笔者就社交媒体上出现的钨棒打击的关键词查找了互联网,结果发现2018年3月时《岩石力学与工程学报》上还真有一篇南京理工大学和陆军工程大学以及中国科学院武汉岩土力学研究所一起合作的论文《超高速长杆弹对岩石侵彻、地冲击效应理论与实验研究》,真实的还原了“上帝之杖”的测试环境:

  • 测试目的:5~15 马赫左右的超高速动能武器的毁伤效应;
  • 验证目标:对加固目标的打击效果与防护
  • 弹头条件:140千克、4650米/秒(约13.7马赫)

台湾东部有大量加固的机堡以及隐藏在厚厚花岗岩下的指挥所,PLA(解放军)的弹道导弹的弹头最高速度就是十几马赫,弹头重量从500千克到1.5吨不等,因此验证这种弹头的穿透力还是非常有意义的。

那么结果如何呢?完全出乎大家的意料,论文表示根据某戈壁滩超高速动能弹对地打击原型实验:140千克的钨棒以4650米/秒的速度(相当于365千克TNT的能量)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。

论文的末尾给出了原因,根据实验建立的动能弹对地侵彻模型显示,随着动能弹相对侵速提高,靶弹由固体侵彻转入半流体侵彻再到流体侵彻的速度范围为:

  • Ma ≤ 1.5固体侵彻;
  • 1.5≤ Ma ≤ 3.0 半流体侵彻
  • Ma ≥ 3.0 流体侵彻

在速度小于1.5马赫时,相当于固体侵彻,其穿透效果应该比较好,但随着速度提升,固体侵彻转变为流体侵彻,穿透效果虽然也在上升,但并没有正比例上升,这表示在高速侵彻物体的弹头设计上似乎要考虑这种情况。

无独有偶,2021年2月的《爆炸与冲击》期刊上的一篇《钨合金弹体对混凝土靶的超高速侵彻机理》也是类似的情况,测试设备是一台57/10 二级轻气炮,这是使用氢气爆炸原理将弹丸加速的一种取得高速弹丸的实验设备,科研小组加速了一枚弹托保护的93钨合金弹丸撞击混凝土墙体,弹丸规格为直径3.45 mm×长度10.5 mm。

加速的最高速度为1.82~3.66 km/s,分多次撞击标靶,其形成的弹坑位于靶板表面,直径较大,最大约为42倍弹径,深度较小,最大约为8倍。这个结果与《岩石力学与工程学报》的结果非常相似,穿透效果并不好。