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摘要：防护工程是积极防御国防战略的重要基石.新中国成立以来，国防安全在不同历史时期始终面临超级大国的严重威胁，从20世纪60~80年代的核武器、90年代的精确钻地武器、钻地核武器，到21世纪初“空海一体战”，防护工程研究一直都面临着严峻挑战.此外，世界范围内重要建筑恐怖爆炸袭击、燃（油）气和危化品事故型爆炸事件、飞机（车、船）撞击事故造成众多人员伤亡和巨大财产损失，使城市和重要建筑面临严重的冲击爆炸灾害威胁.冲击爆炸荷载具有高幅值和短持时的特点，强动载作用下工程材料与结构呈现出与静载作用下显著不同的强非线性和高应变率效应，从而给强动载作用下工程材料与结构损伤破坏和动态响应分析带来很大的困难和挑战。
关键词：防护工程改造；钻地武器；防护对策
引言
矛利盾坚，重要战略军事目标的坚固化、地下化催生了钻地弹；钻地弹的出现和快速发展又刺激和推动防护技术的进一步研究。世界各国针对钻地弹的打击特点，将重要设施越埋越深，采取偏航结构和高强材料等防护技术使地下工事抗打击、抗摧毁能力越来越强，可有效应对现有常规精确制导武器的打击。美军仍缺乏对深埋地下目标的打击能力，因此正致力于常规深钻地武器以及新型钻地核武器的研究。大量使用钻地武器打击敌方地下目标成为未来高新技术条件下局部战争的重要特点，而完善的防护工程体系对重要目标具有极其重要的作用，防御技术随着科技进步也必将快速发展，钻地武器与防护结构的对抗也势必展开。对钻地武器及防护技术的现有研究成果进行梳理，以期对钻地武器及防护技术有个比较全面和清楚的认识，为提高防御工事的抗侵彻性能研究提供参考。
1钻地武器的研究进展
钻地武器是指携带战斗部侵入防御工事内部爆炸的高效能武器，用于摧毁敌重要军事战略目标，如武器库、道路等。按照不同的爆炸原理分为常规钻地武器和核钻地弹，美军曾研制了B61-11型核钻地弹，其炸药当量为30-300万吨可调，但仍缺乏打击深埋坚固目标的能力，因此，美军极有可能研制新型核钻地弹，实现更大钻地深度和更好地毁伤效果，核钻地武器更多是在战略上起威慑作用，因其放射性造成的附带损伤较大，在战争中使用受到的国际社会舆论压力相当之大。发展更为迅速的则是常规钻地弹，前言中指出普通常规钻地弹已不能有效毁伤深埋坚固目标，目前美英等国正致力于发展常规深钻地弹，可钻混凝土6-18m，主要有动能侵彻弹、复式侵彻弹和复合装药弹三类。
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1.1动能侵彻弹
动能侵彻弹采用动能式战斗部，其原理是利用弹丸的飞行动能侵入掩体内部，而后引爆弹头内的炸药，摧毁目标[6]。这类弹体通常采用适于钻地的外形及结构，如长径比较大，一般为8~12，弹体成细长状；弹头比较尖，弹头及壳体通常采用合金钢，强度、硬度、韧性均较高，并能耐高温，以便在侵彻过程中不发生变形或损坏。动能式钻地弹的侵彻深度主要与弹体质量、撞击速度、弹体直径，弹着角及侵彻介质的物理形状有关，在侵彻介质一定的情况下，增大侵彻深度的最好方法是提高撞击速度或减小弹体直径。此外，动能式钻地弹对弹着点、攻击角极为敏感，着角太小易发生偏转或跳弹等现象。美国研制的钻地弹多为动能侵彻弹，主要研究成果如下[1]：美国空军于1999年将民兵洲际弹道导弹改进为常规洲际弹道导弹，采用多级发动机推进技术，钻地速度可达1200m/s，可钻混凝土18m；1994年，美国海军进行“三叉戟II”潜射弹道导弹飞行试验，配备5-8个弹头，钻地速度可达2000m/s，钻混凝土18m左右；美国研制的常规深钻地战术地地弹道导弹ATACMS-3；美国空军还在研制GBU-28后继武器，钻地速度可达2040m/s，钻混凝土18m；此外，美国利用其先进的发动机技术计划研制高超音速巡航导弹，速度最高可达10马赫。
1.2钻地弹的发展趋势
钻地武器主要包括战斗部、引信和炸药三方面关键技术，为提高其作战效能，使钻地武器朝着大侵深化、小型隐身化、智能化、多功能化方向发展，世界各国利用制导技术、推进技术、材料技术和隐身技术等对钻地武器的性能进行完善和优化。为提高钻地武器的效能，实现大侵深化，由以上对战斗部的运行机理分析可通过增大钻地弹动能和研制新型战斗部实现；由于拦截技术、偏航技术的出现，未来钻地武器将广泛应用隐身技术，且为提高作战效率，有必要研制小型钻地弹；引信在钻地武器中起到感知目标状态和控制起爆时间的作用，这直接影响到钻地弹的作战效能，国内外均在大力研究智能化引信；为适应复杂战场环境需要，弹头按需设计，可分为爆破弹、燃烧弹、穿甲弹、毒气弹等，最大限度发挥钻地弹的效能。
1.3遮弹技术的发展趋势
当前遮弹层仍以混凝土为主要材料，种类较为单一，这与钻地武器的快速发展呈现“矛与盾”不均衡发展的态势，亟待新材料、新工艺、新结构的出现。钻地武器朝着高精度、远射程、高效能的趋势发展，对防护结构及遮弹层的抗侵彻能力提出了更高的要求。未来遮弹技术的进步依然要从材料和结构两方面着手，具体措施有：研究新型遮弹材料、新型遮弹层结构并设置偏航层。国外发达国家的新建防护工程，结构形式发生变化，材料也不再采用混凝土，如瑞典以泡沫塑料、多层玻璃钢为材料建造的球形遮蔽部，具有抗爆炸冲击、伪装性能好等优点。
2冲击爆炸效应与工程防护技术
研究冲击爆炸效应与工程防护技术和措施可为提升军事和民用重要建筑结构在强动载作用下的抗毁生存能力提供重要的理论基础和技术支撑.目前该领域的研究热点主要集中在新型超高速和大当量钻地武器的侵彻和爆炸效应、侵彻和爆炸等强动载作用下军事工程和民用基础设施的毁伤评估、新型高抗力防护材料与结构、城市大型及重要建筑抗爆与防爆关键技术等方向.研究的主要难点在于超高速和大口径钻地弹侵彻计算方法、复杂防护结构侵彻效应快速分析评估方法、抗新型钻地弹的工程实用化高抗力防护材料与结构、重要民用建筑抗恐怖和燃（油）气爆炸设计方法、桥梁等重要基础设施抗车撞/爆炸/地震等多灾场设计计算方法等
结束语
随着先进制导技术、推进技术以及新型战斗部的发展，钻地武器将朝着高精度、高速度及高效能的方向发展，这对防护技术提出了更高的要求。希望通过本文，吸引更多的科研人员关注和投身于冲击爆炸效应与工程防护的研究领域，为军事和民用防护工程发展做出重要的贡献。
参考文献：
[1]方秦，陈小伟.冲击爆炸效应与工程防护专辑·编者按[J].中国科学：物理学力学天文学，2020，50（02）：5.
[2]胡玉峰.钻地武器及防护技术研究[C].中国力学学会结构工程专业委员会、华东交通大学、中国力学学会《工程力学》编委会.第28届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）.中国力学学会结构工程专业委员会、华东交通大学、中国力学学会《工程力学》编委会：《工程力学》杂志社，2019：280-285.
[3]杨秀敏，邓国强.常规钻地武器破坏效应的研究现状和发展[J].后勤工程学院学报，2016，32（05）：1-9.
[4]邓国强，杨秀敏.动能型钻地武器打击效应极限性分析[J].防护工程，2016（03）：18-22.
[5]刘冰平，郭东军，陈志龙，赵旭东，谢金容.基于恢复力的防护工程口部防护对策[J].防护工程，2016（02）：47-52.