出品:科普中國

  作者:鴻爪雪梨

  策劃:武玥彤

  監制:光明網科普事業部

彈藥安全守護神系列專題稿件(五)從耳聰目明到火眼金睛的先進引信

  從最原始的引爆炸藥,到成為彈藥的安全保險,再到具備了近距探測功能,引信的發展伴隨著彈藥的作戰使命要求、戰術技術發展動向和戰場環境的變化,其功能在此過程中逐漸完善,尤其是在地空作戰或空空作戰中,近炸引信代表了引信技術的最前沿水平。未來戰爭具有高度立體化、機動化和信息化的特點,進一步對近炸引信提出了更高的要求。

  一、力量越大,責任越大

  首先,未來戰場是天地一體化的立體作戰,這意味著看似遼闊的空域其實并不空曠,真實的戰場中,各種突防兵器、防空導彈或空地導彈種類繁多,目標特性非常復雜,這就要求近炸引信具有多功能、自適應的能力。不能僅對某種特定的目標或信號源敏感,而必須更加的“耳聰目明”,對于火力覆蓋類的或者被動防御類的彈藥來說,要求能對多個目標特性同樣反應,而對于點對點“手術刀式”精確打擊的彈藥,則要求能在多個目標中準確辨別出預定目標的特性。

圖1 無線電近炸引信實物半剖圖(圖片來源于網絡)

  同時,突防兵器的一大發展趨勢就是彈藥速度和機動性能的極大提升,如果不考慮俄制米格-25這種速度可達3馬赫(1馬赫為1倍空氣聲速,海拔不同數值不同,地面約為340m/s)以上的極端特例,目前世界上的主流現役有人戰機的最高速度已達2馬赫;空空導彈的速度也不低于這個量級,而近中程的戰術導彈最大飛行速度已經達到3-4馬赫以上。彈藥速度水平的快速提升,使彈目交匯的窗口時間瞬息即逝,而彈藥機動性的提高,又使交匯姿態變化復雜,無論是同向追擊還是對向攔截,一旦錯失了作用窗口,那么彈藥就很難再次開展二次打擊,這就要求引信具有快速分析、準確判斷并果斷動作的能力。

圖2 米格25戰斗機(圖片來源于網絡)

  另外,未來戰爭更是信息化的和高科技的戰爭,各種隱身技術、光電干擾技術、誘餌彈技術、主動或半主動式干找技術的廣泛運用,對近炸引信的生存能力和全天候持續作戰能力提出了新的要求。過去的近炸引信對目標的所謂探測,僅通過判斷探測器的掃描范圍是否存在目標來斷定是否發出起爆指令。如果目標特性和干擾源(尤其是主動式干擾)的物理場性質相似,并且處于引信的探測場內時,引信就很難分辨目標的真偽,從而造成了引信早炸或者不炸。因此近炸引信的發展還應著力于提高抗干擾能力,不僅要“耳聰目明”,更要有“火眼金睛”。

  二、百尺竿頭,更進一步

  隨著末段精確制導的毫米波導引頭的出現,彈藥的命中精度越來越高,如果引信與導引頭實現信息共享和接口通用,既有利于提高引信精確辨別能力和增強引信抗干擾能力,又可大大減少引信系統的電路設計,提高設備的利用率和系統的可靠性,使引信向模塊化、小型化發展。

  目前為止,絕大多數武器系統中引信的設計定位還停留在“命中+摧毀”的階段,但事實上導彈、飛機等空中目標或裝甲車輛等地面目標的防御性能也在逐漸提高,尤其通過艙段隔離設計、受彈側重點防護等方法極大的提高了上述目標的生存能力。

  因此人們寄更多期望于引信,希望引信能具備對目標易損部位的識別能力,通過導引頭、引信、先期情報等獲得的目標信息,引信可以分析目標性能特征,判斷目標要害部位和易損部位,自適應地調節引信在最佳區域起爆,從而達到對目標的最大殺傷效果。例如用于打擊敵方戰機的空空導彈,可“聰明”的選擇在飛機的油箱、發動機或駕駛艙等部位精確引爆,則導彈的毀傷效應會大大提高,同時還可顯著降低全彈質量,以提高我方載機的裝彈量。

圖3 我國霹靂(PL)-10E空空導彈(圖片來源于網絡)

  引信已成為融入光、電、聲、磁、信息科學等多種學科的一門綜合性學科,未來引信不再滿足于僅僅作為戰斗部的附庸,它更可以在武器的智能化、信息化改造方面謀求建樹,而現代引信在提高彈藥毀傷威力、打擊效費比、抗干擾能力等方面早已初露頭角。

彈藥安全守護神系列專題稿件(五)從耳聰目明到火眼金睛的先進引信

圖文簡介

未來戰場具有空間立體化、快速機動化和信息化的特點,引信隨之正在向精準識別目標特性、快速反應和強抗干擾的方向加速發展,同時還可通過“導引一體化”的設計,使引信進一步小型化和智能化,并可顯著降低彈藥質量,提高彈藥的綜合性能。