引信之二·時(shí)間引信篇

概述

時(shí)間引信的英文名稱為“time fuse”。它是指彈藥發(fā)射、投擲、布設(shè)后，按照裝定的時(shí)間作用的引信，又稱為定時(shí)引信。時(shí)間引信廣泛配用于空炸、跳炸、穿透目標(biāo)后爆炸和深入目標(biāo)（如防御工事等）內(nèi)部爆炸等各種定時(shí)起爆的彈藥。時(shí)間引信的延期時(shí)間（delay time）是根據(jù)彈藥的戰(zhàn)術(shù)使命和使用要求設(shè)計(jì)的，短的只有幾百毫秒或幾秒，長(zhǎng)的可達(dá)幾天、幾十天，甚至幾個(gè)月。

時(shí)間引信的分類

時(shí)間引信的分類方法很多，按計(jì)時(shí)裝置的作用原理，可分為藥盤（火藥）時(shí)間引信、機(jī)械（鐘表）時(shí)間引信、化學(xué)時(shí)間引信、電子時(shí)間引信、射流時(shí)間引信等幾大類。各大類還可以細(xì)分，如機(jī)械和電子時(shí)間引信還可以按使用時(shí)是否可以重新裝定，分為可裝定時(shí)間引信和不可裝定時(shí)間引信。按配用的彈種，可分為炮彈時(shí)間引信、迫擊炮彈時(shí)間引信、地雷時(shí)間引信、水雷時(shí)間引信、火箭彈時(shí)間引信、槍榴彈時(shí)間引信、手榴彈時(shí)間引信和小型榴彈時(shí)間引信等。除此之外，還有很多分類方法。

藥盤（火藥）時(shí)間引信

是利用火藥分層、等速燃燒的特性進(jìn)行計(jì)時(shí)的時(shí)間引信。常用的計(jì)時(shí)裝置有藥盤、延期藥管、導(dǎo)火索等。藥盤時(shí)間引信一般配用于迫擊炮彈、高射炮彈和其他特種彈，它的延期時(shí)間一般是可調(diào)的，在使用之前用裝定扳手將藥盤調(diào)整到預(yù)定的延期時(shí)間，發(fā)射后達(dá)到預(yù)定時(shí)間后作用；延期藥管時(shí)間引信主要配用于手榴彈、槍榴彈和小型榴彈等，其延期時(shí)間一般是固定的，根據(jù)需要，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中就設(shè)置相應(yīng)的延期時(shí)間，使用時(shí)不需要進(jìn)行裝定；老式導(dǎo)火索時(shí)間引信是一種用簡(jiǎn)單的火藥導(dǎo)火索作為延期計(jì)時(shí)裝置的引信，這種引信的計(jì)時(shí)精度和可靠性都比較差，現(xiàn)已基本淘汰；新型導(dǎo)火索時(shí)間引信是采用新材料導(dǎo)火索作計(jì)時(shí)裝置的引信，由于新材料導(dǎo)火索燃燒時(shí)無(wú)煙、無(wú)焰，燃燒穩(wěn)定，使引信具有很高的計(jì)時(shí)精度和可靠性。

按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分，藥盤（火藥）時(shí)間引信又有固定時(shí)間引信和可裝定時(shí)間引信兩類，都是利用藥盤或火藥的勻速平行層燃燒進(jìn)行計(jì)時(shí)的引信。固定時(shí)間引信主要用于手榴彈、槍榴彈等；可裝定時(shí)間引信則主要用于榴彈和火箭彈等。固定時(shí)間引信結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由發(fā)火裝置、延期時(shí)間藥盤（藥管）、傳爆或傳火系列組成；可裝定時(shí)間引信的結(jié)構(gòu)雖然比固定時(shí)間引信稍復(fù)雜，其基本組成也只有發(fā)火裝置、延期時(shí)間藥盤（藥管）、裝定機(jī)構(gòu)、裝定固定裝置、傳爆或傳火系列等，其他機(jī)構(gòu)都是這幾個(gè)裝置或機(jī)構(gòu)的輔助機(jī)構(gòu)。

藥盤（火藥）時(shí)間引信具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此適合在輕武器彈藥上使用。其主要缺點(diǎn)是時(shí)間散布大、受環(huán)境因素影響大、額定的定時(shí)間隔小、長(zhǎng)儲(chǔ)性能差等。

機(jī)械（鐘表）時(shí)間引信

是采用鐘表機(jī)構(gòu)計(jì)時(shí)的時(shí)間引信，因此人們習(xí)慣稱之為“鐘表引信”。其計(jì)時(shí)裝置的原動(dòng)力大多來(lái)自發(fā)條或借離心力轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪、齒弧傳動(dòng)擒縱機(jī)構(gòu)和調(diào)速器，一般在發(fā)射前要進(jìn)行定時(shí)裝定。發(fā)射后，擒縱機(jī)構(gòu)和調(diào)速器做等時(shí)振動(dòng)，控制計(jì)時(shí)裝置的裝定件進(jìn)行等速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到裝定位置時(shí)，釋放擊發(fā)體實(shí)現(xiàn)定時(shí)發(fā)火。機(jī)械時(shí)間引信的應(yīng)用范圍比較廣，大到航空炸彈、大口徑炮彈，小到30mm口徑的小型榴彈，都可以配用機(jī)械時(shí)間引信。不過(guò)，槍榴彈、手榴彈和地雷等單兵或手投擲（或手工布設(shè)）彈藥很少采用機(jī)械時(shí)間引信。

機(jī)械時(shí)間引信的主要優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間散布小，容易取得需要的作用時(shí)間；對(duì)環(huán)境因素不敏感，作用時(shí)間不易受到外界環(huán)境（如氣壓、溫度和濕度等）的影響；抗干擾能力強(qiáng)；在生產(chǎn)過(guò)程中可以進(jìn)行100%的檢驗(yàn)，產(chǎn)品的質(zhì)量有保證。缺點(diǎn)是制造工藝要求高、成本高。

化學(xué)時(shí)間引信

是采用化學(xué)計(jì)時(shí)裝置計(jì)時(shí)的時(shí)間引信。這種計(jì)時(shí)裝置是利用某些有機(jī)溶劑溶解或軟化某一物質(zhì)所需的時(shí)間間隔，或利用某種物質(zhì)電解過(guò)程的時(shí)間間隔來(lái)設(shè)計(jì)定期控制發(fā)火的計(jì)時(shí)裝置?；瘜W(xué)時(shí)間引信的延期時(shí)間一般都比較長(zhǎng)，預(yù)定的時(shí)間間隔可以從幾分鐘、幾小時(shí)到幾個(gè)月不等。這類引信主要用于定時(shí)精度要求很低的地雷、航空定時(shí)炸彈等。其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布設(shè)后不易人工改變，易于制造，成本低廉；缺點(diǎn)是易受環(huán)境溫度等氣候條件的影響，定時(shí)精度差。

電子時(shí)間引信

是采用電子計(jì)時(shí)裝置計(jì)時(shí)的時(shí)間引信。按采用電路的形式，可分為數(shù)字式電子時(shí)間引信和模擬式電子時(shí)間引信。數(shù)字式電子時(shí)間引信應(yīng)用數(shù)字計(jì)時(shí)電路，是通過(guò)記錄等時(shí)震蕩電脈沖的脈沖數(shù)來(lái)控制發(fā)火的。發(fā)射前將按比例縮短的裝定信息輸入計(jì)時(shí)儲(chǔ)存器，發(fā)射后，電池供電，開(kāi)始計(jì)時(shí)，電子計(jì)時(shí)裝置以補(bǔ)碼(或原碼)的方式進(jìn)行累計(jì)計(jì)時(shí)，當(dāng)累計(jì)數(shù)達(dá)到裝定值時(shí)便輸出點(diǎn)火脈沖，使引信發(fā)火。數(shù)字計(jì)時(shí)電路的優(yōu)點(diǎn)是在發(fā)射前可以利用地面電源進(jìn)行時(shí)間裝定與檢測(cè)，斷電后存儲(chǔ)的信息不易丟失。數(shù)字式電子時(shí)間引信具有作用時(shí)間長(zhǎng)、時(shí)間裝定精度高、可進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，易與火控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)遙控裝定，電子計(jì)時(shí)裝置的通用化程度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種彈藥。模擬式電子時(shí)間引信是利用電流或電壓按一定規(guī)律、隨時(shí)間變化的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間裝定的，如采用RC電路，利用它的充、放電規(guī)律進(jìn)行定時(shí)裝定。模擬式電子時(shí)間引信主要用于航空定時(shí)炸彈等彈藥。

電子時(shí)間引信的結(jié)構(gòu)，一般地說(shuō)要比火藥時(shí)間引信和機(jī)械時(shí)間引信復(fù)雜。其主要優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間散布精度高、作用可靠性高、制造工藝簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是受環(huán)境因素影響大、抗干擾能力差。但隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子時(shí)間引信的上述缺點(diǎn)正被逐步克服。

圖1 時(shí)間引信作用原理

圖2 電子時(shí)間引信發(fā)火控制系統(tǒng)組成及作用原理

1-引信體;2-保險(xiǎn)握片;3-火帽;4-扭簧;5-簧軸;6-擊針板;7-擊針;8-拉環(huán);9-下延期管;10-雷管;11-套管;12-傳爆藥柱;13-隔板;14-傳火孔;15-上延期管；16-壓縮彈簧

圖3 DM82手榴彈引信結(jié)構(gòu)示意圖

射流時(shí)間引信

是采用射流計(jì)時(shí)裝置計(jì)時(shí)的時(shí)間引信。它應(yīng)用射流元件的組合來(lái)控制流體的流量和累計(jì)，經(jīng)過(guò)分頻的射流時(shí)基震蕩器周期進(jìn)行計(jì)時(shí)。這種計(jì)時(shí)裝置由射流震蕩器、分頻器、雙穩(wěn)觸發(fā)器、計(jì)時(shí)器、裝定裝置和譯碼器等組成。使用的能源有彈丸飛行產(chǎn)生的氣動(dòng)壓力及內(nèi)儲(chǔ)壓縮氣體兩種。用穿孔加齒輪傳動(dòng)裝置或齒輪傳動(dòng)裝置進(jìn)行裝定。發(fā)射后，震蕩器開(kāi)始震蕩，各級(jí)記數(shù)器依次切換記數(shù)，經(jīng)過(guò)裝定的時(shí)間間隔后輸出點(diǎn)火脈沖。射流計(jì)時(shí)器的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有活動(dòng)零件和電子部件，高過(guò)載承受能力和抗干擾能力強(qiáng)，溫度適應(yīng)性強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，可實(shí)現(xiàn)小型化和微型化；缺點(diǎn)是使用時(shí)裝定復(fù)雜，可操作性差。目前，這種引信裝置還處于探索階段，未見(jiàn)到在產(chǎn)品上使用。

作用原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

從總體結(jié)構(gòu)看，時(shí)間引信與其他引信一樣，是由發(fā)火控制系統(tǒng)、安全（保險(xiǎn)）系統(tǒng)、傳爆/爆炸序列和能源等組成。時(shí)間引信與其他引信最大的不同主要體現(xiàn)在發(fā)火控制系統(tǒng)上。時(shí)間引信的發(fā)火控制系統(tǒng)是由時(shí)間裝定裝置或時(shí)間裝定存儲(chǔ)器、計(jì)時(shí)裝置和發(fā)火裝置等機(jī)構(gòu)組成的。

時(shí)間引信的作用原理一般是根據(jù)目標(biāo)信息對(duì)時(shí)間裝定機(jī)構(gòu)進(jìn)行定時(shí)裝定，彈在某種狀態(tài)（如開(kāi)始飛行）時(shí)，計(jì)時(shí)裝置開(kāi)始計(jì)時(shí)，達(dá)到預(yù)定的時(shí)間，發(fā)火裝置才能作用（圖1）。

發(fā)火控制裝置（包括信息接收處理系統(tǒng)）是時(shí)間引信的核心機(jī)構(gòu)，其性能的好壞，代表著引信的水平。早期的藥盤延期時(shí)間發(fā)火控制裝置、鐘表時(shí)間控制裝置，是通過(guò)使用者對(duì)各種目標(biāo)、環(huán)境信息接收并進(jìn)行處理后，通過(guò)對(duì)發(fā)火裝定裝置的裝定，傳送到發(fā)火控制裝置，其發(fā)火時(shí)間的計(jì)時(shí)精度，完全取決于藥盤或鐘表機(jī)構(gòu)的加工精度，因此誤差一般只能控制在10%左右。上世紀(jì)70年代研制成功的數(shù)字計(jì)時(shí)器，由于采用了由時(shí)基震蕩器、同步脈沖發(fā)射器和邏輯控制電路等組成的數(shù)字式電子發(fā)火控制系統(tǒng)（圖2），在計(jì)時(shí)精度上有很大提高，誤差一般可以控制在1%左右。最新研制成功的智能發(fā)火控制機(jī)構(gòu)，本身就帶有信息接收與處理系統(tǒng)，可以自動(dòng)感受各種目標(biāo)和環(huán)境信息，對(duì)接收到的信息進(jìn)行處理，然后控制引信的發(fā)火時(shí)機(jī)，計(jì)時(shí)的誤差可以控制在0.1%，從而使引信的綜合性能大幅度提高。

典型時(shí)間引信

時(shí)間引信的品種和型號(hào)很多，這里只介紹配用于單兵榴彈的德國(guó)DM82延期手榴彈引信、美國(guó)M762電子時(shí)間引信兩種比較典型的產(chǎn)品。

DM82延期手榴彈引信（圖3），是一種固定延期時(shí)間引信，由德國(guó)迪爾公司兵器部(Diel Ordnance Division)研制，配用于德國(guó)的DN-11式手榴彈等。

該引信主要由發(fā)火組件、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和起爆機(jī)構(gòu)3大部分組成。發(fā)火組件由火帽、擊針、擊針簧和簧軸組成，保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)由保險(xiǎn)銷、保險(xiǎn)握片和拉環(huán)組成，延期機(jī)構(gòu)由延期藥管(金屬管內(nèi)壓延期火藥)、火帽、雷管和傳爆藥組成。平時(shí)插上保險(xiǎn)銷，引信處于保險(xiǎn)狀態(tài)。

DM82手榴彈引信在保險(xiǎn)措施上有其獨(dú)到之處，除有勤務(wù)保險(xiǎn)外，還有一個(gè)獨(dú)特的防漏、誤裝配保險(xiǎn)。從圖3可以看出，雷管與傳爆藥之間還有一段較大的空隙，從而使雷管分別與點(diǎn)火系統(tǒng)、傳爆藥可靠隔離，如果漏裝了上延期藥或下延期藥，則因火焰離雷管太遠(yuǎn)，無(wú)法引爆，從而避免了出現(xiàn)零秒炸(手中炸)的危險(xiǎn)。

DM82引信全質(zhì)量63.5g，固定延期時(shí)間約5s。

M762電子時(shí)間引信（圖4）由美國(guó)摩托羅拉公司研制，是美軍裝備的第一種可遙控裝定（也可手動(dòng)裝定）的電子時(shí)間引信。該引信的研制工作始于1980年， 1985年完成工程研制，1986年開(kāi)始小批量試生產(chǎn)并進(jìn)行部隊(duì)試用，90年代初正式裝備美軍，現(xiàn)配用于美軍裝備的多種榴彈、迫擊炮彈和火箭彈。

該引信主要由射頻組件、編碼組件、慣性感應(yīng)電機(jī)、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和傳爆序列等組成。全作用時(shí)間200s，裝定時(shí)間范圍0.2～200s，裝定間隔0.1s?？稍诎l(fā)射前進(jìn)行手動(dòng)裝定，也可以利用炮口裝定器進(jìn)行炮口裝定，還能使用射頻發(fā)射機(jī)進(jìn)行遙控裝定。設(shè)有兩道保險(xiǎn)，保險(xiǎn)和解除保險(xiǎn)性能是：第一道保險(xiǎn)在后坐加速度為 800g時(shí)，不能解除保險(xiǎn)，在1 100g時(shí)，必須解除保險(xiǎn)；第二道保險(xiǎn)在轉(zhuǎn)速為18.3轉(zhuǎn)/秒時(shí)不能解除保險(xiǎn)，在28.3轉(zhuǎn)/秒時(shí)必須解除保險(xiǎn)。

（待續(xù)）

(編輯/王曉濤)

圖4 美國(guó)M762電子時(shí)間引信