引信之三 觸發引信篇

觸發引信（contact type fuse）是利用接觸目標而控制發火的引信，又稱為“著發引信”（impact fuse）或“碰炸引信”。觸發引信可以配用于殺傷彈、破甲彈、殺傷/破甲兩用彈、爆破彈、攻堅彈和破障彈等主用彈，也可以配用于燃燒彈、發煙彈等特種彈。觸發引信是現代彈藥使用最廣泛的引信之一。

觸發引信的作用特點是引信接觸目標后立即起爆，一般沒有延遲時間或只有非常短暫的反應時間（0.1s以內），因此對那些需要碰撞目標立即起爆的彈藥如破甲彈等，是最適用的引信。

分類

按作用原理，觸發引信可分為機械觸發引信、電觸發引信、光觸發引信、化學觸發引信和組合式觸發引信（如機電一體化觸發引信）等。

按敏感裝置的功能，可以分為起爆式敏感裝置觸發引信和非起爆式敏感裝置觸發引信兩大類。前者的目標敏感裝置不僅提供控制發火的信息，而且提供發火的能量；后者的目標敏感裝置只提供控制發火的信息，而發火的能量是由其他儲能機構或裝置提供的。

按引信碰撞目標到引信起爆的時間間隔，可以分為瞬發、慣性和延期觸發引信3類。瞬發引信是碰撞目標時立即作用的觸發引信，它靠目標的直接反作用力發火。機械瞬發引信的作用時間一般小于1ms，主要配用于對付地面有生目標的殺傷彈藥。電子瞬發引信的作用時間可以控制在十到幾十微秒之間，主要配用于對付坦克裝甲車、低空飛機、巡航導彈等高機動目標的彈藥，如破甲彈等。慣性觸發引信靠引信撞擊目標時的前沖慣性力發火，其作用時間一般在1～5ms之間，主要配用于殺傷爆破或攻堅爆破彈藥，用于對付地面輕型工事和排除障礙。延期觸發引信是在碰撞目標后，再經過一個短暫的延期時間才作用的引信。其延期時間一般為數百毫秒。延期觸發引信主要配用于穿甲、爆破及殺傷爆破彈藥，用于對付飛機、艦艇、地面工事、機場跑道等有一定防護能力的目標。

發展簡史

觸發引信的發展歷史源遠流長，從14世紀末出現最早的觸發引信雛形到現在，經過了600多年悠悠歲月。觸發引信的發展歷史，大體可以分為古代、近代和現（當）代３個不同的歷史時期。19世紀中葉以前，是古代觸發引信的發展時期。

最早的觸發引信是由我國先民發明的，大概出現在14世紀末。在15世紀初成書的《火龍經》中，記載了一種地雷觸發引信，并對這種觸發引信的具體結構和作用原理進行了詳細的描述。記載稱：引信的發火動力來自墜石的重力，觸發機構由鐵針、旋轉鋼（鐵）輪、墜石、火石和牽拉繩索組成。設置時，將繩索的兩端分別拴住墜石與鋼（鐵）輪，并將繩索設置成絆索，然后將墜石置于高處，當人或牲畜絆動繩索時，墜石便從高處墜落，墜落時帶動鋼輪轉動，與火石摩擦發火，點燃火藥引火線，通過引火線引燃地雷的裝藥（當時是火藥）。這就是有文字記載的最早的觸發機構，是觸發引信的雛形。在其后的數百年間，由于歷史原因，我國觸發引信的發展非常緩慢，到19世紀歐洲工業革命取得成功的時候，我國的觸發引信還處于用鋼（鐵）輪摩擦火石發火的水平，幾乎一直處于停滯不前的狀態。

在歐洲，到19世紀初才出現觸發引信，最早記載西方國家使用觸發引信的史料是英國的《1880年不列顛彈藥論文集》一書。據該書記載：英國人在1835 年的克里米亞戰役中使用了針刺發火的觸發引信，這種觸發引信是配用在球形彈上的，但其具體結構已無從考證了。由此可見，歐洲使用觸發引信的歷史，比我國至少晚了400多年。

近代觸發引信的出現是在19世紀中葉，那時在西方國家出現了用線膛發射、靠旋轉穩定的彈丸，使彈丸碰擊目標的定向性得到保證，從而促進了早期近代觸發引信的快速發展。但這一時期出現的觸發引信，還是一些結構比較簡單、加工粗糙，性能比較落后的引信。

從20世紀初開始，發達國家便開始研制具有保險機構的觸發引信，從而進入現（當）代觸發引信的發展時期，到30年代，觸發引信，特別是機械觸發引信得到了較快的發展。40年代在德國出現了電觸發引信，50年代美國發明了壓電引信。從60年代開始，提高觸發引信的安全性能被提到引信研究工作的主要議程，為了適應高初速、大威力炮彈的發展，雙環境力、全保險很快成為引信的安全設計準則，從而推動了全保險型觸發引信的快速發展。從70年代初提出全天候作戰的概念后，引信的防潮、防雨性能很快成為突出的問題。經過努力，80年代初，防潮、防雨技術得到突破性發展，基本解決了引信的全天候使用問題。由于微型集成電路和數字電路的發展，80年代末、90年代初又解決了觸發引信的自調延期技術和爆炸編程控制等關鍵性技術，使觸發引信的發展邁上了一個新臺階。90年代末，人們開始進行觸發引信的目標識別、信息接收處理等人工智能化研究，預計在不久的將來，觸發引信將實現智能化。

結構特點與作用原理

從主體結構看，觸發引信與其他引信一樣，是由發火控制系統、安全（保險）系統、傳爆/爆炸序列和能源等部分（或分系統）組成。在安全系統、傳爆/爆炸序列和能源等的組成上，觸發引信與其他引信基本相同，只有以目標敏感裝置為核心的發火控制系統，觸發引信與其他引信是完全不同的。觸發引信的發火控制系統是由目標敏感裝置、信號處理裝置和發火裝置等機構組成的。

不同類型的觸發引信，其結構組成和作用原理是有區別的。機械觸發引信的目標敏感裝置是由慣性體等機械構件組成的，靠引信撞擊目標時目標的反作用力或引信向前沖擊的慣性力，作用于發火裝置，起爆發火元件（火帽），再起爆爆炸元件（雷管），或直接起爆爆炸序列的爆炸元件。

撞擊式壓電引信的目標敏感裝置是由壓電元件和導線等電子元器件組成。目標敏感裝置安裝在引信頭部。引信的底部由電雷管、隔爆板、引爆管、傳爆藥柱和傳爆管等零部件組成。靠目標的反作用力或引信的前沖慣性力，壓迫引信頭，使引信頭產生變形，利用壓電元件的變形能轉變成發火的電能，經導線由引信頭傳到引信底部的電雷管，使電雷管起爆。

這類觸發引信的優點是結構簡單，原材料來源廣泛，工藝要求低，造價低廉；缺點是需要足夠的沖擊動能才能可靠發火，也就是說，引信的發火性能受目標狀態與彈丸落點速度（著靶速度）的影響很大，如果目標太軟或彈的著靶速度過低，引信的發火性能也會隨之降低。撞擊式壓電引信主要配用于彈丸速度比較高、對付比較堅硬目標的破甲彈、攻堅彈等。

電觸發引信的目標感應裝置由各種類型的撞擊開關或慣性開關等機構組成，它的使命只是在碰擊目標時使開關閉合，接通發火控制電路，使發火控制電路正常工作。

電觸發引信的優點是發火可靠性高，受沖擊動能的影響小，也就是說，對彈丸的落速和目標狀態沒有固定的要求；缺點是需要外帶電源或能源轉化裝置，結構相對復雜，零部件的加工工藝要求一般比較高，尤其是碰擊或慣性開關的加工工藝要求比較高，引信的造價也相對要高一些。這類引信可配用于各種彈丸速度較低、對付目標比較模糊的彈藥，如殺傷彈、燃燒縱火彈和催淚彈等。

光觸發引信的目標敏感裝置主要由光導元件等零部件組成，其作用原理是引信撞擊目標時，因光導元件的光通量發生改變而接通發火控制電路，使發火控制電路閉合后正常工作。這類引信是一種技術含量很高的產品，它將使引信的總體性能有一個較大幅度的提高。但這種引信現大多處于原理研究階段，真正形成產品的還不多見。

化學觸發引信的目標敏感裝置主要是由裝有幾種（至少兩種）不同化學藥劑的器皿組成的，引信撞擊目標時，在慣性力或目標反作用力的作用下，某一種或幾種裝有化學藥劑的器皿破碎，使不同的化學藥劑混合在一起，產生化學反應，生成熱能而發火，完成發火任務。

幾種典型的觸發引信

觸發引信的品種和型號很多，本文僅介紹配用于輕武器彈藥上幾種比較典型的產品。

梅納手榴彈引信（圖2）該引信是上世紀50年代初由西班牙梅納(Menar)上校發明的。從嚴格意義上說，梅納手榴彈引信只是一個觸發發火系統，還不能算一個完整的引信，因此也有人稱之為梅納發火系統，曾配用于西班牙POV1式手榴彈和V2式手榴彈等多種手榴彈，后因其作用可靠性較低、加工工藝要求過嚴等問題而停止使用。

平時，梅納手榴彈引信將套有活門銷簧的活門銷插入上彈體，裝上保險握片和保險銷。由火帽、延期藥、雷管和起爆藥組成的延期雷管組件被活門銷限定在彈體上方，使引信處于保險狀態。擊針和阻隔彈簧安裝在下彈體內的盲管下端，阻隔彈簧套在擊針外。

投擲前拔去保險銷和保險夾。活門銷在活門銷簧的作用下彈離彈體，雷管組件在驅動簧和慣性力的作用下向下運動，克服阻隔簧的阻力后與擊針碰擊 (在慣性力作用下)，火帽擊發火，延期藥被點燃后，阻隔簧將雷管組件向上推一段距離，使雷管正好位于彈體的中心位置，經過一定延期時間后起爆火焰雷管和起爆藥，進而引爆炸藥。

這一引信的優點是安全性好，缺點是零件加工工藝要求較高，使用時對碰擊目標的硬度要求也較高，否則會出現瞎火彈。其在松軟地面、雪地和水面作用時瞎火率很高，因而未能廣泛使用。

MFU-128/B特種彈引信（圖３）配用于美國M61A1 20mm燃燒彈，是當前世界各國裝備使用的觸發引信中結構最簡單的一種。引信頭部有擊針、撞擊桿、保護帽，在裝配狀態時，撞擊桿與擊針相隔一定距離，擊針與雷管相隔約10mm，在引信撞擊目標時，撞擊桿能以較高的速度碰撞擊針，擊針在引信孔中運行約10mm后才能撞擊雷管，從引信碰撞目標到作用的時間間隔約為100～270ms。這一引信配用于燃燒彈等特種彈，效果非常好。

該引信全質量27.9g，全長38.7mm，最大外徑17.2mm。靈敏度要求是：在著角為0～80°，對厚度為1.6～2. 29mm的2024T3型鋁板射擊時，引信應可靠發火。

M550觸發引信20世紀60年代由美國研制，最早配用于美國槍掛榴彈發射器發射的M433 40mm殺傷/破甲彈等低速榴彈，后被德國、西班牙、南非、意大利等許多國家采用。它是世界引信中生產量最大、價格最低廉的小型榴彈觸發引信，據不完全統計，該引信生產數量已上億，大批量生產時的單發造價僅0.5美元。

該引信的構造與作用原理是：引信由兩道保險、觸發機構、隔離機構、發火機構和傳爆序列等機構，以及引信體、風帽（護罩）、離心錘、擊針片簧、擊針等35個零部件組成。平時，雷管座固定在與傳爆藥、擊針相互隔離的位置，這時候，擊針、雷管和傳爆藥不在同一條直線上。在發射過程中，當彈丸的后坐加速度超過3500g時，第一道保險解除。３個離心錘向外轉動，釋放擊針，擊針向上頂起。當彈丸的轉速超過1500轉/分時，離心子向外運動，使雷管座的第二道保險被解除。雷管座轉動，使它與擊針、傳爆藥對齊成一條直線，引信處于待發狀態。撞擊目標時，離心錘向后運動，撞擊擊針擊發雷管。

M550觸發引信的主要優點是安全性好、可靠性好、工藝性好。發射時必須有兩個獨立的環境力同時作用才能完全解除保險，確保了引信的安全性；引信具有較高的小著角發火靈敏度；引信的大多數零件為沖壓和擠壓件，大都采取壓合和鉚接連接，工藝性好，有利于裝配自動化，因此，在大批量生產時，該引信的造價非常低，使其在同類產品中，具有極大的競爭力。（待續）