引信

3.3 弹道发火机构

定义：利用外弹道环境力（能）或内储能而工作的发火机构。

分类：根据发火能源性质分，储能簧针刺发火机构,离心力弹道发火机构

适用范围：主要用于钟表时间引信和小口径触发引信的自毁机构。

该发火机构勤务处理中的安全性，膛内、炮口以及弹道飞行中的安全性，通常均

配有专门保险机构来保证。在本节中，只须讨论机构在弹道上发火可靠性。

3.3.1 储能簧针刺发火机构

定义：在外弹道上利用弹簧预先储存的机械能使击针戳击爆炸元件而工

作的发火机构。

适用范围：储能簧针刺发火机构不需直接利用引信的环境能，其适用范

围：

K值较小的炮弹引信中，用于点燃时间药盘或火药保险机构；

(1)在膛压较低、1

(2)在弹道低伸的炮弹引信和航空炸弹引信中，用于要求小落角发火可靠性较高的引

信；

(3)在空炸机械引信中用于无法利用环境能发火的引信；

(4)在小口径高炮和航空机关炮榴弹引信中，用于自毁装置。

分类：

（1）按在引信中的配置位置分：平行弹轴配置的储能簧针刺发火机构,垂直弹轴配置的储能簧针刺发火机构

（2）按运动方式分：击针运动式和雷管运动式

组成：通常由压缩弹簧、起爆元件、惯性筒、保险钢球、惯性筒簧等组成。

3.3.1.1 受力分析与运动方程

击发体的运动方程为

2210102d ()d F t P x m k x fm r F t

λω=--- (3-30) 式中 P F —击发体系统所受的爬行力（N ）；

0r —击发体质心距转轴的偏心距（m ）；

F f

t ω—弹丸在弹道某点的角速度（rad/s ）。

3.3.1.2 设计计算 主要是发火可靠性计算。发火可靠性判别式：2112

H H H E m v E =≥⎡⎤⎣⎦ （1）用击发体的运动方程求出击发体的速度和动能

初始条件：00t t ==，0x =，d /d 0x t =，22d /d 0x t =，可对击发体的运动方程式（3-30）求解，得到x-t 、v-t 的关系式。

设击针尖到起爆元件发火的距离为H l ，将H x l =代入x-t 关系式，可求出击发体到起爆元件的运动时间（H t ）,再由v-t 关系式求出戳击速度（H v ）。

（2）用能量方程求击发体的戳击能量

储能簧推动击发体运动，其势能除克服摩擦力而消耗一部分之外，其余全部变为击发体的动能，可按下式计算：

011()2

H R R H f H E F F l F l =+- 3.3.2 离心式发火机构

定义：在外弹道上利用离心力的作用使击针戳击爆炸元件而工作的发火机构。

受力分析：离心力、哥氏力、哥氏力产生的摩擦阻力、离心力

由哥氏力产生的摩擦阻力

击发体的运动方程

2202d d ()2d d t t x x m m r x fm t t ωω=+-

3.4 瞬发发火机构

定义：靠引信发火机构中的击发体直接碰击目标而工作的发火机构。应用最多的是针刺式瞬发发火机构，是触发发火机构中的一种。

3.4.1 结构设计

3.4.1.1 结构形式 (l ）裸露式针刺发火机构

适用于低速弹，如迫击炮弹、无后坐力炮弹引信上。特点：瞬发度和灵敏度高，但引信不易密封。

(2）埋人式针刺发火机构

引信头部用防潮帽密封，可用于高速弹丸引信上。特点：引信密封性好，弹道安全，但瞬发度较低。

Fc

(3）中间式针刺发火机构

击针头部突出引信体之外，但有防潮帽密封保护。广泛用于触发引信。特点：瞬发度高，引信密封性好，弹道安全。但防潮帽易磕碰损坏，平时须加保护。

3.4.1.2 击针设计

结构形式：整体式和组装式材料：击针尖多用银亮钢，也有用铝合金；

击针杆与击针帽往往设计为一体，多用铝合金和塑料制成。击针尖的几何形状：圆锥形、三棱锥形、四棱锥形、平头形、斜尖形、薄片形等。通常多采用圆锥形，这主要是由于其工艺性较好，易于大量生产。三棱形和四棱形击针尖(b)比圆锥形的灵敏度和瞬发度要高。

3.4.1.3 中间保险零件设计

中间保险零件有两类：1）弹性零件——弹簧；2）刚性零件——支筒、支耳等。设计原则：在设计瞬发针刺发火机构时，应在保证炮口及弹道安全的前提下，尽量减小中间保险零件的抗力。

若引信本身的结构设计可以保证在后效期以外进人待发状态，可不设中间保险零件。

3.4.1.4 瞬发针刺发火机构结构设计要点

结构设计要点：

(l ）击针后坐不应压死中间保险弹簧；

(2）中间保险弹簧的抗力不应传递到防潮帽上；

(3）击针帽与防潮帽之间应留间隙。

3.4.2 设计计算

3.4.2.1 灵敏度估算

瞬发针刺发火机构的灵敏度在方案设计阶段只能采用近似方法估算。为了计算方便，可将引信看作是静止的。假定靶片以弹丸碰靶板时的速度c v 向击针运动，并且当碰到击针之后，能与击针一起运动，而整个运动系统相对于起爆元件的平

均速度为Pj v 根据动量守恒定律 2313()3

c pj m m v m m v =++ 碰撞后运动系统的动能E 为

H

2

2131()23

pj m E m m v =++ 弹簧吸收的能量

10Re 1()()2

R H W F F l e =++ 克服空气阻力所损耗的能量

2()R H W F l e ρ=+

当击针刺入起爆元件深度e 时，整个运动系统的剩余动能E '为