钻地弹最多能钻多深？它是怎么达到这种钻地能力的？

这显然和科学原理有关。钻地能力是推进力和地面约束力的较量。下面，我从力学原理的角度给你一个稍微详细的回答。

1.准备知识

地面穿透弹，顾名思义，是一种可以深入地下的弹头，可以攻击和摧毁地下深处的设施。因此，要求穿地炸弹具有更好的侵彻能力和更高的强度和刚度。在钻地过程中，涉及到对目标地面的破坏，所以首先要知道物质破坏是如何进行的。

首先我们来了解一下三种裂缝：张开航、交错、撕裂，如上图所示。在实际工程中，裂缝形式只有三种。无论哪种形式，都有一个裂纹萌生的条件，即裂纹开裂的初始条件。具体的裂纹萌生条件有很多，每一种都有自己的适用条件。相信大家都学过材料力学，我就以其中一个开裂条件(最大拉力)为例详细介绍一下。

在裂纹尖端，由于应力集中，尖端的应力会很大。当这个应力超过材料本身的承载极限时，就会发生损伤，这就是裂纹萌生的条件。此时，如果没有外界能量的持续输入，裂纹不会生长得更长。要想裂纹扩展，必须有能量输入。外界能量输入越多，裂纹会变得越长，这是裂纹扩展的条件。

研究裂纹扩展的方法有很多，这里就不详细介绍了。有兴趣的话可以关注我，《断裂力学》这个专栏以后会发表。

了解断裂情况，进而了解结构的强度和刚度。学过《材料力学》的同学看到会很理解，因为这是材料力学的研究内容。但是，材料力学的对象只是杠。项目的实际结构是千变万化的，仅靠物质力量是无法解决的。这里当然不需要你多了解。你只需要知道概念。强度：指物体抵抗伤害的能力。刚度：指物体抵抗变形的能力。上面提到的裂纹的萌生和扩展，其实是强度问题。如果我们在研究结构的变形，如果要计算上图中的梁的弯曲，那就是刚度问题。

2.钻井分析

在钻地过程中，子弹是弹头和地面的较量。之所以钻穿地面，是因为它的强度比较弱。除了它的高强度，弹头的高刚性也是它能钻地的一个原因。

从应力分析的角度来看，应力情况很简单，如上图所示。就是向下的力(重力推进)，和向上的阻力。如果向下的力大于向上的力，则地面穿透弹可以进入地面。

现在我们来讨论一下不同时间段钻地的过程。(1)刚开始的时候弹头只是接触地面，并没有侵入。在这一点上，钻地炸弹的动能很高，事实上，如果没有额外的推力，它也可以以这种撞击速度在地面上砸一个洞。(2)你刚入地的时候，其实是用很大的动能把它砸出来的。此时地面撞击点被压出一个坑，在被砸和未被砸的交界处会短暂形成一段裂纹，即交错裂纹。(3)坑较大时，弹头过大，挤压了两侧地基，在尖端附近形成张开的裂缝。(4)钻地弹继续深入，开缝不断扩大，深入地下。

3.如何实现

了解了钻孔的力学过程，我们发现有两种裂缝需要克服：错列型和开口型。对于同一种材料，这两种裂纹的起始应力和扩展能量是不同的。因此，为了准确控制钻孔深度，有必要准确分析这两种裂纹的扩展情况。当然，钻孔深度也可以通过传感器来确定。然而，通过分析这两种裂纹扩展，可以获得最小的能量和最佳的效果。

要实现钻地炸弹，弹头必须有足够的强度。在钻孔过程中，弹头的强度要高于地基，否则。在基础破之前，先破弹头。因此，弹头通常由高强度材料制成。钻孔时，并不是各种地基都能钻穿。

另外，弹丸本身需要足够的刚度。在钻地过程中，弹丸本身受到很大的压力，需要保证在这样大的压力下不会发生很大的变形。这样才能保证精度和钻孔深度。

为了实现连续钻孔，另一个条件是需要持续的能量输入。也就是说，要保证穿甲弹的弹药充足，能够不断产生推进力，把穿甲弹带到规定的深度。

当我们拧螺丝时，困难的技术是一边旋转一边向前压，如上图所示。在力学中，这叫做力螺旋，由一个力矢量和一个力矩矢量组成。为了保证钻地的效率，让钻弹旋转是非常有效的方法。在旋转过程中，如果将螺纹设计在弹丸的外侧，就像一个三角形的阶梯钻，可以达到扩孔的目的，从而使钻地更加方便。当然，这需要更多的精力。

4.摘要

基于力学的基本原理，我们发现必须研究错列裂纹和开列裂纹，以获得它们的基本断裂参数，从而达到最小能量到达指定位置。然后，根据形状和持续的能量输入，可以达到最佳的钻孔效果。