云爆弹的结构和作用分析

（1）云爆弹的结构特点

在20世纪60年代，美国和苏联就开始了云爆弹的研制工作。美军实际使用的CBU型云爆弹由3个子弹装在一起组成所谓集束母弹（Cluster Bomb Unit），可用直升机在1 000 m高空准确投放。母弹外形如图13-4所示。母弹的弹体用薄铝板制成圆筒形，且后端敞开，以便装入子弹。弹体中央焊有加强护板，其上有两个挂弹耳，用于飞机的吊装机载。弹体头部有两半合成的整流风帽，前端装有一个机械定时引信，亦称母弹引信。它的作用是远距离解脱保险，控制子弹的抛出时间。弹尾有4个可折叠的稳定翼，在投弹时有稳定作用。弹体的后端盖用螺钉和弹体相连。它的作用是配合母弹引信，投弹时后端盖中压电晶体起作用，通过导爆索与前端的母弹引信底火连接，根据母弹引信预先装定的时间弹出后端盖，解脱子弹的中间保险，抛出子弹。

图13-4　云爆弹母弹外形

1—母弹弹体；2—挂弹耳；3—稳定翼；4—加强护板；5—整流风帽；6—机械定时引信；7—引信盖；8—压电晶体；9—观察窗。

云爆弹的致伤作用是通过云爆子弹实现的。它从母弹抛出后，由降落伞投放到空中，因其特殊的原理和结构，形成燃料空气云雾而爆炸。云爆弹子弹的结构如图13-5所示。子弹的弹体为钢制薄壁圆筒，外表刻有几十条预制应力槽，以便在中心炸药引爆后外壁均匀破碎，并将燃料径向外撒，形成基本上对称的燃料云雾。子弹引信被装在前端。它兼有触发、惯性和自毁作用。或手动，或控制拉动引信盖拉绳，可戳破引信盖，使引信自毁装置开始作用。当引信盖被戳破后引信内部自动弹出一根装有传感器的探杆，可触发引爆中心炸药。当中心炸药被引爆后，弹体破裂，燃料在大范围内被抛散成云雾状。这是第一次引爆。在第一次引爆的同时，将云爆装置的底端薄膜切碎，推动其中的击针使延期药发火。延时一定时间后引爆云爆装置中的药柱，使云雾爆炸。这是第二次引爆。

云爆弹中的燃料常采用液态的环氧乙烷（C2H4O）。它的沸点很低（10.5℃），很容易挥发，为空气质量的1.52倍，抛散在空气中后能像水一样向低处流动，与空气混合后成为易燃易爆的混合物。空气混合物燃料要发生爆炸必须使较大的燃料液体碎裂成燃料云雾，而这一碎裂过程是图13-5所示中心炸药引爆后冲击波作用和燃料液滴的高速对流作用引发的。其持续时间几十毫秒。在有足够氧气的条件下，环氧乙烷和空气发生完全反应，释放大量热量，产生爆轰。此时爆速为1 820 m/s，爆轰波阵面温度最高达2 770℃，爆轰波阵面压力最大达2MPa量级。此外，云爆弹也可以是火箭弹、导弹或单兵榴弹的形式，其结构特点与此类似。

（2）云爆弹的作用原理

云爆弹的爆炸与炸弹爆炸不同。炸弹在发生爆轰反应时靠自身来供氧，而云爆弹爆炸时则是充分利用爆炸区内大气中的氧气。所以，等质量的云爆弹装药要比炸弹释放的能量高，而且由于吸取了爆炸区域内的氧气，还能形成一个大范围缺氧区域，起到使人窒息的作用。(www.xing528.com)

图13-5　云爆弹子弹结构示意

1—自毁装置；2—子弹弹体；3—燃料空气炸药；4—降落伞；5—中心炸药；6—引信；7—云爆装置（二次引爆）。

云爆弹的作用原理实质上是将燃料气体与空气充分混合，然后被引爆而形成爆轰。当云爆弹被投放到目标上空一定高度，进行第一次起爆时，装有燃料和定时起爆装置的战斗部被抛撒开，进而将弹体内的化学燃料抛撒到空中。在抛撒过程中，燃料迅速弥散成雾状小液滴并与周围空气充分混合，形成由挥发性气体、液体或悬浮固体颗粒物组成的气溶胶状云团。云团在距地面1 m高度时被引爆剂引爆激发爆轰。由于燃料散布到空中形成云雾状态，云雾爆轰后形成蘑菇状烟云，并产生高温、高压和大面积冲击波，形成大范围的强冲击波以及高温、缺氧，对目标造成毁伤、破坏（图13-6）。

图13-6　云爆弹作用原理

冲击波以1 500～3 000 m/s的速度传播，爆炸中心的压力可达3 MPa，100 m距离处的压力仍可达100 kPa。生物试验结果已经表明，冲击波超压值超过0.5 MPa时，对人员或有生力量就可以造成严重的伤害，甚至死亡。由此可知，云爆弹对有生力量的杀伤威力是毁灭性的。

通过冲击波和超压的作用，云爆弹既能大面积杀伤有生力量，又能摧毁无防护或只有软防护的武器和电子设备。其威力相当于等量TNT爆炸威力的5～10倍。在杀伤有生力量时，云爆弹主要通过爆轰、燃烧和窒息效应毁伤目标，通过高压对人体肺部及软组织造成重大损伤，头盔和保护服对这类毁伤几乎没有防护作用。