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机械引信

弹药上都有一种对自身性能至关重要的引爆装置,这种装置叫机械引信。引信能使弹药在对付不同目标时适时起爆,达到毁伤敌方效果最佳的目的。

机械引信基本信息

机械引信引信分类

正如从最古老的"着火的箭"发展到现代的火箭一样,从最早的"引火的信"发展到今天的引信,其发生了深刻的变化,"引信,这个古老而新颖的名词已被现代科学技术赋予了崭新的内容。

目前,引信的种类繁多,按作用方式和原理,大致可分成三大类,即触发引信、时间引信和近炸引信。这里简介几种典型的引信。

弹头触发引信

这种引信由保护帽、击针、针刺雷管、传爆药等零部件组成。当弹丸碰着目标时,引信保护帽先被压扁,击针的凸台被压断,击针即把雷管刺响,随后传爆药被引爆,传爆药产生的爆轰波即引爆弹丸装药。这种引信结构较简单,多用于杀伤爆破弹。钟表时间引信 时间引信的历史比触发引信悠 久,"信"是时间引信的始祖,后来发展了延期药盘时间 引信。1906年,一个德国钟表匠试验用钟表机构作为 时间引信的时间机构,终获成功。到1908年,德国人在炮弹上装了世界第一个钟表时间引信,后经改进,定名 为"季立-克鲁伯"式引信。该引信由风帽、装定帽、钟 表机构、击针、火帽等零部件组成。在炮弹射击前,人们需根据目标远近和作战需要,用引信装定扳手拧动装定帽,调整引信作用时间的长短,完成对引信的时间装定。炮弹发射后,引信钟表机构工作,秒针逆时针转动至所装定时间相应夹角时,便使装定套筒上的型孔对正,击针即被释放,然后刺响火帽,引信起爆,使炮弹恰好在距目标最有利位置或预定空域爆炸。这种引信经过不断改进,多用于对付空中目标或干扰弹的预定空域引爆"

压电引信

于50年代问世的压电引信适用于破甲弹,由引信头部(包括引信头、压电陶瓷盒、压电陶瓷、电极板、绝缘垫、插销匣等零部件)和引信尾部(包括传爆药、起爆药、电雷管、保险机构、隔离机构等零部件)组成,所以又称这种引信为弹头压电弹底起爆引信。其中的压电元件为压电陶瓷,又称压电晶体。它因弹头碰击目标而受压力变形时,上下表面能产生电荷和电压。其产生的电量虽有限,但电压非常高(达几千伏),足能使电雷管起爆,从而引爆弹丸,产生聚能金属射流,穿透装甲。

压电引信的一个重要特点是大幅度提高了瞬发度(引信碰着目标时作用的迅速性)。当破甲弹用机械引信时,从碰着目标到炸药爆炸约需万分之几秒,而用压电引信后就仅需十万分之几秒了,这样便大大减小因着速不同而造成的炸高散布。所以,压电引信既可用于高初速火炮(如加农炮、反坦克炮、坦克炮等),又适用于低初速火炮 (如无坐力炮)及火箭筒和反坦克导弹等。这不仅扩大了反坦克武器的种类和使用范围,而且使破甲威力显著提高。

无线电近炸引信

二战期间,有多次战例虽然高射炮火非常猛烈密集,但击落的飞机却有限,这都是由于炮弹引信太落后造成的。当时,高射炮弹配用的是触 发或机械时间引信。触发引信需直接命中目标才能起爆,而时间引信需预先装定引爆时间,但引爆时间装定的长短又以炮弹飞至目标所需时间的估算值为依据。由于来袭飞机的飞行高度及速度都是随机变化的,且机械时 间引信'还受环境条件及炮弹飞行状态的影响较大,所以其使用效果都很不理想。因此,二战期间迫切需要发展新型引信来取代旧式引信,以提高炮弹及火炮的效费比。

为提高炮弹对目标的毁伤效果,美国在1943年率先研制成功了无线电近炸引信,并于当年投产装备美军。无线电近炸引信是根据无线电波的多普勒效应研制成功的。这种引信主要由振荡器、无线电收发机、选择放大器、电子开关、电雷管、电池、传爆药、自炸装置和保险机构等部件组成。

当炮弹飞出炮口一定距离后。引信保险装置动作,使引信处于工作状态,振荡器产生特定频率的无线电振荡信号,由无线电收发机向外发出,发出的无线电波碰到空中目标(如飞机、导弹等)被反射回来。由于炮弹和目标间的相对运动,反射波与发射波之间产生一个频率差,称差拍音频。差拍音频信号经选择放大器选择并放大,当信号强度达到一定数值后,就可接通电子开关,引爆电雷管,从而使炮弹在离目标较近的距离爆炸,靠弹丸形成的破片和冲击波毁伤目标。

由于无线电近炸引信是在第二次世界大战中研制成功的,它与雷达、原子弹被誉为二战期间武器装备的三大发明。

今天,许多国家不仅将无线电近炸引信配用于高射炮弹,且己广泛应用到榴弹、子母弹、火箭弹、导弹等 领域。使其在接近目标或目标上空一定高度空炸,对目标的毁伤效果比其落地爆炸威力大几倍至数十倍。

随着现代科学技术的飞速发展,各种原理的近炸引信不断出现,例如,光近炸引信(包括激光和红外)、声近炸引信、磁近炸引信及复合作用近 炸引信等。

高技术引信

目前,由于科技的进步。许多高新技术应用到了引信上,世界各国都很重视发展高技术引信,且研制的种 类繁多,主要有以下几类。

多选择引信 这种引信也称多用途或多功能引 信,是集触发、近炸、时间及延期等功能于一体的新型 引信。

例如,美国的"爱国者"导弹采用的就是M818EI 式双功能(近炸/触发)电子引信。引信电子装置由接收 机、变换器和处理器组成。据资料分析;它可能采用了 半主动连续波多普勒体制,可充分利用制导信息及数 字信号处理技术,从而在全空域获得良好的引(信)战 (斗部)配合效率。引信低空性能和抗干扰能力取决于 导弹制导系统之性能。引信全重7·938千克,长114·3 毫米,最大外径349·3毫米,用弹上28伏直流电源供 电。

美国的大中口径弹通用型多选择引信XM773是 以M732无线电近炸引信为基础发履起来的。这种引信具有近炸(炸高可调,对人员7米、对器材设备及车辆3米、配发烟弹用75米)、定时、触发和延期(侵彻砖墙至少305毫米、混凝土至少203毫米)四种功能,作战使用时可选择装定。其主要特征是头部为硬质侵彻体,电源位于侵彻体下方,适于攻击城镇坚硬目标。

南非研制的 "BM2l"引信是配用于俄罗斯的BMZ1式122毫米火箭炮发射的火箭弹的。当今许多国家在仿制或获准生产该火箭炮系统,所以这种引信备受青睬。它重250克,具备"近炸/触发"双功能,距炮口300米处解除机械保险,飞行I8秒后解除电子保险,距地面8米高处引爆战斗部。

电子时间引信

这是一种利用数字式电子定时器计时的时间引信。因其精度高(精度高达正负0·1秒,而机械时间引信仅为政福0·25秒),还可适时实施自动遥控装定,从而减少了目视装定误差,以满足反导、反飞机、近程防御高射速要求。

如美国的M762/M767第二代电子时间引信,可与火控系统直接进行数据传输,实施自动遥控装定,大大缩短了火炮反应时间。瑞士的空中盾牌(Sky-hield)35毫米高炮配用的AHEAD弹药采用了可编程电子时间弹底引信。弹丸飞出炮膛时,穿过两个测速线圈,从而精确测定每发弹丸的初速。将该速度数据输入到炮载计算机中,计算机将此速度与来自目标跟踪雷达的数据进行比较,从而确定出弹丸到达目标前方某点的准确时间,即对该弹弹底引信自动进行时间编程,此后引信开始倒记时。当引信引爆后,点燃弹内抛射 药,同时弹体爆裂并于目标前方径向抛出152枚钨合金子弹。由于火炮能给每发弹单独编程及设定飞行时间,可使所有射弹均在同一空间平面爆炸,从而在目标前方形成一个弹幕。这种引信及AHEAD炮弹的应用,使中小口径炮弹反飞机和反导的能力出现了较大的跨越。

声/红外复合引信

这种引信实质上是一种声/红外复合探测器。为 适应现代战场越来越多的电磁干扰及电磁对抗环境的 需要,采用被动探测技术的新型引信,已成为外军引信发展的重要趋势之一。

美国发展的声/红外复合引信用于在研的智能灵巧弹药BAT。BAT子弹的红外探测器装在子弹头部,声探测器靠4个销钉固定于弹翼翼端。红外探测器能探测目标的热源特征,而声探测器能探测目标的噪声特征源,二者相辅相成、配合默契的识别和捕获目标。奥地利的"黑基"(Helkir)声/红外复合引信用于反直升机地雷上,由微音器及一系列红外和光学探测系统组成,用来探测直升机发动机的热声特征与旋翼声波。

GPS引信

这是一种装有全球定位系统(GPS)转换器的新概念引信。这种引信基本由GPS信号接收天线、信号转换器、发射机及天线、电池四部分组成。装在炮弹引信内的GPS转换器将接收到的卫星信号转化并迭加一音响导引信号后,发送给火炮的接收处理机,计算出弹道修正值,再传至弹道计算机,控制续射炮弹的弹道修正,这就是GPS火炮试射引信的基本工作过程。GPS引信用在试射炮弹上,能进行火炮射击诸元的修正;用在视频图像炮弹上,可完成战场实况侦察任务;用在子母弹上,能精确定位控制母弹开舱高度等。

激光雷达寻的器与GPS系统配合使用的引信

此外,美较觅在研究激光雷达寻的器与GPS系统配合使用的引信。它不仅有寻的传感器的本领,还能起到智能引信的作用。据资料报道,美国的智能引信(HWF)能数出地下空穴数目,并根据地下目标确定地质数据,以便在预定点引爆炸弹,对地下指挥及控制设施实行功能杀伤,同时也减少了对核、生、化武库的间接破坏。

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机械引信造价信息

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机械引信常见问题

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机械引信文献

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迫击炮通用机械触发引信作为一个具有世界先进水平的项目其主要的优势在于其实现了“三化”

加榴炮机械触发引信作用时间指标与作战效能研究 加榴炮机械触发引信作用时间指标与作战效能研究

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以某火炮对中等密度土壤目标为例,研究了机械触发引信装定成瞬发、短延期和长延期条件下对目标的侵彻深度,对弹丸杀伤效能的影响。研究结果表明:瞬发作用时(300μs),弹丸侵入目标的深度小于弹丸的头弧部长度,对弹丸的杀伤效果影响可忽略不计;短延期作用时(5~10 m s),弹丸能够到达最有利起爆深度;具有侵彻体的引信对钢筋混凝土的实弹射击试验结果表明,自调延期机构能够自动识别目标的性质和厚度,对目标有更好的毁伤效能,完全可以取代固定长延期作用方式。

机电工程与控制国防科技重点实验室实验室-支撑

团队:实验室现有专职人员12人;其中教授6人,副教授2人,讲师3人,高级技工1人。现承担总装“十一五”重点预研、总装基金、实验室基金,以及型号研制等项目。

特色:可从事各类机械引信、机电引信的开发与设计;可进行引信系统仿真、动态特性分析多种环境模拟试验。

成果:在实验室的支持下,迫击炮引信等多个项目获国家级、部级、校级科技进步奖,其中国家奖1项,部级奖6项。2100433B

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