致爆炸冲击波被定位，并显着减少自然碎片，从而降低有效半径之外的破坏水平。
与 BLU-126/B 一样，BLU-129/B 具有 Mk 82 的尺寸和重量尺寸，也可以替代 Mk 82 的 JDAM 和激光制导变体的炸弹单元。
MK 82 飞机炸弹案例研究
研究了20多个涉及飞机炸弹的案例。本报告根据已确认使用这些武器、文件记录的准确性以及武器研究中冲突的地理分布，选择了5个案例研究。这些国家包括2003年4月至2015年11月期间，以及以下国家：伊拉克、阿富汗和利比亚。
| 个案研究 | 日期 | 位置 | 死亡 | 损伤 |
| 1 | 05 4月， 2003 | 伊拉克巴士拉 | 17 | 5 |
| 2 | 04 八月， 2009 | Amerkheil， 阿富汗 | 125 | 未知 |
| 3 | 08 八月， 2011 | Majer， 利比亚 | 34 | 38 |
| 4 | 2011年8月30日 | 利比亚巴尼瓦利德 | 5 | 1 |
| 5 | 26 11月， 2015 | Ramadi， 伊拉克 | 未知 | 未知 |
由于在当前的冲突中遇到非制导Mk 82炸弹极为罕见，本报告中的案例研究研究了Mk 82制导炸弹变体的使用。例如，在2002年，美国官员指出，所有使用的弹药中有60%是铂族长导弹，这些武器声称的有效率为90%（Schmitt，2002年）。事实证明，很难找到有关使用 Mk 82 变体的可靠信息。几乎所有开源的、可访问的报告都是对这些爆炸性武器对平民造成的伤害的调查，这可能对审查Mk 82炸弹的功效和效率产生偏见。因此，本研究中的所有案例都涉及使用 Mk 82 的精确制导版本和故意瞄准事件。虽然 227 公斤的 Mk 82 变体是北约库存中最小的常用空投炸弹，但 Mk 82 炸弹中包含的 87-89 公斤高爆炸药足以对目标附近的建筑物、车辆和人员造成军事上的重大破坏。
简要说明
案例研究No 1
Al-Tuwaisi，伊拉克巴士拉，2003年4月5日，05：20。
2003年4月5日05时20分，有人企图杀害伊拉克中将Ali Hassan al-Majid（Chemical Ali），当时他正在家中。一枚名称不明的227公斤炸弹被用来尽量减少附带损害。炸弹击中了巴士拉人口稠密街区的目标建筑物。相邻的两座房屋也被摧毁，造成17名平民死亡，5人受伤。没有证据表明袭击的目标曾经访问过这所房子。
案例研究2 阿富汗昆都士省
Amerkheil村，2009年8月4日，01：45。
2009年8月4日凌晨1时45分，两架飞机向两辆被劫持的油罐车投下两枚GBU-38 JDAM炸弹，这两辆油罐车在试图越过Amerkheil村的昆都士河时被卡住。一群人包围了油罐车，当炸弹袭击时，他们正在吸取燃料。伤亡报告在125至142人之间不等。据报道，只有两人受伤，但受伤的人数可能要高得多。
案例研究 No 3
Majer， Libya 2011 年 8 月 8 日 23：00 和 2011 年 8 月 9 日 01：00。
2011年8月8日23：00左右，三枚GBU-12炸弹击中了利比亚Majer村相邻房产的三所房屋。所有三所房屋都被摧毁。其他人前来协助寻找幸存者，10-20分钟后被第四枚炸弹击中。在后一次袭击中，另有18人死亡，15人受伤。在现场发现了GBU-12的残余物。另外一枚炸弹击中了一栋无人居住的房屋。总共有34人死亡，38人受伤。
案例研究第4号，利比亚
巴尼瓦利德，2011年8月30日，03：30。
2011年8月30日凌晨3时30分，两枚GBU-12激光制导炸弹击中了利比亚巴尼瓦利德的一所房屋。一个家庭的五名成员被杀，另一名家庭成员受伤。邻近的房子也被毁了。有证据表明，爆炸效应至少造成三人死亡。
案例研究第5号，伊拉克
拉马迪，2015年11月26日，时间未指定。
2015年11月26日，一架“收割者”无人机向伊斯兰国武装分子占领的一所房屋投下一枚GBU-12激光制导炸弹。房子被毁了。伤亡人数尚不清楚。此案例研究的来源中包含了攻击的视频。
技术资料已经上传知识星球。
该星球用于分享技术、情报和军事类的技术知识，目前该知识星球已有2500份文档了和各类技术分享，后续每天都会有不同的技术资料分享，如果有需要的可以扫知识星球的码加入，内容很丰富，包含雷达技术文档、智能仿真代码，包括无人机蜂群代码等，及其他雷达技术仿真代码、武器系统技术、技术情报、武器分系统技术等知识.
