从外军引信装备研制情况看引信技术发展趋势

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引信是能够感受环境和目标信息,从安全状态转换到待发状态,适时作用并控制弹药发挥最佳性能的一种装置。

引信是弹药的重要组成部分,是武器系统发挥终端效应的最终执行装置,它的作用的成败直接决定武器与目标对抗的成败。

作为弹药控制引爆子系统的引信,因系统小、投入少、效费比高,在引入高新技术方面优势明显,近年来发展十分活跃,仅美军1995年以来就定型了十余种引信。

研究外军近几年装备或在研引信的型号及其演变,分析引信主要技术领域的发展,可以初步认识国外引信技术现状,明确引信技术发展趋势。

这对于我军武器装备现代化建设特别是引信技术发展具有一定的指导借鉴意义。

1外军引信装备情况简介
1.1小口径弹引信
西方国家小口径炮系列为20mm、25mm、30mm、35mm和40mm。

到上世纪90年代,美国小口径弹引信基本上都是触发引信。

小口径弹配用的近炸引信中,有代表性的是法国汤姆逊公司研制的TB40和TB35引信。

为了增加小口径炮的防空反导能力,瑞士在上世纪90年代开发了35mm高炮AHEAD弹的炮口感应装定引信。

美国为20mm理想单兵武器和25mm理想班组武器配备了空炸引信,采用了时间和计算转数技术以及小型固态MEMS安全系统使20mm和25mm小口径弹的杀伤效果显著提高。

1.2中大口径榴弹引信
西方国家大口径加农炮及榴弹炮的口径主要有105mm、155mm和203mm,舰炮主要有76mm、100mm、127mm和130mm。

到上世纪90年代,美国中大口径榴弹除了M739A1、M732A1引信继续使用外,先后装备了M762A1/M767A1电子时间引信、M732A2近炸引信和M773多选择引信。

到2002年美国主要采购的是M782多选择引信、M762A1/767A1电子时间引信和M732A2近炸引信。

127mm舰炮主要装备MK419多功能引信。

76mm舰炮主要装备无线电近炸引信。

另外空军AC-130U武装运输机还装备了用于105mm预制破片弹的FMU-160/B近炸引信。

以色列中大口径榴弹于1999年装备了雷谢夫公司研制的M180式omicron调频连续波引信。

该引信炸高为9m,电子定时器范围为0!150s,引信在装定时间前1.8s解除近炸电路的保险。

英国皇家军械公司为中大口径榴弹研制配备的多选择引信(MPF)也采用调频连续波体制,它相当于一个测高计,不受地面环境影。

南非富科斯(FUCHS)公司为中大口径榴弹研制的M8513引信对地炸高为6!8m,该引信的三通道开关使引信射频探测器在发射后12s或50s开始工作,并可控制触发功能。

1.3迫弹引信
目前,美国迫弹主要装备引信为M734以及M734A1多选择引信。

后者是在前者基础上采用单片微波集成电路(MMIC)改进的,1997年定型、现已生产了50余万发,其炸高稳定、可靠性高。

1.4子弹引信
从外军引信装备研制情况
看引信技术发展趋势
崔平,齐杏林,王卫民
(军械工程学院弹药工程系,河北石家庄050003)
摘要:详细介绍了外军引信当前的装备及研制
情况,从中总结出引信技术的主要发展趋势是多功能
和灵巧化,并基于此对我军引信技术发展提出了建议。

关键词:引信;发展趋势
收稿日期:2005-05-19
美陆军155mm火炮采用M42和M46双用途子弹,配M223机械惯性触发引信;海军127mm舰炮的ERGM采用EX-1子弹,配用M234自毁型引信。

西方国家于上世纪80年代开始研制的末敏子弹引信于世纪末陆续装备部队,瑞典/法国联合研制的BONUS于1998年7月装备,美国SADARM于1999年秋开始装备,德国SMAT155于1999年底装备。

1.5破甲弹引信
破甲弹引信自上世纪90年代以来,主要装备的是M763(105mm)、M764(120mm)和M740(155mm激光制导炮弹)引信。

1.6火箭弹引信
火箭弹引信主要装备的是M433触发/延期引信、XM444近炸/触发引信、M439电子时间引信(70mm火箭子母弹)、M445电子时间(MLRS)和XM451近炸/时间引信(ER-MLRS)。

1.7反坦克导弹引信
美陆军上世纪90年代主装的三种反坦克导弹引信是:XM820机电引信,用于“海尔法”激光制导反坦克导弹;M118机电引信,用于龙式反坦克导弹;XM114E2机电引信,用于陶-2A反坦克导弹。

到90年代末陶-2B反坦克导弹配用了下视激光与磁复合近炸引信。

目前主要装备的是“海尔法”!型、“标枪”和“掠夺者”反坦克导弹。

1.8空地弹引信
美空军机载弹药到上世纪90年代除继续装备FMU-139和FMU-143等系列引信外,从1998年开始先后定型装备了FMU-152联合可编程引信、FMU-159硬目标灵巧引信、FMU-160对地近炸引信、DSU-33低炸高探测器和FZU-39B高炸高探测器。

2国外主要引信生产厂商研制情况
德国的容汉斯精密工程技术公司是世界范围内引信的主要生产厂商之一,生产引信、引信系统、保险和瞄准装置。

该公司新开发产品之一是DM84多选择引信(MOFA),它是一种可与105毫米、155毫米(39和52倍口径均可)和203毫米榴弹炮发射的高能弹药配合使用的炮兵引信。

此外,该引信还可用于120毫米膛线迫击炮。

MOFADM84、DM52A2电子定时引信和PD544机械弹头引信是最新一代引信技术的代
表。

电子引信的设计采用了数字转换原理:通过与所有现代榴弹炮的自动火控系统的直接通信来进行感应编程。

西班牙因斯塔拉扎(Instalaza)公司研制的MAT-120式迫击炮弹是一种使用电子引信装置的自毁和自行失效型子母迫击炮弹。

它所配用的BG引信也是由因斯塔拉扎公司研制的,它是一种电子操作超快速着发引信。

弹着时,电容器将传输能量以启动电动微型起爆管。

但是,如果子弹遇上了像悬挂在树枝上等类似的情况,则不会引爆。

这样,该弹的自毁机构将在空中爆炸后20秒内生效(这是一种延时备份功能)。

目前挪威的Nordic弹药公司(简称Nammo)正在研制主要用于压制敌方部队的多种型号的小口径空爆弹药以及改进用于自动榴弹发射器的M430A140mm榴弹。

Nammo公司正与德国的NICOPyrotechnik公司研制一种头触发/自毁(PD/SD)引信,随后将研制可编程PD/SD引信用于M430A1的升级。

德国EADS/LFK公司的分公司TDW公司已与美国凯门航空公司(KamanAerospace)签定了一项升级其深埋目标引信(BFT)的协议。

BFT是可编程智能多用途引信(PIMPF)的一种更加紧凑的变形产品。

PIMPF可配用于供KEPD350“金牛座”空地导弹和由Kongsberg防卫&航宇公司生产的海军攻击导弹(NSM)所使用的麦菲斯托(Mephisto)战斗部。

BFT的应用范围包括美国海军的BLU-116钻地和“战斧”巡航导弹。

BFT将配用于攻击硬质及深埋目标的武器,要求能够侵彻12米厚的岩层。

基于加速度计的BFT能够利用完善的算法探测空穴并计算层数,从而对引信作出相应的调整。

此外,以色列灵巧攻顶弹药(STAR,即一种为坦克设计的改进型制导反装甲弹药)将进入射击试验阶段。

该弹的主要不同之处在于它融入了IMI公司基于MEMS技术的最新式“纯心”(PureHeart)制导模块,并且采用了基于“纯心”元件的弹道过程修正引信,在弹药飞行中对射程和方位进行修正。

美军研制的对付某些硬目标的BLU-109钻地弹采用固态的(solid-state)、电源自给的ID260A式触发/延期引信。

引信可安装在炸弹的头部和尾部,由导火索起爆,延期装定范围为0 ̄200ms。

最近,在美国大型钻
地武器的主要发展工作是洛克希德?马丁公司874kg先进单一侵彻战斗部(AUP)和BLU-116/B战斗部。

AUP配用艾连特技术系统公司精确引信分公司与泰利斯导弹电子公司联合研制的FMU-159/B引信,具有空间感知、层面计算和穿透距离计算功能,进一步增强了战斗部对付地下目标的作战效能。

目前,美国空军实验室弹药处正在致力于研发一套系统,将来自炸弹引信的信息数据传输回发射飞机,帮助对目标进行毁伤评估。

TME公司和艾连特技术系统公司还在为雷锡恩系统公司的精确制导炸弹合作研制多用途硬目标引信(MEHTF),它具有空炸、触发或延期起爆功能。

此处,美国陆军哈里美国陆军哈里・戴蒙德实验室(HarryDiamondLaboratories)正在改进雷达近炸引信。

这种近炸引信可将射频信号传输给目标(通常为地面目标),并对反射信号进行处理,以确定弹丸引爆的最佳时机。

其后,该技术为美海军研制子弹药引信所采用。

为海军水面作战中心提供技术支持的Adelphi公司正在研制小型近炸引信EX433,用于其增程制导弹药(ERGM)的子弹药。

海军对杀伤力需求的日益增加要求引信必须能够在稍微高出地面的空中精确起爆,雷达近炸传感器显然是提供所需炸高的最佳选择。

试验证实了小型雷达近炸传感器能够提供15ft(0.45m)的精确炸高,优化了杀伤人员和轻型车辆的效果。

3引信技术发展的主要趋势
3.1引信作用方式多功能
为了提高弹药有效性,减轻后勤保障负担,国外大口径火炮、舰炮广泛装备多选择引信。

多选择引信又称为多用途引信或多功能引信,这是一类具有触发、近炸、时间、周炸等两种以上作用方式并能选择装定的引信,是20实世纪70年代出现的新型引信。

其最大特点是发火控制系统中同时具有多种功能和作用,并设有可选的装定装置。

多选择引信可自动装定或手工装定。

这类引信有利于简化装备品种和实现通用化,提高武器系统弹药效率,适应现代战争的快速反应需求。

3.2引信作用的可编程装定
近几年定型及在研引信基本都采用可编程装定技术,如M782多选择引信、XM982制导弹药引信和FMU-159硬目标灵巧引信等都采用了专用装定器。

为了提高中小口径弹药防空反导能力,广泛采用输弹机上装定和炮口装定等方式提高对炸点的精确控制能力。

如瑞士35mmAHEAD弹底时间引信采用炮口感应装定使引信在目标前准确引爆弹药,大大提高了对来袭导弹的毁伤效果。

意大利海76配用于的新型微波引信,瑞典bofors公司的MK2型57mm和40mm3P弹药,因在输弹机上对引信进行装定,提高了引信对不同目标炸点的精确控制,充分提高了弹药对目标的毁伤能力。

3.3引信对命中精度的控制
海湾战争后,美军加快了用GPS技术改进武器弹药的步伐,目的是在降低成本的同时,进一步提高武器弹药的精确打击能力和作战灵活性。

以美军正在发展的GPS自定位引信为例,可以使射击精度在20!50km的距离上提高2!3倍。

GPS技术应用于弹药,能够提供高精度弹丸飞行轨迹、速度及时间信息,可以使炮兵进行精确校射而不用配置前方观察员,大大提高射击精度,减少弹药消耗,同时还可获得近实时战场信息,进行毁伤效果评估。

目前GPS引信已可以装到127毫米以上口径的炮弹中,大大提高了普通炮弹的命中精度。

为了提高远程精确打击能力,国外在大力发展弹道修正弹的同时,也大力发展弹道修正引信。

特别是对于增程弹药而言,采用弹道修正引信可起到事半功倍的效果。

弹道修正引信是指在传统引信功能的基础上,对非制导弹药的飞行弹道具有简易修正功能的引信。

由于弹道修正引信缩小了常规弹药的瞄准误差与飞行弹道误差,提高了命中率,故世界许多国家十分重视此项高新技术引信的研究。

3.4全固态化引信
全固态化引信就是在人眼可视的范围内无运动部件。

随着Mems技术的发展和钝感雷管体积及起爆电压的减小,小型固态引信安全系统和直列爆炸序列固态电子安全系统开始广泛应用。

美国已为20mmOICW开发了Mems安全系统。

上世纪90年代美国要求1998年后定型的导弹引信应采用电子安全系统,过渡时间为5年。

现已有FMU-159硬目标灵巧引信,海军标准导弹引信(配巡航导弹)等8种引信采
(上接第2页)
也反映在对现有的制造技术领域的拓展上。

由于马云富同志多年从事先进制造技术领域的研究,对该领域的技术发展有很深的了解,因此,在他被中国兵器装备集团公司聘为预先研究专家组专家、信息化建设专家组专家后,兵装集团相关领域发展规划的撰写成为他责无旁贷的工作。

从2003年到2004年,曾多次参加《中国兵器装备集团基础科研中长期发展思路》、《中国兵器装备集团中长期科技发展规划》、《中国兵器装备集团武器装备支撑技术发展规划》和《中国兵器装备集团信息化建设实施方案》的编制和撰写工作,为集团公司的科技发展以及多渠道从国家争取项目做出了突出的贡献。

马云富同志虽然已年过五旬,但攀登先进制造技术高峰的雄心犹在,壮志不改。

由于近几年国家加大了对军工企业技术改造的投入,国防科工委又启动了“万台数控改造工程”,涉及的企业较多,许多企业希望改造后的数控设备能实现组网运行,以达到提高数控机床利用率的目的。

针对这种普遍需求,马云富同志又提出了“数控机床组网平台及接口技术的研究”项目,2003年正式列入国防基础科研计划。

该项目研究的目的是改变传统的为企业“量体裁衣”的方法,实现企业为自己“按体选衣”,即用户通过对自己硬件设备的描述、功能的选择,快速生成满足用户所需的应用系统,从而加快实现先进制造技术在国防工业的推广应用。

在近三十年的辛勤耕耘中,马云富同志深深体会到科技高峰的攀登永无止境,“我国的制造水平还很落后,我们虽然是一个制造大国,却不是制造强国。

先进制造技术的推广应用,必须结合我们中国的国情、企业的需求以及经济承受能力,任重道远。

”这是马云富同志在和我们交流时的谈话,也是他研究的方向,更是他矢志不渝的追求。

用了直列爆炸序列和电子安全系统。

目前正在开发坦克炮弹和迫弹引信用的电子安全系统。

3.5制导引信一体化(GuidanceIntegratedFuzung-GIF)GIF是美国于1995年!99年正式开展的一项研究计划,主要是利用目标特征测量,目标散射模型和毁伤模型的复合为MMV主动导引头系统开发一种GIF技术。

这项计划的支撑经费由PAC-3(爱国者-3)项目提供。

GIF技术概念导致了以往引信通用的目标侧向探测和起爆延时算法,向通过主动制导系统对目标进行前向检测获得的作用距离等信息进行处理而预测目标起爆瞄准点的预测算法的转化,从而提高攻击高速目标的引战配合能力,使战斗部自适应目标起爆,达到提高对目标毁伤效果的目的。

因此,美国国防部认为GIF系统同现存的引信和制导系统相比可使战斗部对目标的毁伤效率提高20!30%。

PAC-3主要是从制导和雷达系统改进以增大拦截远程SS-20TBM导致的能力。

弹上采用“终端强迫制导系统PIF”,其作用是在与目标遭遇前1S内启动PIF制导系统,对终端制导误差进行修正,使脱靶量由5m减到1m。

据最新资料报导,这种终端PIF就是装在万向支架上的Ka波段脉冲多普勒雷达导引头,除提供末端制导信号外,还提供起爆信号。

4结论
引信技术除上述发展趋势外,还包括更强的抗干扰能力和符合“三化”设计原则等。

国外把引信技术的发展趋势简要归纳为多功能和灵巧化。

随着未来作战“三非”(非接触、非线性、非对称)模式的形成及高新武器(巡飞弹、温压弹、碳纤维弹、微波弹、非致命武器和“地球物理环境”武器等)的发展,现代战争将对引信技术不断提出新的需求。

因此,我们应以技术发展为动力,以装备需求为牵引,努力创新,实现引信技术的跨越式发展。

参考文献
1]王儒策等.弹药工程[M].北京:北京理工大学出版社,2002.2]田棣华等.兵器科学技术总论[M].北京:北京理工大学出版社,2003.
3]毕军建,高敏.面向21世纪的美国引信技术[J].探测与控制学报,1999.
4]杨欣德.关于引信技术发展的几点思考[J].现代引信,1997.5]42ndAnnualFuzeConference[C].NationalDefenceIndustrialAssociation,April27!29,1998
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