西方國家引信觸發(fā)性能及其試驗用靶材分析

王雨時

(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)作用時間(瞬發(fā)度或延期時間)，是影響引信對目標(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，因而試驗考核成本高、周期長。長期以來，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)的確定對于引信設(shè)計原理和方案，對于研制周期和風(fēng)險，也有很大影響。

文獻(xiàn)[1]在分析前蘇聯(lián)和美國中大口徑榴彈機(jī)械觸發(fā)引信設(shè)計思想的同時，還具體討論了前蘇聯(lián)和美國的中大口徑榴彈機(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)和西方國家小口徑榴彈機(jī)械觸發(fā)引信的作用時間性能，同時匯總了前蘇聯(lián)和西方國家小口徑榴彈機(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]報導(dǎo)了西方國家炮彈彈頭觸發(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]匯總了西方國家新興的小口徑無引信火炸藥撞擊起爆多功能彈的終點效應(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)引信的作用時間性能指標(biāo)。文獻(xiàn)[9]綜述了近八十年來西方國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、延期時間、擦地炸性能數(shù)據(jù)。

目前未見有文獻(xiàn)系統(tǒng)歸納引信觸發(fā)性能數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)上開展深入分析，特別是對試驗考核所用靶材的分析。本文針對此問題，開展西方國家引信觸發(fā)性能及其試驗用靶材的分析，試圖為引信觸發(fā)性能論證、設(shè)計和試驗提供參考。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]披露了西方國家制式引信產(chǎn)品觸發(fā)性能及其試驗用靶材信息。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 西方國家觸發(fā)引信觸發(fā)性能及其試驗用靶材綜合

1.1 引信觸發(fā)靈敏度性能及其試驗用靶材

西方國家將觸發(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。其考核試驗類似于我國傳統(tǒng)的發(fā)火性試驗。除美國M739引信產(chǎn)品族，美國低速40 mm榴彈發(fā)射器引信M536A1、M550和M551，美國2.75 in火箭彈引信M423和M427以地面為目標(biāo)外，西方國家其他引信產(chǎn)品型號均是通過立靶方式來考核的。立靶材質(zhì)較多，不同的型號有所不同，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，要求對薄雪能夠可靠觸發(fā)，而因其系曲射非平射故對其鈍感度無要求；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)靈敏度性能試驗考核是以有效射程處的存速作為著速(具體試驗方法不詳)，而另一部分引信觸發(fā)靈敏度性能試驗考核是以可靠解除保險距離作為試驗立靶距離。大部分引信觸發(fā)靈敏度性能試驗考核時的著角是0°，少部分引信觸發(fā)靈敏度性能試驗考核時的著角就是能保證可靠發(fā)火的最大著角。

1.2 西方國家觸發(fā)引信鈍感度性能及其試驗用靶材

未見有文獻(xiàn)專門提及。只有3種型號產(chǎn)品涉及，分別是：美國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2 mm厚2024鋁合金板作用；美國Mk79Mod0(M118)對3.175 mm厚膠合板不作用，對19.1 mm厚膠合板可靠作用；美國M820對3.175 mm厚膠合板不作用，對25.4 mm厚膠合板可靠作用；挪威20 mm火炮M/70引信對距炮口25 mm處1.6 mm硬紙板不作用，而對750 m處2 mm厚鋁合金板作用(0°著角)。

1.3 西方國家觸發(fā)引信大著角發(fā)火性及其試驗用靶材

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，其中對付空中目標(biāo)時靶材一般是鋁合金板。典型的如美國25 mm口徑引信M758和XM771的大著角發(fā)火性試驗條件為：著角80°，1.016 mm厚鋁合金板，著速152～1 097 m/s；德國35 mm口徑引信DM331的大著角發(fā)火性試驗條件為：著角80°，2 mm厚鋁合金板，1 500 m距離內(nèi)；美國面空導(dǎo)彈引信M934E21的大著角發(fā)火性試驗條件為：著角80°，10 mm厚鋁合金板，著速76～975 m/s。

1.4 西方國家觸發(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84 mm口徑無后坐炮引信FFV447的擦地炸發(fā)火最小落角是5°，美國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)有慣性開關(guān)實現(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)該不是引信對水面射擊時的最小發(fā)火落角，而可能是為了保證在落點水面不跳彈所規(guī)定的最小落角。

1.5 西方國家觸發(fā)引信防雨性能及其試驗用靶材

文獻(xiàn)[10—12]中未見有此內(nèi)容。按文獻(xiàn)[3—4]，西方國家觸發(fā)引信一般能防中到大雨，幾乎都以等效靶板來考核。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距離點，著角為0°。

1.6 西方國家觸發(fā)引信瞬發(fā)和延期性能及其試驗用靶材

美國小口徑榴彈引信只有瞬發(fā)作用模式，而西方國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)場支援導(dǎo)彈的引信Mk79Mod0(M118)由頭部壓垮開關(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厚木板作為試驗靶材來考核)。配用于陸軍66 mm口徑火箭彈的彈底機(jī)械觸發(fā)引信M434E1的作用時間為300 μs(3.175 mm厚膠合板，速度114 m/s，無專門的延期設(shè)計，系慣性觸發(fā)原理)。

西方國家大口徑彈引信延期作用模式下的延期時間多為30～70 ms(50 ms)，一般以25.4 mm厚木板作為試驗靶材來考核。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對硬目標(biāo)的瞬發(fā)度分別為20 μs和50 μs，而擦地作用時為0.5 ms。

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

2 西方國家觸發(fā)引信試驗用靶材

西方國家小口徑彈觸發(fā)引信對付的目標(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。而西方國家中大口徑炮彈觸發(fā)引信靶材與火箭彈觸發(fā)引信對付的目標(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)，有時還以鋁合金板作為靶材。靶材木板與膠合板所對應(yīng)的目標(biāo)類型未見有明顯差異。

歷史上壓制彈藥引信均以木板、膠合板等靶材作為試驗?zāi)繕?biāo)。近些年來，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)性能試驗的目標(biāo)。

此外，美國40 mm口徑底速榴彈發(fā)射器引信M536A1、M550和M551，美國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)性能試驗的目標(biāo)，而未選用靶板。

2.1 木板

西方國家引信觸發(fā)性能試驗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?？赡苁鞘芟抻诟飨虍愋蕴匦杂绊憦?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)靈敏度性能試驗考核靶板的。

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

2.2 膠合板

西方國家引信觸發(fā)性能試驗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。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)。

美國戰(zhàn)場支援導(dǎo)彈引信Mk79Mod0(M118)同時以膠合板作為鈍感度和觸發(fā)性能(靈敏度)試驗考核靶板，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。

美國空面導(dǎo)彈引信M820也同時以膠合板作為鈍感度和觸發(fā)性能(靈敏度)試驗考核靶板，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

西方國家引信觸發(fā)性能試驗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號特殊鋁合金。估計都是一種合金，只是叫法未統(tǒng)一。德國給出的鋁合金靶板合金牌號是杜拉鋁F40。

除上述觸發(fā)性能試驗外，美國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考核靶板。

2.4 鋼板

西方國家引信觸發(fā)性能試驗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)。德國給出的鋼靶板鋼牌號是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)，美國考核其觸發(fā)性能的試驗?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?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?zāi)繕?biāo)是地面(ground，落角3°)。

美國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?zāi)繕?biāo)是地面(earth，落角分別是2°和5°，著速約為762 m/s)。

目前尚未見有對作為試驗?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?zāi)繕?biāo)外，未見有其他引信產(chǎn)品也以水面作為觸發(fā)性能考核的試驗?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)彈引信多以過載環(huán)境閾值來衡量其慣性觸發(fā)靈敏度。慣性觸發(fā)原理有可能會延遲引信作用時間。如果導(dǎo)彈速度比較低，則對戰(zhàn)斗部毀傷效能影響不會太大。大概是同理，美國迫擊炮彈引信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(美國坦克炮靈巧彈機(jī)電引信XM780，初速900 m/s)、25μs (美國2.75 in口徑火箭殺爆彈引信XM754)、50 μs(美國坦克炮破甲彈引信M774，初速1220 m/s，硬目標(biāo))、60～80 μs(美國戰(zhàn)場支援導(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，對付空中目標(biāo)的，要明顯高于對付地面目標(biāo)和海上目標(biāo)的。小口徑炮彈對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)計明顯難于中大口徑炮彈彈頭觸發(fā)引信防雨性能設(shè)計。

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，因而防雨不會有大問題，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1 mm厚紙板能夠可靠發(fā)火，美國的3種迫擊炮彈彈頭觸發(fā)引信(M524A6、M525A1、M716)對小雪(light snow)能夠可靠發(fā)火，美國4種航空火箭彈頭引信對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題(才有鈍感度性能需求)，其觸發(fā)靈敏度可能會因此而降低，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)性能試驗考核的目標(biāo)，絕大多數(shù)引信都是以立靶方式通過適當(dāng)?shù)牡刃О邪鍋砜己藢Φ刈饔渺`敏度的。常用的對地觸發(fā)靈敏度考核試驗等效靶板是膠合板、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引信觸發(fā)性能，曲射對地遠(yuǎn)程射擊需要靶場靶道較長，并要求落點土質(zhì)及其軟硬狀態(tài)較為一致，試驗周期長、成本高。

7) 從幾種同時給出不同材質(zhì)、不同厚度靶板觸發(fā)靈敏度性能數(shù)據(jù)的引信型號(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，水面的觸發(fā)靈敏度會略高于31.75 mm厚的膠合板，估計與25.4 mm厚膠合板相當(dāng)。由此來看海軍非對空作戰(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)該不是實現(xiàn)不了高觸發(fā)靈敏度(同樣平臺的對空引信觸發(fā)靈敏度都很高)，而是刻意而為之，猜測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，早期美國海軍一直選用膠合板，而美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊先選用木板，近些年來多選用膠合板。與木板相比，膠合板材質(zhì)較為均勻、致密，也沒有相鄰兩板對接的結(jié)合部位對觸發(fā)試驗結(jié)果和結(jié)論正確性的影響問題。但木板與膠合板的厚度等效關(guān)系尚得不出來。估計膠合板對引信的觸發(fā)強(qiáng)度要優(yōu)于木板的。

9) 美國0.50 in多用途槍彈引信鈍感度試驗靶板為0.5 mm厚2024鋁合金板，而觸發(fā)靈敏度試驗靶板為2 mm厚2024鋁合金板，假設(shè)不考慮試驗著速的差異，則該引信觸發(fā)靈敏度試驗靶板厚度是鈍感度試驗靶板厚度的4倍；美國Mk79Mod0(M118)引信的鈍感度試驗靶板為3.175 mm厚膠合板，而其觸發(fā)靈敏度試驗靶板為19.1 mm厚膠合板，后者厚度是前者厚度的6倍；美國M820引信對3.175 mm厚膠合板不作用(鈍感度)，對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引信對距炮口25 mm處1.6 mm硬紙板不作用，而對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)靈敏度試驗靶板厚度是鈍感度試驗靶板厚度的4～8倍，平均為5.6倍。

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

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，西方國家引信觸發(fā)靈敏度性能考核試驗的著速選擇，可分為兩種情形：有效射程內(nèi)的最小速度，解除保險距離上立靶著速。其中后者較大，容易實現(xiàn)，以預(yù)定初速發(fā)射制式引信即可，但與戰(zhàn)術(shù)使用實際有偏離；前者較小，反映戰(zhàn)術(shù)使用實際，但涉及具體試驗方法。受常規(guī)彈丸飛行精度所限，不可能在有效射程點立靶獲得著速。只能以減裝藥降低初速的模擬試驗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獲得的彈丸自旋轉(zhuǎn)速要比真實情況下的明顯偏低。一般情況下這不會對觸發(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減弱了發(fā)射過載和炮口轉(zhuǎn)速等彈道環(huán)境，被試引信有可能難以滿足解除保險條件。文獻(xiàn)[10—12]披露的有彈道環(huán)境、解除保險環(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的問題。只有4種引信即FMU-154/B、M758、M759和M934E2在試驗時要進(jìn)行降低解除保險閾值改制。

FMU-154/B引信觸發(fā)靈敏度試驗所需著速是150～300 m/s，其解除保險環(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)射過載84 000g，炮口轉(zhuǎn)速975 r/s。M758引信觸發(fā)靈敏度試驗所需著速是152～1 097 m/s，其解除保險環(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)射過載104 000g，炮口轉(zhuǎn)速1 734 r/s。M759引信觸發(fā)靈敏度試驗所需著速是150～300 m/s，其解除保險環(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)射過載84 000g、炮口轉(zhuǎn)速975 r/s。估計這三種引信在觸發(fā)靈敏度試驗所需著速的減裝藥發(fā)射環(huán)境下離心保險不能可靠解除。

M934E2引信觸發(fā)靈敏度試驗所需著速是76～975 m/s，其解除保險環(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)射過載(后坐)不低于32g，初速671 m/s。估計M934E2引信在觸發(fā)靈敏度試驗所需著速的減裝藥發(fā)射環(huán)境下后坐保險不能可靠解除。

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)對觸發(fā)靈敏度可能會有不利影響，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)前的試驗考核靶板25.4 mm厚木板降低為增設(shè)后的試驗考核靶板31.75 mm厚膠合板。 M51A5、M557和M572引信的瞬發(fā)作用時間是170 μs，延期作用時間是0.05 s，M739引信與此相同，說明M739和M739A1引信的橫柵式防雨機(jī)構(gòu)對作用時間性能沒有明顯影響。

14) 近些年來，美國輕武器、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

本文以產(chǎn)品手冊披露的性能參數(shù)信息為基礎(chǔ)，分析了美國等西方國家引信觸發(fā)性能及其試驗用靶材。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、實驗和鑒定提供參考。