王雨時(shí)

(南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 南京 210094)

0 引言

觸發(fā)引信以及非觸發(fā)引信兼具的觸發(fā)性能，包括觸發(fā)靈敏度、鈍感度(低靈敏度)、防雨、大著角發(fā)火性(角度靈敏度)、擦地作用正確性、觸發(fā)作用時(shí)間(瞬發(fā)度或延期時(shí)間)，是影響引信對(duì)目標(biāo)作用可靠性和戰(zhàn)斗部毀傷效能的重要性能。這些性能，涉及作戰(zhàn)目標(biāo)和試驗(yàn)用靶標(biāo)，還涉及彈道環(huán)境，也涉及可靠性和考核樣本量，并且以彈藥作為一次性消耗的陪試品，因而試驗(yàn)考核成本高、周期長(zhǎng)。長(zhǎng)期以來(lái)，觸發(fā)引信以及非觸發(fā)引信兼具的觸發(fā)性能，始終處于測(cè)試數(shù)據(jù)偏少、底數(shù)不清、信息量不足的狀態(tài)。觸發(fā)性能指標(biāo)的確定對(duì)于引信設(shè)計(jì)原理和方案，對(duì)于研制周期和風(fēng)險(xiǎn)，也有很大影響。

文獻(xiàn)[1]在分析前蘇聯(lián)和美國(guó)中大口徑榴彈機(jī)械觸發(fā)引信設(shè)計(jì)思想的同時(shí)，還具體討論了前蘇聯(lián)和美國(guó)的中大口徑榴彈機(jī)械觸發(fā)引信碰擊觸發(fā)靈敏度和瞬發(fā)度性能。文獻(xiàn)[2]主要分析了前蘇聯(lián)和西方國(guó)家小口徑榴彈機(jī)械觸發(fā)引信的作用時(shí)間性能，同時(shí)匯總了前蘇聯(lián)和西方國(guó)家小口徑榴彈機(jī)械觸發(fā)引信的觸發(fā)靈敏度性能(包括著角、立靶距離或著速、鋁合金靶板厚度)。文獻(xiàn)[3—4]報(bào)導(dǎo)了西方國(guó)家炮彈彈頭觸發(fā)引信防雨性能(雨滴大小或模擬靶板規(guī)格、著速或靶距)，同時(shí)還匯總了這些引信的觸發(fā)靈敏度(著速或靶距、靶板材質(zhì)和厚度、著角)、大著角發(fā)火性以及作用時(shí)間等性能數(shù)據(jù)。文獻(xiàn)[5—6]詳細(xì)分析了美軍20世紀(jì)80年代小口徑炮彈引信性能及其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)原理，其中包括作用延期、大著角發(fā)火性、擦地炸作用正確性、防雨、觸發(fā)靈敏度等觸發(fā)性能。文獻(xiàn)[7]匯總了西方國(guó)家新興的小口徑無(wú)引信火炸藥撞擊起爆多功能彈的終點(diǎn)效應(yīng)，包括觸發(fā)靈敏度(靶厚、靶材、著角、靶距或著速)和延期作用性能。文獻(xiàn)[8]根據(jù)彈丸結(jié)構(gòu)以及外彈道學(xué)和終點(diǎn)彈道學(xué)理論，在確保作戰(zhàn)效能的前提下，論證了中大口徑榴彈彈頭觸發(fā)引信的作用時(shí)間性能指標(biāo)。文獻(xiàn)[9]綜述了近八十年來(lái)西方國(guó)家大口徑火炮榴彈彈頭機(jī)械觸發(fā)引信的發(fā)展歷程，其中涉及這些引信的觸發(fā)靈敏度、防雨、瞬發(fā)度、延期時(shí)間、擦地炸性能數(shù)據(jù)。

目前未見(jiàn)有文獻(xiàn)系統(tǒng)歸納引信觸發(fā)性能數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展深入分析，特別是對(duì)試驗(yàn)考核所用靶材的分析。本文針對(duì)此問(wèn)題，開(kāi)展西方國(guó)家引信觸發(fā)性能及其試驗(yàn)用靶材的分析，試圖為引信觸發(fā)性能論證、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)提供參考。文中僅從目標(biāo)特性角度討論，基本上未涉及引信的具體結(jié)構(gòu)和技術(shù)原理。

文獻(xiàn)[10—12]披露了西方國(guó)家制式引信產(chǎn)品觸發(fā)性能及其試驗(yàn)用靶材信息。本文以此為基礎(chǔ)進(jìn)行分析。限于篇幅，這些信息不再在此列出。

1 西方國(guó)家觸發(fā)引信觸發(fā)性能及其試驗(yàn)用靶材綜合

1.1 引信觸發(fā)靈敏度性能及其試驗(yàn)用靶材

西方國(guó)家將觸發(fā)靈敏度作為引信的主要觸發(fā)性能，并用直觀的試驗(yàn)條件衡量觸發(fā)靈敏度性能，包括靶材、靶板厚度、著速或靶距(或模擬靶距)、著角。其考核試驗(yàn)類似于我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)火性試驗(yàn)。除美國(guó)M739引信產(chǎn)品族，美國(guó)低速40 mm榴彈發(fā)射器引信M536A1、M550和M551，美國(guó)2.75 in火箭彈引信M423和M427以地面為目標(biāo)外，西方國(guó)家其他引信產(chǎn)品型號(hào)均是通過(guò)立靶方式來(lái)考核的。立靶材質(zhì)較多，不同的型號(hào)有所不同，包括鋼板、鋁合金板、木板、膠合板和紙板。其中最薄的靶板，對(duì)于彈頭引信碰擊觸發(fā)而言，鋼板是3.175 mm，鋁合金板是0.4 mm，木板是25.4 mm，膠合板是3.175 mm，紙板是1 mm，纖維板是12.7 mm(50%發(fā)火率)；而對(duì)于彈底引信慣性觸發(fā)而言，鋼板是3.175 mm，鋁合金板是1 mm，木板和膠合板均是50.8 mm。

其中以1 mm厚紙板作為觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)考核靶板的，只有迫擊炮彈引信。迫擊炮彈引信是觸發(fā)靈敏度最高的一類引信，要求對(duì)薄雪能夠可靠觸發(fā)，而因其系曲射非平射故對(duì)其鈍感度無(wú)要求；但由于其觸發(fā)區(qū)直徑較大，所以這并不意味著迫擊炮彈引信不能防雨。

有一部分引信觸發(fā)靈敏度性能試驗(yàn)考核是以有效射程處的存速作為著速(具體試驗(yàn)方法不詳)，而另一部分引信觸發(fā)靈敏度性能試驗(yàn)考核是以可靠解除保險(xiǎn)距離作為試驗(yàn)立靶距離。大部分引信觸發(fā)靈敏度性能試驗(yàn)考核時(shí)的著角是0°，少部分引信觸發(fā)靈敏度性能試驗(yàn)考核時(shí)的著角就是能保證可靠發(fā)火的最大著角。

1.2 西方國(guó)家觸發(fā)引信鈍感度性能及其試驗(yàn)用靶材

未見(jiàn)有文獻(xiàn)專門提及。只有3種型號(hào)產(chǎn)品涉及，分別是：美國(guó)0.50 in多用途槍彈引信在20 m處0.5 mm厚的2024鋁合金板上不作用，以165 m/s著速對(duì)2 mm厚2024鋁合金板作用；美國(guó)Mk79Mod0(M118)對(duì)3.175 mm厚膠合板不作用，對(duì)19.1 mm厚膠合板可靠作用；美國(guó)M820對(duì)3.175 mm厚膠合板不作用，對(duì)25.4 mm厚膠合板可靠作用；挪威20 mm火炮M/70引信對(duì)距炮口25 mm處1.6 mm硬紙板不作用，而對(duì)750 m處2 mm厚鋁合金板作用(0°著角)。

1.3 西方國(guó)家觸發(fā)引信大著角發(fā)火性及其試驗(yàn)用靶材

研發(fā)較早的海軍引信最大發(fā)火著角一般是20°～60°，晚期研發(fā)的引信最大發(fā)火著角一般是64°～85°。對(duì)付空中目標(biāo)的小口徑炮彈引信最大發(fā)火著角則是70°～90°，晚期開(kāi)發(fā)的引信最大發(fā)火著角都是80°以上。靶材有鋼板、鋁合金板、膠合板和木板，以鋼板、鋁合金板應(yīng)用較多，其中對(duì)付空中目標(biāo)時(shí)靶材一般是鋁合金板。典型的如美國(guó)25 mm口徑引信M758和XM771的大著角發(fā)火性試驗(yàn)條件為：著角80°，1.016 mm厚鋁合金板，著速152～1 097 m/s；德國(guó)35 mm口徑引信DM331的大著角發(fā)火性試驗(yàn)條件為：著角80°，2 mm厚鋁合金板，1 500 m距離內(nèi)；美國(guó)面空導(dǎo)彈引信M934E21的大著角發(fā)火性試驗(yàn)條件為：著角80°，10 mm厚鋁合金板，著速76～975 m/s。

1.4 西方國(guó)家觸發(fā)引信擦地炸性能

這方面數(shù)據(jù)較少。目前只有低伸彈道的輕武器、小口徑高炮和航炮、直升機(jī)載火箭引信有擦地炸即小落角發(fā)火數(shù)據(jù)。其中美國(guó)84 mm口徑無(wú)后坐炮引信FFV447的擦地炸發(fā)火最小落角是5°，美國(guó)40 mm口徑榴彈發(fā)射器引信M533、M536A1、M549A1、M550和M551的擦地炸發(fā)火最小落角是3°～6°。美國(guó)小口徑火炮引信XM771和M758的擦地炸發(fā)火最小落角均是10°，而M759和FMU-154/B的擦地炸發(fā)火最小落角均是5°。美國(guó)直升機(jī)載2.75 in口徑火箭引信M423的擦地炸發(fā)火最小落角是2°，而M427是5°。配用于美國(guó)直升機(jī)載2.75 in口徑火箭的引信XM754在彈底起爆引信內(nèi)設(shè)有慣性開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)擦地炸作用，最小發(fā)落角是20°。

還有某些大口徑艦炮彈頭引信如Mk29Mod3RFM和Mk30Mod5給出了對(duì)水面射擊的最小落角要求，一般都是45°。這應(yīng)該不是引信對(duì)水面射擊時(shí)的最小發(fā)火落角，而可能是為了保證在落點(diǎn)水面不跳彈所規(guī)定的最小落角。

1.5 西方國(guó)家觸發(fā)引信防雨性能及其試驗(yàn)用靶材

文獻(xiàn)[10—12]中未見(jiàn)有此內(nèi)容。按文獻(xiàn)[3—4]，西方國(guó)家觸發(fā)引信一般能防中到大雨，幾乎都以等效靶板來(lái)考核。等效靶板靶材有硬紙板(0.5 mm或1 mm厚)、鋁合金板(0.3 mm厚)和膠合板(3.175 mm厚)。靶板布放在引信解除保險(xiǎn)距離點(diǎn)，著角為0°。

1.6 西方國(guó)家觸發(fā)引信瞬發(fā)和延期性能及其試驗(yàn)用靶材

美國(guó)小口徑榴彈引信只有瞬發(fā)作用模式，而西方國(guó)家大口徑彈引信一般有瞬發(fā)和延期兩種作用模式。

瞬發(fā)作用時(shí)間數(shù)據(jù)較少，已知配用于陸軍中大口徑火炮的機(jī)械時(shí)間瞬發(fā)引信M562和M564的觸發(fā)瞬發(fā)度為25 μs；配用于陸軍2.75 in口徑火箭彈的XM754引信由頭部壓垮開(kāi)關(guān)接電，瞬發(fā)度為25 μs；配用于20和30 mm火炮榴彈的M505A3引信瞬發(fā)度不大于50 μs；配用于戰(zhàn)場(chǎng)支援導(dǎo)彈的引信Mk79Mod0(M118)由頭部壓垮開(kāi)關(guān)接電，瞬發(fā)度為60～80 μs(19.1 mm厚膠合板，速度76 m/s)；配用于陸軍中大口徑火炮榴彈的M739系列引信為170 μs(以25.4 mm厚木板作為試驗(yàn)靶材來(lái)考核)。配用于陸軍66 mm口徑火箭彈的彈底機(jī)械觸發(fā)引信M434E1的作用時(shí)間為300 μs(3.175 mm厚膠合板，速度114 m/s，無(wú)專門的延期設(shè)計(jì)，系慣性觸發(fā)原理)。

西方國(guó)家大口徑彈引信延期作用模式下的延期時(shí)間多為30～70 ms(50 ms)，一般以25.4 mm厚木板作為試驗(yàn)靶材來(lái)考核。也有較短的，如XM773和M782引信為7 ms(76.2 mm厚膠合板，速度1 100 m/s)，配用于海軍76 mm口徑火炮穿甲爆破彈的M66A1(A2)引信為16 ms(12.7 mm厚鋼板，速度427 m/s，著角20°)。

分別配用于120 mm口徑坦克炮靈巧彈藥和破甲彈的引信XM780和M774對(duì)硬目標(biāo)的瞬發(fā)度分別為20 μs和50 μs，而擦地作用時(shí)為0.5 ms。

西方國(guó)家榴彈彈頭觸發(fā)引信延期性能試驗(yàn)用靶材有木板、膠合板和地面(砂石)。西方國(guó)家穿甲爆破彈彈底觸發(fā)引信延期性能試驗(yàn)用靶材目前只有鋼板。

2 西方國(guó)家觸發(fā)引信試驗(yàn)用靶材

西方國(guó)家小口徑彈觸發(fā)引信對(duì)付的目標(biāo)主要是空中目標(biāo)和地面輕型目標(biāo)，其靶材也比較一致，主要是鋁合金板，偶爾也有紙板和纖維板。而西方國(guó)家中大口徑炮彈觸發(fā)引信靶材與火箭彈觸發(fā)引信對(duì)付的目標(biāo)基本相同，都是人員和輕型目標(biāo)，靶材差別主要是木板和膠合板。如以裝甲車輛和艦船為主要目標(biāo)，有時(shí)也以低碳鋼板作為靶材；而以空中目標(biāo)為主要目標(biāo)，有時(shí)還以鋁合金板作為靶材。靶材木板與膠合板所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)類型未見(jiàn)有明顯差異。

歷史上壓制彈藥引信均以木板、膠合板等靶材作為試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。近些年來(lái)，中大口徑火炮榴彈彈頭觸發(fā)引信M739系列也以地面和水面作為引信觸發(fā)性能試驗(yàn)的目標(biāo)。

此外，美國(guó)40 mm口徑底速榴彈發(fā)射器引信M536A1、M550和M551，美國(guó)2.75 英寸口徑火箭引信M423和M427，也都以地面作為引信觸發(fā)性能試驗(yàn)的目標(biāo)，而未選用靶板。

2.1 木板

西方國(guó)家引信觸發(fā)性能試驗(yàn)用木靶板厚度范圍是25.4～101.6 mm，其中彈頭觸發(fā)引信用的是25.4～50.8 mm厚的木靶板，而彈底觸發(fā)引信用的是50.8～101.6 mm厚的木靶板。可能是受限于各向異性特性影響強(qiáng)度和完整性，目前縮減最薄木靶板厚度是25.4 mm。這樣的厚度并不適合一般情況下觸發(fā)靈敏度性能的試驗(yàn)考核。高觸發(fā)靈敏度引信如小口徑炮彈彈頭引信等，有用鋁合金板和膠合板作為觸發(fā)靈敏度性能試驗(yàn)考核靶板的。

FFV447引信木靶板材質(zhì)是松木。其他產(chǎn)品未見(jiàn)有對(duì)靶材材質(zhì)的說(shuō)明。FFV447引信是原生自瑞典的。

2.2 膠合板

西方國(guó)家引信觸發(fā)性能試驗(yàn)用膠合板靶板厚度范圍是3.175～700 mm，其中彈頭觸發(fā)引信用的是3.175～700 mm厚的膠合靶板，而彈底觸發(fā)引信用的是3.175～101.6 mm厚的靶板。

美國(guó)中大口徑火炮榴彈引信近期產(chǎn)品以膠合板作為靶板的要比早期產(chǎn)品的略多，似乎膠合板有取代木板的趨勢(shì)。這可能與膠合板材質(zhì)均勻、各向同性、結(jié)構(gòu)完整性好、使用方便有關(guān)。

美國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)支援導(dǎo)彈引信Mk79Mod0(M118)同時(shí)以膠合板作為鈍感度和觸發(fā)性能(靈敏度)試驗(yàn)考核靶板，其中考核鈍感度性能的靶板厚度為3.175 mm，而考核觸發(fā)性能(靈敏度)的靶板厚度為19.1 mm。

美國(guó)空面導(dǎo)彈引信M820也同時(shí)以膠合板作為鈍感度和觸發(fā)性能(靈敏度)試驗(yàn)考核靶板，其中考核鈍感度性能的靶板厚度為3.175 mm，而考核觸發(fā)性能(靈敏度)的靶板厚度為25.4 mm。

2.3 鋁合金板

西方國(guó)家引信觸發(fā)性能試驗(yàn)用鋁合金靶板厚度范圍是0.4～10 mm，其中炮彈彈頭觸發(fā)引信一般用的是1～2.03 mm厚的鋁合金板，炮彈近炸引信備用觸發(fā)功能用的是1.02～4 mm，火箭彈彈頭觸發(fā)引信用的是0.4 mm厚的鋁合金板，導(dǎo)彈彈頭觸發(fā)引信用的是10 mm厚的鋁合金板(慣性觸發(fā)開(kāi)關(guān))，而炮彈彈底觸發(fā)引信用的是1～2 mm厚的鋁合金板。其中美國(guó)引信產(chǎn)品均有材質(zhì)標(biāo)示，炮彈引信的都是2024或2024T3，火箭彈引信的均是24號(hào)特殊鋁合金。估計(jì)都是一種合金，只是叫法未統(tǒng)一。德國(guó)給出的鋁合金靶板合金牌號(hào)是杜拉鋁F40。

除上述觸發(fā)性能試驗(yàn)外，美國(guó)0.50 in口徑Mk211Mod0型多用途槍彈引信以0.50 mm厚的2024鋁合金板作為鈍感度試驗(yàn)考核靶板。

2.4 鋼板

西方國(guó)家引信觸發(fā)性能試驗(yàn)用鋼靶板厚度范圍是2～127 mm，其中彈頭觸發(fā)引信一般用的是2～6.35 mm厚的鋼靶板，而彈底觸發(fā)引信用的是2～127 mm厚的鋼靶板。其中美國(guó)引信產(chǎn)品均有材質(zhì)類別標(biāo)示：低碳鋼(mild steel)、特殊鋼(special-treated steel)和裝甲鋼(armor)。德國(guó)給出的鋼靶板鋼牌號(hào)是St37(大概相當(dāng)于Q235B或20鋼)。

2.5 紙板

用紙板作為靶板的引信產(chǎn)品很少，中大口徑壓制火炮引信沒(méi)有，目前看只有意大利兩種迫擊炮引信AJV111A3和RO88以1 mm厚硬紙板，美國(guó)40 mm口徑高炮榴彈引信Mk27Mod1和EX421分別以3.5 mm和3.4 mm厚的粗紙板(chipboard)作為觸發(fā)靈敏度靶板。挪威M/70引信以1.6 mm厚硬紙板作為鈍感度試驗(yàn)靶板。

2.6 地面

M739系列引信，以地面人員和車輛為主要目標(biāo)，美國(guó)考核其觸發(fā)性能的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是砂石混合(sand & gravel mixture)地面(著速300 m/s)。而西班牙考核其觸發(fā)性能的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是31.75 mm厚的膠合板(用4.2英寸口徑的迫擊炮，著速162 m/s或用105 mm口徑的榴彈炮，著速204 m/s)或6.35 mm厚的膠合板(用175 mm口徑的加農(nóng)炮，著速914 m/s)或45°落角的水面(用4.2 in口徑的迫擊炮，著速137 m/s)。

美國(guó)40 mm口徑低速榴彈發(fā)射器引信M536A1、M550和M551，以地面人員和器材為主要目標(biāo)，考核其觸發(fā)性能的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是地面(ground，落角3°)。

美國(guó)2.75 in口徑航空火箭彈引信M423和M427，主要用于打擊地面人員器材，考核其觸發(fā)性能的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是地面(earth，落角分別是2°和5°，著速約為762 m/s)。

目前尚未見(jiàn)有對(duì)作為試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)(靶)的地面的具體技術(shù)要求。

2.7 水面

除上述M739系列引信以水面作為觸發(fā)性能考核的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)外，未見(jiàn)有其他引信產(chǎn)品也以水面作為觸發(fā)性能考核的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，包括艦炮引信。

3 分析與討論

1) 受導(dǎo)彈總體結(jié)構(gòu)布局所限，導(dǎo)彈引信不可能采用碰擊觸發(fā)原理和結(jié)構(gòu)，只能采用慣性觸發(fā)原理和結(jié)構(gòu)；因而導(dǎo)彈引信多以過(guò)載環(huán)境閾值來(lái)衡量其慣性觸發(fā)靈敏度。慣性觸發(fā)原理有可能會(huì)延遲引信作用時(shí)間。如果導(dǎo)彈速度比較低，則對(duì)戰(zhàn)斗部毀傷效能影響不會(huì)太大。大概是同理，美國(guó)迫擊炮彈引信M745由于在頭部布放了渦輪發(fā)電機(jī)及其進(jìn)氣通道，所以其也采用了采用慣性觸發(fā)原理和結(jié)構(gòu)，其觸發(fā)靈敏度閾值是100g的前沖。

2) 引信碰擊式彈頭機(jī)械觸發(fā)作用，瞬發(fā)度可達(dá)25 μs(美國(guó)迫彈引信M562和火炮榴彈等引信M564，著速762 m/s，70°著角，25.4 mm厚木板)和不大于50 μs(美國(guó)炮彈引信M505A3，著速914 m/s，70°著角，1.016 mm厚2024鋁合金板)。

引信碰擊式彈頭機(jī)電觸發(fā)作用，瞬發(fā)度可達(dá)20 μs(美國(guó)坦克炮靈巧彈機(jī)電引信XM780，初速900 m/s)、25μs (美國(guó)2.75 in口徑火箭殺爆彈引信XM754)、50 μs(美國(guó)坦克炮破甲彈引信M774，初速1220 m/s，硬目標(biāo))、60～80 μs(美國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)支援導(dǎo)彈引信Mk79Mod0，著速76 m/s，19.1 mm厚膠合板)。

引信彈底慣性機(jī)械觸發(fā)作用，瞬發(fā)度可達(dá) 300 μs(美國(guó)66 mm口徑火箭燃燒彈引信M434E1，著速114 m/s ，3.175 mm厚膠合板)。

3) 引信觸發(fā)靈敏度，對(duì)付空中目標(biāo)的，要明顯高于對(duì)付地面目標(biāo)和海上目標(biāo)的。小口徑炮彈對(duì)空攻擊使命必不可少，因而小口徑炮彈引信觸發(fā)靈敏度明顯高于中大口徑炮彈引信。如再考慮觸發(fā)區(qū)直徑的差異，則小口徑炮彈彈頭觸發(fā)引信防雨性能設(shè)計(jì)明顯難于中大口徑炮彈彈頭觸發(fā)引信防雨性能設(shè)計(jì)。

4) 由于迫擊炮彈和航空火箭初速低，引信頭部觸發(fā)區(qū)較大，因而防雨不會(huì)有大問(wèn)題，所以迫擊炮彈引信和航空火箭引信觸發(fā)靈敏度都很高。如意大利的迫擊炮彈彈頭觸發(fā)引信AJV111A3和RO88對(duì)1 mm厚紙板能夠可靠發(fā)火，美國(guó)的3種迫擊炮彈彈頭觸發(fā)引信(M524A6、M525A1、M716)對(duì)小雪(light snow)能夠可靠發(fā)火，美國(guó)4種航空火箭彈頭引信對(duì)0.4 mm厚鋁合金板能夠可靠發(fā)火。

5) 只有地面低伸彈道攻擊的引信才涉及鈍感度問(wèn)題(才有鈍感度性能需求)，其觸發(fā)靈敏度可能會(huì)因此而降低，如輕武器引信、小口徑火炮引信和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈引信。

6) 盡管中大口徑火炮和航空火箭等以對(duì)地面目標(biāo)攻擊為主的武器系統(tǒng)(包括其引信)有很多，但只有其中幾種引信是以地面作為其觸發(fā)性能試驗(yàn)考核的目標(biāo)，絕大多數(shù)引信都是以立靶方式通過(guò)適當(dāng)?shù)牡刃О邪鍋?lái)考核對(duì)地作用靈敏度的。常用的對(duì)地觸發(fā)靈敏度考核試驗(yàn)等效靶板是膠合板、木板、鋁合金板和鋼板。相比于利用等效靶板短程直射靶道試驗(yàn)引信觸發(fā)性能，曲射對(duì)地遠(yuǎn)程射擊需要靶場(chǎng)靶道較長(zhǎng)，并要求落點(diǎn)土質(zhì)及其軟硬狀態(tài)較為一致，試驗(yàn)周期長(zhǎng)、成本高。

7) 從幾種同時(shí)給出不同材質(zhì)、不同厚度靶板觸發(fā)靈敏度性能數(shù)據(jù)的引信型號(hào)(FMU-153/B、Mk399Mod0、Mk399Mod0-1、Mk407Mod0-2、EX426Mod0、Mk27Mod1、M758、M759)大體上分析，3.175 mm厚低碳鋼板等效于50.8 mm厚膠合板，1 mm厚2024-T3鋁合金板等效于3.5 mm厚粗紙板和碎石地面，1.6 mm厚2024-T3鋁合金板等效于普通地面。文獻(xiàn)[10—11]認(rèn)為Mk66Mod1與Mk29Mod3RFM、Mk30Mod5是相似產(chǎn)品，由此也可以粗略估計(jì)出50.8 mm厚的膠合板與3.175 mm厚低碳鋼板等效。從西班牙M739引信觸發(fā)性能數(shù)據(jù)估計(jì)，水面的觸發(fā)靈敏度會(huì)略高于31.75 mm厚的膠合板，估計(jì)與25.4 mm厚膠合板相當(dāng)。由此來(lái)看海軍非對(duì)空作戰(zhàn)的中大口徑炮彈觸發(fā)引信的觸發(fā)靈敏度考核試驗(yàn)用靶板均是厚度50.8 mm以上的膠合板或其等效物(厚度3.175 mm以上的鋼板)，應(yīng)該不是實(shí)現(xiàn)不了高觸發(fā)靈敏度(同樣平臺(tái)的對(duì)空引信觸發(fā)靈敏度都很高)，而是刻意而為之，猜測(cè)有可能是為了攻擊水面以下的船體結(jié)構(gòu)。

8) 單就木板和膠合板作為靶板而言，早期美國(guó)海軍一直選用膠合板，而美國(guó)陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)先選用木板，近些年來(lái)多選用膠合板。與木板相比，膠合板材質(zhì)較為均勻、致密，也沒(méi)有相鄰兩板對(duì)接的結(jié)合部位對(duì)觸發(fā)試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論正確性的影響問(wèn)題。但木板與膠合板的厚度等效關(guān)系尚得不出來(lái)。估計(jì)膠合板對(duì)引信的觸發(fā)強(qiáng)度要優(yōu)于木板的。

9) 美國(guó)0.50 in多用途槍彈引信鈍感度試驗(yàn)靶板為0.5 mm厚2024鋁合金板，而觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)靶板為2 mm厚2024鋁合金板，假設(shè)不考慮試驗(yàn)著速的差異，則該引信觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)靶板厚度是鈍感度試驗(yàn)靶板厚度的4倍；美國(guó)Mk79Mod0(M118)引信的鈍感度試驗(yàn)靶板為3.175 mm厚膠合板，而其觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)靶板為19.1 mm厚膠合板，后者厚度是前者厚度的6倍；美國(guó)M820引信對(duì)3.175 mm厚膠合板不作用(鈍感度)，對(duì)25.4 mm厚膠合板可靠作用(觸發(fā)靈敏度)，后者厚度是前者厚度的8倍；挪威20 mm火炮M/70引信對(duì)距炮口25 mm處1.6 mm硬紙板不作用，而對(duì)750 m處2 mm厚鋁合金板作用(0°著角)，如果認(rèn)為1 mm厚硬鋁板等效于3.5 mm厚硬紙板，則后者厚度是前者厚度的4.38倍。綜合上述4種引信，在靶材相同的情況下，觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)靶板厚度是鈍感度試驗(yàn)靶板厚度的4～8倍，平均為5.6倍。

10) 西方國(guó)家引信觸發(fā)性能試驗(yàn)考核一般是一項(xiàng)綜合性能考核試驗(yàn)，不但考核觸發(fā)靈敏度性能，還可以同時(shí)考核引信作用時(shí)間性能(瞬發(fā)度或延期時(shí)間)以及觸發(fā)角度靈敏度(大著角發(fā)火性或擦地炸性能)，接近于我國(guó)的所謂“發(fā)火性”試驗(yàn)項(xiàng)目。

11) M739引信觸發(fā)靈敏度與速度關(guān)系非常密切。假設(shè)不考慮參試武器平臺(tái)和彈藥的差異，單看觸發(fā)靈敏度著速與靶板厚度的關(guān)系為：31.75 mm厚膠合板，著速162 m/s(4.2 in口徑迫擊炮彈)或204 m/s(105 mm口徑榴彈炮彈)；6.35 mm厚膠合板，著速914 m/s(175 mm口徑加農(nóng)炮彈)。

12) 從文獻(xiàn)[10—11]看，西方國(guó)家引信觸發(fā)靈敏度性能考核試驗(yàn)的著速選擇，可分為兩種情形：有效射程內(nèi)的最小速度，解除保險(xiǎn)距離上立靶著速。其中后者較大，容易實(shí)現(xiàn)，以預(yù)定初速發(fā)射制式引信即可，但與戰(zhàn)術(shù)使用實(shí)際有偏離；前者較小，反映戰(zhàn)術(shù)使用實(shí)際，但涉及具體試驗(yàn)方法。受常規(guī)彈丸飛行精度所限，不可能在有效射程點(diǎn)立靶獲得著速。只能以減裝藥降低初速的模擬試驗(yàn)方法獲得有效射程內(nèi)的預(yù)定著速。由于外彈道上彈丸自旋轉(zhuǎn)速衰減比速度衰減要慢，所以以減裝藥降低初速的方式在立靶點(diǎn)獲得的彈丸自旋轉(zhuǎn)速要比真實(shí)情況下的明顯偏低。一般情況下這不會(huì)對(duì)觸發(fā)靈敏度等觸發(fā)性能有明顯影響。但以減裝藥降低初速的方法同時(shí)減弱了發(fā)射過(guò)載和炮口轉(zhuǎn)速等彈道環(huán)境，被試引信有可能難以滿足解除保險(xiǎn)條件。文獻(xiàn)[10—12]披露的有彈道環(huán)境、解除保險(xiǎn)環(huán)境和觸發(fā)靈敏度著速的引信，絕大多數(shù)有可能直接使用制式引信和減裝藥發(fā)射，而不存在引信不能可靠解除保險(xiǎn)的問(wèn)題。只有4種引信即FMU-154/B、M758、M759和M934E2在試驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行降低解除保險(xiǎn)閾值改制。

FMU-154/B引信觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)所需著速是150～300 m/s，其解除保險(xiǎn)環(huán)境閾值是6 000～10 000g和200～800 r/s，而其正常發(fā)射環(huán)境是初速805 m/s，最大發(fā)射過(guò)載84 000g，炮口轉(zhuǎn)速975 r/s。M758引信觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)所需著速是152～1 097 m/s，其解除保險(xiǎn)環(huán)境閾值是2 000～2 500g和200～800 r/s，而其正常發(fā)射環(huán)境是初速1 097 m/s，最大發(fā)射過(guò)載104 000g，炮口轉(zhuǎn)速1 734 r/s。M759引信觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)所需著速是150～300 m/s，其解除保險(xiǎn)環(huán)境閾值是6 000～10 000g和200～800 r/s，而其正常發(fā)射環(huán)境是初速805 m/s、最大發(fā)射過(guò)載84 000g、炮口轉(zhuǎn)速975 r/s。估計(jì)這三種引信在觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)所需著速的減裝藥發(fā)射環(huán)境下離心保險(xiǎn)不能可靠解除。

M934E2引信觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)所需著速是76～975 m/s，其解除保險(xiǎn)環(huán)境閾值包括后坐22～32g，而其正常發(fā)射環(huán)境是最大發(fā)射過(guò)載(后坐)不低于32g，初速671 m/s。估計(jì)M934E2引信在觸發(fā)靈敏度試驗(yàn)所需著速的減裝藥發(fā)射環(huán)境下后坐保險(xiǎn)不能可靠解除。

13) 文獻(xiàn)[10—11]認(rèn)為M51A5、M557、M572引信是與M739相似的產(chǎn)品，它們的配用也相同或相近。 M51A5、M557、M572引信的觸發(fā)靈敏度性能考核試驗(yàn)靶板為25.4 mm厚木板(缺乏著速數(shù)據(jù))?？紤]到M739引信是在M51A5、M557、M572引信基礎(chǔ)上增設(shè)了橫柵式防雨機(jī)構(gòu)，該防雨機(jī)構(gòu)對(duì)觸發(fā)靈敏度可能會(huì)有不利影響，那么就可以初步認(rèn)為是增設(shè)的橫柵式防雨機(jī)構(gòu)使M739引信的觸發(fā)靈敏度由增設(shè)前的試驗(yàn)考核靶板25.4 mm厚木板降低為增設(shè)后的試驗(yàn)考核靶板31.75 mm厚膠合板。 M51A5、M557和M572引信的瞬發(fā)作用時(shí)間是170 μs，延期作用時(shí)間是0.05 s，M739引信與此相同，說(shuō)明M739和M739A1引信的橫柵式防雨機(jī)構(gòu)對(duì)作用時(shí)間性能沒(méi)有明顯影響。

14) 近些年來(lái)，美國(guó)輕武器、小口徑高炮和航炮、直升機(jī)載火箭等低伸彈道引信的大著角發(fā)火與擦地炸性能水平提升較大，已經(jīng)到很高的水平，80°著角、5°落角均能可靠發(fā)火。也有坦克炮彈引信關(guān)注擦地炸性能，如120 mm口徑坦克炮彈引信M774和XM780。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以產(chǎn)品手冊(cè)披露的性能參數(shù)信息為基礎(chǔ)，分析了美國(guó)等西方國(guó)家引信觸發(fā)性能及其試驗(yàn)用靶材。所得分析結(jié)果和結(jié)論可為觸發(fā)引信和非觸發(fā)引信觸發(fā)性能論證、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和鑒定提供參考。