引信之三 觸發(fā)引信篇

觸發(fā)引信（contact type fuse）是利用接觸目標(biāo)而控制發(fā)火的引信，又稱為“著發(fā)引信”（impact fuse）或“碰炸引信”。觸發(fā)引信可以配用于殺傷彈、破甲彈、殺傷/破甲兩用彈、爆破彈、攻堅彈和破障彈等主用彈，也可以配用于燃燒彈、發(fā)煙彈等特種彈。觸發(fā)引信是現(xiàn)代彈藥使用最廣泛的引信之一。

觸發(fā)引信的作用特點是引信接觸目標(biāo)后立即起爆，一般沒有延遲時間或只有非常短暫的反應(yīng)時間（0.1s以內(nèi)），因此對那些需要碰撞目標(biāo)立即起爆的彈藥如破甲彈等，是最適用的引信。

分類

按作用原理，觸發(fā)引信可分為機械觸發(fā)引信、電觸發(fā)引信、光觸發(fā)引信、化學(xué)觸發(fā)引信和組合式觸發(fā)引信（如機電一體化觸發(fā)引信）等。

按敏感裝置的功能，可以分為起爆式敏感裝置觸發(fā)引信和非起爆式敏感裝置觸發(fā)引信兩大類。前者的目標(biāo)敏感裝置不僅提供控制發(fā)火的信息，而且提供發(fā)火的能量；后者的目標(biāo)敏感裝置只提供控制發(fā)火的信息，而發(fā)火的能量是由其他儲能機構(gòu)或裝置提供的。

按引信碰撞目標(biāo)到引信起爆的時間間隔，可以分為瞬發(fā)、慣性和延期觸發(fā)引信3類。瞬發(fā)引信是碰撞目標(biāo)時立即作用的觸發(fā)引信，它靠目標(biāo)的直接反作用力發(fā)火。機械瞬發(fā)引信的作用時間一般小于1ms，主要配用于對付地面有生目標(biāo)的殺傷彈藥。電子瞬發(fā)引信的作用時間可以控制在十到幾十微秒之間，主要配用于對付坦克裝甲車、低空飛機、巡航導(dǎo)彈等高機動目標(biāo)的彈藥，如破甲彈等。慣性觸發(fā)引信靠引信撞擊目標(biāo)時的前沖慣性力發(fā)火，其作用時間一般在1～5ms之間，主要配用于殺傷爆破或攻堅爆破彈藥，用于對付地面輕型工事和排除障礙。延期觸發(fā)引信是在碰撞目標(biāo)后，再經(jīng)過一個短暫的延期時間才作用的引信。其延期時間一般為數(shù)百毫秒。延期觸發(fā)引信主要配用于穿甲、爆破及殺傷爆破彈藥，用于對付飛機、艦艇、地面工事、機場跑道等有一定防護能力的目標(biāo)。

發(fā)展簡史

觸發(fā)引信的發(fā)展歷史源遠(yuǎn)流長，從14世紀(jì)末出現(xiàn)最早的觸發(fā)引信雛形到現(xiàn)在，經(jīng)過了600多年悠悠歲月。觸發(fā)引信的發(fā)展歷史，大體可以分為古代、近代和現(xiàn)（當(dāng)）代３個不同的歷史時期。19世紀(jì)中葉以前，是古代觸發(fā)引信的發(fā)展時期。

最早的觸發(fā)引信是由我國先民發(fā)明的，大概出現(xiàn)在14世紀(jì)末。在15世紀(jì)初成書的《火龍經(jīng)》中，記載了一種地雷觸發(fā)引信，并對這種觸發(fā)引信的具體結(jié)構(gòu)和作用原理進行了詳細(xì)的描述。記載稱：引信的發(fā)火動力來自墜石的重力，觸發(fā)機構(gòu)由鐵針、旋轉(zhuǎn)鋼（鐵）輪、墜石、火石和牽拉繩索組成。設(shè)置時，將繩索的兩端分別拴住墜石與鋼（鐵）輪，并將繩索設(shè)置成絆索，然后將墜石置于高處，當(dāng)人或牲畜絆動繩索時，墜石便從高處墜落，墜落時帶動鋼輪轉(zhuǎn)動，與火石摩擦發(fā)火，點燃火藥引火線，通過引火線引燃地雷的裝藥（當(dāng)時是火藥）。這就是有文字記載的最早的觸發(fā)機構(gòu)，是觸發(fā)引信的雛形。在其后的數(shù)百年間，由于歷史原因，我國觸發(fā)引信的發(fā)展非常緩慢，到19世紀(jì)歐洲工業(yè)革命取得成功的時候，我國的觸發(fā)引信還處于用鋼（鐵）輪摩擦火石發(fā)火的水平，幾乎一直處于停滯不前的狀態(tài)。

在歐洲，到19世紀(jì)初才出現(xiàn)觸發(fā)引信，最早記載西方國家使用觸發(fā)引信的史料是英國的《1880年不列顛彈藥論文集》一書。據(jù)該書記載：英國人在1835 年的克里米亞戰(zhàn)役中使用了針刺發(fā)火的觸發(fā)引信，這種觸發(fā)引信是配用在球形彈上的，但其具體結(jié)構(gòu)已無從考證了。由此可見，歐洲使用觸發(fā)引信的歷史，比我國至少晚了400多年。

近代觸發(fā)引信的出現(xiàn)是在19世紀(jì)中葉，那時在西方國家出現(xiàn)了用線膛發(fā)射、靠旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的彈丸，使彈丸碰擊目標(biāo)的定向性得到保證，從而促進了早期近代觸發(fā)引信的快速發(fā)展。但這一時期出現(xiàn)的觸發(fā)引信，還是一些結(jié)構(gòu)比較簡單、加工粗糙，性能比較落后的引信。

從20世紀(jì)初開始，發(fā)達(dá)國家便開始研制具有保險機構(gòu)的觸發(fā)引信，從而進入現(xiàn)（當(dāng)）代觸發(fā)引信的發(fā)展時期，到30年代，觸發(fā)引信，特別是機械觸發(fā)引信得到了較快的發(fā)展。40年代在德國出現(xiàn)了電觸發(fā)引信，50年代美國發(fā)明了壓電引信。從60年代開始，提高觸發(fā)引信的安全性能被提到引信研究工作的主要議程，為了適應(yīng)高初速、大威力炮彈的發(fā)展，雙環(huán)境力、全保險很快成為引信的安全設(shè)計準(zhǔn)則，從而推動了全保險型觸發(fā)引信的快速發(fā)展。從70年代初提出全天候作戰(zhàn)的概念后，引信的防潮、防雨性能很快成為突出的問題。經(jīng)過努力，80年代初，防潮、防雨技術(shù)得到突破性發(fā)展，基本解決了引信的全天候使用問題。由于微型集成電路和數(shù)字電路的發(fā)展，80年代末、90年代初又解決了觸發(fā)引信的自調(diào)延期技術(shù)和爆炸編程控制等關(guān)鍵性技術(shù)，使觸發(fā)引信的發(fā)展邁上了一個新臺階。90年代末，人們開始進行觸發(fā)引信的目標(biāo)識別、信息接收處理等人工智能化研究，預(yù)計在不久的將來，觸發(fā)引信將實現(xiàn)智能化。

結(jié)構(gòu)特點與作用原理

從主體結(jié)構(gòu)看，觸發(fā)引信與其他引信一樣，是由發(fā)火控制系統(tǒng)、安全（保險）系統(tǒng)、傳爆/爆炸序列和能源等部分（或分系統(tǒng)）組成。在安全系統(tǒng)、傳爆/爆炸序列和能源等的組成上，觸發(fā)引信與其他引信基本相同，只有以目標(biāo)敏感裝置為核心的發(fā)火控制系統(tǒng)，觸發(fā)引信與其他引信是完全不同的。觸發(fā)引信的發(fā)火控制系統(tǒng)是由目標(biāo)敏感裝置、信號處理裝置和發(fā)火裝置等機構(gòu)組成的。

不同類型的觸發(fā)引信，其結(jié)構(gòu)組成和作用原理是有區(qū)別的。機械觸發(fā)引信的目標(biāo)敏感裝置是由慣性體等機械構(gòu)件組成的，靠引信撞擊目標(biāo)時目標(biāo)的反作用力或引信向前沖擊的慣性力，作用于發(fā)火裝置，起爆發(fā)火元件（火帽），再起爆爆炸元件（雷管），或直接起爆爆炸序列的爆炸元件。

撞擊式壓電引信的目標(biāo)敏感裝置是由壓電元件和導(dǎo)線等電子元器件組成。目標(biāo)敏感裝置安裝在引信頭部。引信的底部由電雷管、隔爆板、引爆管、傳爆藥柱和傳爆管等零部件組成。靠目標(biāo)的反作用力或引信的前沖慣性力，壓迫引信頭，使引信頭產(chǎn)生變形，利用壓電元件的變形能轉(zhuǎn)變成發(fā)火的電能，經(jīng)導(dǎo)線由引信頭傳到引信底部的電雷管，使電雷管起爆。

這類觸發(fā)引信的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，原材料來源廣泛，工藝要求低，造價低廉；缺點是需要足夠的沖擊動能才能可靠發(fā)火，也就是說，引信的發(fā)火性能受目標(biāo)狀態(tài)與彈丸落點速度（著靶速度）的影響很大，如果目標(biāo)太軟或彈的著靶速度過低，引信的發(fā)火性能也會隨之降低。撞擊式壓電引信主要配用于彈丸速度比較高、對付比較堅硬目標(biāo)的破甲彈、攻堅彈等。

電觸發(fā)引信的目標(biāo)感應(yīng)裝置由各種類型的撞擊開關(guān)或慣性開關(guān)等機構(gòu)組成，它的使命只是在碰擊目標(biāo)時使開關(guān)閉合，接通發(fā)火控制電路，使發(fā)火控制電路正常工作。

電觸發(fā)引信的優(yōu)點是發(fā)火可靠性高，受沖擊動能的影響小，也就是說，對彈丸的落速和目標(biāo)狀態(tài)沒有固定的要求；缺點是需要外帶電源或能源轉(zhuǎn)化裝置，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，零部件的加工工藝要求一般比較高，尤其是碰擊或慣性開關(guān)的加工工藝要求比較高，引信的造價也相對要高一些。這類引信可配用于各種彈丸速度較低、對付目標(biāo)比較模糊的彈藥，如殺傷彈、燃燒縱火彈和催淚彈等。

光觸發(fā)引信的目標(biāo)敏感裝置主要由光導(dǎo)元件等零部件組成，其作用原理是引信撞擊目標(biāo)時，因光導(dǎo)元件的光通量發(fā)生改變而接通發(fā)火控制電路，使發(fā)火控制電路閉合后正常工作。這類引信是一種技術(shù)含量很高的產(chǎn)品，它將使引信的總體性能有一個較大幅度的提高。但這種引信現(xiàn)大多處于原理研究階段，真正形成產(chǎn)品的還不多見。

化學(xué)觸發(fā)引信的目標(biāo)敏感裝置主要是由裝有幾種（至少兩種）不同化學(xué)藥劑的器皿組成的，引信撞擊目標(biāo)時，在慣性力或目標(biāo)反作用力的作用下，某一種或幾種裝有化學(xué)藥劑的器皿破碎，使不同的化學(xué)藥劑混合在一起，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成熱能而發(fā)火，完成發(fā)火任務(wù)。

幾種典型的觸發(fā)引信

觸發(fā)引信的品種和型號很多，本文僅介紹配用于輕武器彈藥上幾種比較典型的產(chǎn)品。

梅納手榴彈引信（圖2）該引信是上世紀(jì)50年代初由西班牙梅納(Menar)上校發(fā)明的。從嚴(yán)格意義上說，梅納手榴彈引信只是一個觸發(fā)發(fā)火系統(tǒng)，還不能算一個完整的引信，因此也有人稱之為梅納發(fā)火系統(tǒng)，曾配用于西班牙POV1式手榴彈和V2式手榴彈等多種手榴彈，后因其作用可靠性較低、加工工藝要求過嚴(yán)等問題而停止使用。

平時，梅納手榴彈引信將套有活門銷簧的活門銷插入上彈體，裝上保險握片和保險銷。由火帽、延期藥、雷管和起爆藥組成的延期雷管組件被活門銷限定在彈體上方，使引信處于保險狀態(tài)。擊針和阻隔彈簧安裝在下彈體內(nèi)的盲管下端，阻隔彈簧套在擊針外。

投擲前拔去保險銷和保險夾?；铋T銷在活門銷簧的作用下彈離彈體，雷管組件在驅(qū)動簧和慣性力的作用下向下運動，克服阻隔簧的阻力后與擊針碰擊 (在慣性力作用下)，火帽擊發(fā)火，延期藥被點燃后，阻隔簧將雷管組件向上推一段距離，使雷管正好位于彈體的中心位置，經(jīng)過一定延期時間后起爆火焰雷管和起爆藥，進而引爆炸藥。

這一引信的優(yōu)點是安全性好，缺點是零件加工工藝要求較高，使用時對碰擊目標(biāo)的硬度要求也較高，否則會出現(xiàn)瞎火彈。其在松軟地面、雪地和水面作用時瞎火率很高，因而未能廣泛使用。

MFU-128/B特種彈引信（圖３）配用于美國M61A1 20mm燃燒彈，是當(dāng)前世界各國裝備使用的觸發(fā)引信中結(jié)構(gòu)最簡單的一種。引信頭部有擊針、撞擊桿、保護帽，在裝配狀態(tài)時，撞擊桿與擊針相隔一定距離，擊針與雷管相隔約10mm，在引信撞擊目標(biāo)時，撞擊桿能以較高的速度碰撞擊針，擊針在引信孔中運行約10mm后才能撞擊雷管，從引信碰撞目標(biāo)到作用的時間間隔約為100～270ms。這一引信配用于燃燒彈等特種彈，效果非常好。

該引信全質(zhì)量27.9g，全長38.7mm，最大外徑17.2mm。靈敏度要求是：在著角為0～80°，對厚度為1.6～2. 29mm的2024T3型鋁板射擊時，引信應(yīng)可靠發(fā)火。

M550觸發(fā)引信20世紀(jì)60年代由美國研制，最早配用于美國槍掛榴彈發(fā)射器發(fā)射的M433 40mm殺傷/破甲彈等低速榴彈，后被德國、西班牙、南非、意大利等許多國家采用。它是世界引信中生產(chǎn)量最大、價格最低廉的小型榴彈觸發(fā)引信，據(jù)不完全統(tǒng)計，該引信生產(chǎn)數(shù)量已上億，大批量生產(chǎn)時的單發(fā)造價僅0.5美元。

該引信的構(gòu)造與作用原理是：引信由兩道保險、觸發(fā)機構(gòu)、隔離機構(gòu)、發(fā)火機構(gòu)和傳爆序列等機構(gòu)，以及引信體、風(fēng)帽（護罩）、離心錘、擊針片簧、擊針等35個零部件組成。平時，雷管座固定在與傳爆藥、擊針相互隔離的位置，這時候，擊針、雷管和傳爆藥不在同一條直線上。在發(fā)射過程中，當(dāng)彈丸的后坐加速度超過3500g時，第一道保險解除。３個離心錘向外轉(zhuǎn)動，釋放擊針，擊針向上頂起。當(dāng)彈丸的轉(zhuǎn)速超過1500轉(zhuǎn)/分時，離心子向外運動，使雷管座的第二道保險被解除。雷管座轉(zhuǎn)動，使它與擊針、傳爆藥對齊成一條直線，引信處于待發(fā)狀態(tài)。撞擊目標(biāo)時，離心錘向后運動，撞擊擊針擊發(fā)雷管。

M550觸發(fā)引信的主要優(yōu)點是安全性好、可靠性好、工藝性好。發(fā)射時必須有兩個獨立的環(huán)境力同時作用才能完全解除保險，確保了引信的安全性；引信具有較高的小著角發(fā)火靈敏度；引信的大多數(shù)零件為沖壓和擠壓件，大都采取壓合和鉚接連接，工藝性好，有利于裝配自動化，因此，在大批量生產(chǎn)時，該引信的造價非常低，使其在同類產(chǎn)品中，具有極大的競爭力。（待續(xù)）