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火炮引信及其他相關引信系統技術介紹

2024-01-18軍事

在軍用彈藥中,引信是裝置中啟動功能的一部份。引信一詞用於表示包含機械和/或電子元件的復雜點火裝置,例如M107炮彈的近炸引信,水雷上的磁性/聲學引信,彈簧手榴彈引信, 鉛筆雷管或防排裝置。

大多數英語國家使用「z」拼寫來區分簡單的燃燒引信和更復雜的彈藥引信,後者包含機械和/或電子部件,盡管從歷史上看,這絕不是一個硬性規定,在許多來源中,「引信」經常用作拼寫,例如「手榴彈保險絲「顯示。即使是最早的引信設計(大約可追溯到1915年)的相對復雜性也可以在本文末尾的剖面圖中看到。用於「智慧武器」的現代引信總是電腦化的(即包含微處理器或門陣列)。

引信是彈藥中使用的一種裝置,設計用於在特定條件下引爆或施加力以點燃、引爆或爆燃裝藥(或底漆)。與簡單的煙火引信相比,彈藥引信總是具有某種形式的安全/布防機制,旨在保護使用者免受過早或意外爆炸。

彈藥引信元件可能只包含發出雷管訊號或啟動雷管所需的電子或機械元件,但有些引信含有少量引爆的主要炸藥。用於大型炸藥的引信元件可包括爆炸助推器。

按彈藥型別分列的引信分類

引信打算引爆的彈藥的使用情況和特性影響到引信的設計,例如引信的安全和引爆機制。

火炮引信

主條目:火炮引信

火炮引信是為在炮彈的特殊情況下發揮作用而量身客製的,相關因素是彈丸的初始快速加速、高速和通常快速旋轉,這會影響安全和布防要求和選擇,目標可能是移動的或靜止的。

火炮引信可以透過定時器機制、撞擊或探測目標接近或這些機制的組合來啟動。

火炮引信或火炮引信是與火炮彈藥一起使用的彈藥引信型別,通常是由火炮(野戰、防空、海岸和海軍)、榴彈炮和迫擊炮發射的射彈。引信是一種在彈藥中啟動爆炸功能的裝置,最常見的是在滿足其引爆條件時引爆或釋放其內容物。這種動作通常發生在發射後的預設時間(時間引信),或與地面、結構或其他目標(近炸引信)的物理接觸(接觸引信)或檢測到接近地面、結構或其他目標(近炸引信)。

彈藥引信還用於火箭、飛機炸彈、制導飛彈、手榴彈和地雷,以及一些直射炮彈藥(小口徑和坦克炮)。

從廣義上講,引信在撞擊時(撞擊引信)或在發射後預定的時間段(時間引信)起作用。然而,到了18世紀,引信的目標是在空中發揮作用,在1940年代引入了近炸引信以實作更精確定位的空爆。因此,這裏通常使用「打擊」和「空氣爆炸」這兩個術語,除非明確描述「時間」引信。

實心炮彈(「射擊」)不需要引信,但裝滿火藥等東西的空心彈(「炮彈」)希望將球碎片落在目標上需要時間引信。關於炮彈的早期報道包括1376年在賈德拉的威尼斯人使用炮彈,以及1421年科西嘉島聖博尼法斯圍城戰中帶有引信的炮彈。1596年,塞巴斯蒂安·哈雷(Sebastian Halle)提出透過敲擊樂點燃爆裂裝藥並調節引信的燃燒時間,這被認為是有遠見的,直到1682年才發生太多事情。這些早期引信使用一種可燃材料,在點燃彈殼填充物之前燃燒一段時間。問題在於精確的燃燒時間需要精確的時間測量和記錄,直到1672年才出現。在此之前,校對師經常透過背誦使徒信經進行時間測量來測試粉末的燃燒時間。

直到下一個世紀中葉左右,人們才意識到球和槍管之間的風阻允許推進裝藥的閃光繞過炮彈。這導致了1747年的「單發」,並消除了在裝填炮彈之前點燃引信的需要。此時,引信由山毛櫸木制成,鉆孔並填充粉末並切割成所需的長度。經驗告訴我們,有一個最小安全長度。1779年,英國采用了預切割引信長度,分別為4秒、4.5秒和5秒。

直到下一個世紀中葉左右,人們才意識到球和槍管之間的風阻允許推進裝藥的閃光繞過炮彈。這導致了1747年的「單發」,並消除了在裝填炮彈之前點燃引信的需要。此時,引信由山毛櫸木制成,鉆孔並填充粉末並切割成所需的長度。經驗告訴我們,有一個最小安全長度。1779年,英國采用了預切割引信長度,分別為4秒、4.5秒和5秒。

幾乎沒有標準化,直到19世紀,在英國服役,幾乎每一種口徑都有自己的時間引信。例如,直到 1850 年,球形外殼射擊使用了七種不同的保險絲。然而,在1829年,皇家海軍采用了金屬引信而不是木制引信。此時,引信與彈片、普通炮彈(裝滿炸藥)和手榴彈一起使用。所有英國引信都是透過切割到一定長度或從下方鉆入底部來制備的。問題在於,這使得粉末沒有支撐,引信故障很常見。不知疲倦的拳擊手上校提出了一個更好的方法:帶有中央粉末通道的木制引信錐和每隔 2/10 英寸鉆孔的孔。有白色和黑色塗漆的引信,用於奇數和偶數十分之一,粘土防止粉末溢位。1853年,這些被組合成一個具有雙鍊結的引信,榴彈炮和普通炮彈長2英寸,彈片長1英寸。

然而,雖然義和團時間引信是一個很大的進步,但在接下來的幾年裏必須解決各種問題。它還使用了與Freeburn的打擊引信不同的引信孔尺寸,後者已經過時了。它們在1861年被佩特曼先生設計的那些在軍隊服役中取代,這些可以與球形和非球形炮彈一起使用。

最後的義和團時間引信,用於迫擊炮,出現在1867年,軍隊保留了木制引信,盡管海軍使用金屬引信。有一個類似的美國木制引信。然而,在1855年,阿姆斯壯生產了他的膛線後膛裝填(RBL)炮,該炮於1859年引入英國服役。問題是炮彈和槍管之間的風阻很小或沒有,因此推進裝藥不能再用於點燃引信。因此,在底漆上加了一個底漆,上面懸掛著一把錘子,發射的沖擊釋放了錘子,錘子啟動了底漆,點燃了粉末時間列車。阿姆斯壯的A型時間引信於1860年引入英國服役,較短長度的博爾曼引信在美國服役。

RBL槍的引入導致了非球形彈丸,它首先降落在機頭。這使得沖擊式鼻子引信成為可能,但他們必須應對旋轉的炮彈和離心力。這導致,到1870年左右,沖擊引信帶有直接作用的擊針和雷管以及彈匣,以充分增強雷管以啟動炮彈的主要裝藥。

阿姆斯壯的時間引信設計發展迅速,1867年引入了F型引信,這是第一個「時間和打擊」(T&P)引信。它的打擊功能並不完全成功,很快就被E Mk III引信所取代,引信由黃銅制成,它包含一個緩慢燃燒的成分環,由一個裝有雷管帽的彈丸點燃,雷管帽被發射的沖擊放回擊針上。它是20世紀使用的T&P引信的原型,盡管最初它只用於海軍部份炮彈,陸軍需要一些時間才能將其用於彈片。

自19世紀下半葉以來,大多數火炮引信都安裝在彈丸的機頭上。引信的底座擰入凹槽,其機頭設計符合炮彈的形狀。凹槽的深度可能因炮彈和引信的型別而異。火炮引信有時特定於特定型別的火炮或榴彈炮,因為它們的特性,初速的顯著差異以及安全和武裝機構的敏感性。然而,到第二次世界大戰時,雖然有例外,但一個國家的大多數引信都可以與該國任何所需的炮彈一起使用,如果它可以安裝在它身上,盡管不同的陸軍和海軍采購安排經常阻止這樣做。例外是迫擊炮炸彈引信,這種情況仍在繼續。

北約標準化的早期行動是商定炮彈中引信凹槽的尺寸和螺紋,以實作國家之間的引信互換性。現代火炮引信通常可以與任何適當的炮彈一起使用,包括海軍炮彈。然而,滑膛迫擊炮限制了安全和布防機構的選擇,因為沒有離心力和初速相對較低。因此,炮彈引信不能與迫擊炮彈一起使用,迫擊炮引信不適合炮彈的較高速度。

引信動作由撞擊、發射後經過的時間或接近目標啟動。在大多數情況下,引信作用導致炮彈中的主要高爆炸藥爆炸,或引起少量裝藥的爆炸,以彈出運載彈的內容物。這些內容物可能是致命的,例如現已過時的彈片彈或現代子彈藥,也可能是非致命的,例如裝有煙霧化合物或降落傘照明彈的罐子。

引信的炸藥組中通常有兩個爆炸部件:一個非常小的雷管(或底漆)被擊針擊中,另一個是引信底部的助推器裝藥(有時稱為「彈匣」)。這種助推器足夠強大,可以引爆高爆彈中的主裝藥或運載彈中的彈射裝藥。這兩個電荷通常透過「閃光管」連線。

火炮引信的安全和布防裝置是防止引信在需要時發揮作用的關鍵特征,無論其運輸和處理多麽苛刻。這些布置利用火炮或榴彈炮射擊產生的力 - 高加速度(或「射擊沖擊」)和旋轉(由槍或榴彈炮槍管中的膛線引起) - 釋放安全功能並布防引信。一些較老的引信型別還具有安全功能,例如使用者在將炮彈裝入缺口之前取下的銷釘或蓋子。有缺陷的引信可以在炮彈在槍管中時起作用——「過早鉆孔」,或沿著軌跡更遠。

不同的引信設計具有不同的安全和布防機制,以不同的方式使用這兩種力量。最早的「現代」引信使用因射擊沖擊而剪下的電線。隨後,離心裝置通常優選與低速榴彈炮彈一起使用,因為後退通常不足。然而,19世紀末和20世紀的設計使用了更復雜的方法組合來套用這兩種力。範例包括:

  • 離心力使一個螺栓向外移動,它允許另一個螺栓透過加速度的慣性向後移動。
  • 加速度的慣性克服了固定彈簧的壓力,釋放了一個鎖扣,允許臂、板、分段滑套或其他螺栓透過離心力向外移動。
  • 離心力導致固定雷管的板擺動與擊針對齊。
  • 離心力導致阻擋板或阻擋塊越過彈簧並擺出擊針和雷管之間或雷管和助推器(或兩者)之間的通道。
  • 旋轉使加重的膠帶從主軸周圍展開並釋放擊針錘。
  • 現代安全和布防裝置是整體引信設計的一部份,可滿足不敏感的彈藥要求。這包括仔細選擇整個炸藥系列中使用的炸藥,在發射炮彈之前在雷管和助推器之間設定堅固的物理屏障,以及放置爆炸部件以最大限度地保護引信。

    空爆引信

    空爆引信,使用由火炮發射啟動的預設定時裝置,是最早的引信型別。它們在19世紀和20世紀初特別重要,當時彈片引信被廣泛使用。當集束彈藥成為冷戰彈藥庫存的主要元素時,它們再次變得重要,20世紀後期向多功能引信的轉變意味著在一些西方國家,空爆引信可用於作戰中使用的每發炮彈。

    時間引信對於大口徑高射炮至關重要,很快就發現火成火引信不夠準確,這推動了兩次世界大戰之間機械時間引信的發展。在第二次世界大戰期間,無線電近炸引信被引入,最初用於對付飛機,它們被證明遠遠優於機械時間,並在2年底用於野戰炮兵。

    手榴彈引信

    對手榴彈引信的要求是由彈丸體積小和短距離投送緩慢決定的。這需要在投擲前進行手動布防,因為手榴彈的初始加速度不足以透過「後退」驅動布防,並且沒有旋轉以透過離心力驅動布防。

    航空炸彈引信

    這些也被稱為「手槍」。主要的設計考慮是彈丸很大並且垂直向下加速,並且旋轉速度可能相對較慢,也可能不相對緩慢。

    地雷引信

    主要的設計考慮是引信打算啟動的炸彈是靜止的,並且目標本身在接觸中移動。

    水雷引信

    相關的設計因素是,礦井可能是靜止的或在水中向下移動,並且目標通常在水面上或水面以下移動,通常在礦井上方。

    引信按引爆機制分類

    時間引信

    定時引信在一段時間後使用一種或多種機械、電子、煙火甚至化學定時器組合引爆。根據所使用的技術,該裝置可能會在部署後的幾秒鐘、幾分鐘、幾小時、幾天甚至幾個月內自毀(或使自己安全而不爆炸)。

    早期的火炮引信只不過是一個充滿火藥的洞,從表面通向彈丸的中心。火藥推進劑燃燒產生的火焰在發射時點燃了這種「引信」,並在飛行過程中燃燒到中心,然後點燃或爆炸了彈丸可能裝滿的任何東西。到了19世紀,更易於辨識的現代火炮「引信」裝置由精心挑選的木材制成,並在發射後修剪以在可預測的時間內燃燒。這些仍然通常由滑膛槍口裝填機發射,炮彈和槍管之間的間隙相對較大,並且仍然依靠火藥推進劑裝藥的火焰在發射時逸出炮彈來點燃木引信,從而啟動計時器。

    在19世紀中後期可調金屬時間引信,今天時間引信的前身,以燃燒火藥為延遲機制變得普遍,配合線膛火炮的引入。線膛炮在炮彈和槍管之間引入了緊密配合,因此不能再依靠推進劑的火焰來啟動計時器。新的金屬引信通常使用發射沖擊(「後退」)和/或射彈的旋轉來「武裝」引信並啟動計時器:因此引入了以前不存在的安全系數。

    在第一次世界大戰期間,機械即發條時間引信被引入火炮,特別是德國,一些變體仍在使用。直到第一次世界大戰,一些國家仍在使用帶有簡單黑色火柴引信的手榴彈,就像現代煙花一樣:步兵在投擲手榴彈之前點燃引信,並希望引信燃燒幾秒鐘。這些很快在1915年被米爾斯炸彈所取代,這是第一種具有相對安全可靠時間引信的現代手榴彈,透過拔出安全別針並在投擲時釋放武裝手柄來啟動。現代引信通常使用電子延遲系統。

    火炮時間引信在設定的一段時間後引爆。早期的引信是使用火藥列車點火(即可燃)的。發條機制出現在 20 世紀初,電子時間引信出現在 1980 年代,緊隨數位手表之後不久。

    幾乎所有的火炮時間引信都安裝在炮彈的前端。一個例外是1950年代設計的美國8英寸核彈(M422),它有一個三層機械時基引信。

    時間引信的時間長度通常作為技術射控計算的一部份計算,而不是在槍上完成,盡管軍隊的安排不同。引信長度主要反映到目標的距離和所需的爆炸高度。高爆炸高度,通常為幾百米,通常與星形彈(照明彈)和其他基地噴射彈(如煙霧彈和集束彈藥)一起使用,並在某些情況下使用高爆彈進行觀察。低空爆,通常約10公尺,與HE一起使用。彈片爆炸的高度取決於下降角度,但為了獲得最佳使用效果,它是幾十米。

    火火時間引信在倒「U」形金屬通道中有一個火藥環,引信透過旋轉引信的上部來設定。當炮彈發射時,發射的沖擊將雷管放回擊針上,擊針點燃火藥環,當燃燒達到引信設定時,它透過一個孔閃入引信彈匣,然後點燃炮彈中的爆破裝藥。如果炮彈含有HE,那麽引信就會有一個增益,將粉末爆炸轉化為足以引爆HE的爆炸。

    火成火引信的問題在於它們不是很精確,而且有些不穩定,但對於平坦彈道彈片(按照後來的標準射程相對較短)或高爆裂航母炮彈來說已經足夠好了。雖然粉末成分的改進有所幫助,但有幾個復雜的因素阻礙了該領域的高度規律性。特別是英國在第一次世界大戰初期(1914年和1915年)在實作一致性方面遇到了很大的困難,因為它試圖使用當時過時的火藥列車時間引信對德國轟炸機和飛艇進行防空火力,這些轟炸機和飛艇飛行高度高達20,000英尺。然後發現標準火藥在不同高度的燃燒方式不同,然後透過專門設計的帶有改進火藥配方的引信在一定程度上糾正了這個問題。[9]英國終於在第一次世界大戰後轉向機械(即發條)時間引信,解決了這個問題。火成火引信的殘余庫存在第二次世界大戰後持續多年,煙霧和照明彈。

    第一次世界大戰前,德國的克虜伯開始生產貝克發條引信。它包含一個帶有額外快速氣缸擒縱機構的彈簧鐘,每秒可發出30次心跳。[10]在第一次世界大戰期間,德國開發了其他機械時間,即發條,引信。這些引信比火成火引信更不穩定,更精確,隨著火炮射程的增加,這些引信具有關鍵特性。在兩次戰爭之間,不同國家開發了五六種不同的機械機制。[1]然而,三種模式占主導地位,英國設計的泰爾圖案,美國的榮漢斯圖案和瑞士的迪克西機制,前兩種都起源於第一次世界大戰的德國。[11]機械時間引信仍在許多軍隊服役。

    機械時間引信剛好足以與野戰炮一起使用,以達到離地面約10公尺的有效HE爆裂高度。然而,「足夠好」通常意味著「空中 4 個,地面 2 個」。這種引信長度極難以足夠的精度預測,因此爆炸的高度幾乎總是必須透過觀察來調整。

    沖擊引信

    主條目:接觸引信

    撞擊、敲擊或接觸引信在其向前運動迅速減小時引爆,通常是在物理撞擊目標等物體時引爆。爆炸可能是瞬間的,也可以是故意延遲的,以便在目標穿透後預設的幾分之一秒內發生。瞬間的「超快速」引信會在與目標最輕微的物理接觸時立即引爆。具有掠擦作用的引信也會在對地面等物理障礙物的輕微掠擊而改變方向時引爆。

    火炮使用的撞擊引信可以安裝在炮彈機頭(「點引爆」)或炮彈底座(「基地引爆」)中。

    近炸引信

    主條目:近炸引信

    Mk 53 炮彈的近炸引信,約1945年

    近炸引信使飛彈彈頭或其他彈藥(例如空投炸彈或水雷)在距離目標達到預定一定距離內引爆,反之亦然。近炸引信利用的傳感器包含下列一種或多種組合:雷達、主動聲納、被動聲學、紅外線、磁性、光電、地震甚至電視攝影機。這些裝置可采取防排裝置的形式,專門設計用於殺死或嚴重傷害以某種方式篡改彈藥的任何人,例如舉起或傾斜彈藥。無論使用何種傳感器,都會計算預設的觸發距離,以便爆炸發生在足夠接近目標的地方,以至於它被摧毀或嚴重損壞。

    遠端雷管

    遠端雷管使用電線或無線電波遠端命令裝置引爆。

    氣壓引信

    氣壓引信透過雷達、氣壓高度計或紅外測距儀使炸彈在海拔某個預設高度引爆。

    組合引信

    引信元件可包括一個以上串聯或並聯布置的引信。RPG-7通常有一個撞擊(PIBD)引信和一個4.5秒時間引信並列;因此,爆炸發生在撞擊時,但不遲於 4.5 秒後。含有爆炸物的軍用武器具有引信系統,包括一系列時間引信,以確保它們不會在彈藥發射平台的危險距離內過早引爆。一般而言,彈藥必須行進一定距離,等待一段時間(透過發條、電子甚至化學延誤),或拆除某種形式的布防銷/插頭。只有當這些過程發生時,串聯時間引信的布防過程才完成。地雷往往有一個平行的時間引信,以便在預定的期限後引爆和銷毀地雷,以便在預期的敵對行動持續時間之後盡量減少傷亡。現代水雷的爆炸可能需要同時檢測一系列布置的聲學、磁性和/或壓力傳感器,以使踩地雷工作復混成。

    引信安全/布防機構

    M734迫擊炮引信的多重安全/布防特性代表了現代電子引信的先進性。

    安全/布防機制可以像M67或RGD-5榴彈引信上的彈簧載入安全桿一樣簡單,只要將銷釘保持在手榴彈中,或者將安全桿按住無針手榴彈,它就不會啟動爆炸列車。或者,它可以像影響水雷上的電子計時器倒計時一樣復雜,這使鋪設它的船只有足夠的時間在磁傳感器或聲學傳感器完全啟用之前移出爆炸區。在現代炮彈中,大多數引信都包含多種安全功能,以防止引信在離開槍管之前進行布防。這些安全功能可能包括在「後退」或離心力時進行布防,並且通常兩者一起執行。後退布防利用加速炮彈的慣性來消除彈丸從靜止加速到飛行速度的安全功能。旋轉布防要求炮彈達到一定的轉速,然後離心力導致安全裝置脫離或將布防機構移動到其武裝位置。炮彈透過膛線槍管發射,迫使它們在飛行過程中旋轉。

    在其他情況下,炸彈、地雷或射彈有一個引信,可以防止意外引爆,例如停止小螺旋槳的旋轉(除非掛繩拔出銷),這樣即使武器掉在地上,撞針也不能擊中雷管。這些型別的引信與飛機武器一起使用,武器可能必須被拋棄在友軍領土上空,以使受損的飛機繼續飛行。機組人員可以選擇透過丟棄仍然連線安全別針的裝置來拋棄武器,或者在武器離開飛機時透過取下安全別針來即時丟棄武器。航空炸彈和深水炸彈可以使用不同的雷管/引爆器特性進行機頭和尾部引信,以便機組人員可以選擇哪種效果引信適合飛行前可能不知道的目標條件。布防開關設定為安全、機頭或機尾之一,由機組人員選擇。基礎引信也被火炮和坦克用於「壁球頭」型炮彈。某些型別的穿甲彈也使用基礎引信,核炮彈也是如此。

    所有引信裝置中最尖端的是安裝在核武器上的引信裝置,其安全/布防裝置也相應復雜。除了PAL保護外,核武器中使用的引信還具有多個高度復雜的環境傳感器,例如在彈頭完全武裝之前需要高度特定的加速和減速曲線的傳感器。加速/減速的強度和持續時間必須與炸彈/飛彈彈頭投擲或發射時實際經歷的環境條件相匹配。此外,這些事件必須以正確的順序發生。

    註:有些引信,例如空投炸彈和地雷中使用的引信,可能含有專門用於殺死拆彈人員的防排裝置。至少自1940年以來,在引信中加入誘殺裝置的技術就已經存在,例如德國ZUS40防清除炸彈引信。

    近炸引信

    主條目:近炸引信

    Mk 53 炮彈的近炸引信,約1945年

    引信在探測到附近目標時發揮作用的好處是顯而易見的,特別是用於對付飛機。第一種這樣的引信似乎是英國人在1930年代開發的,用於他們的防空「未旋轉射彈」——火箭。這些使用光電引信。[註13]

    在1940-42年期間,英國領先的無線制造商Pye Ltd的私人企業計劃致力於開發無線電接近引信。Pye的研究被轉移到美國,作為美國參戰時Tizard任務提供的技術包的一部份。[14]這些引信發射無線電波並感應到它們從目標(飛機或地面)的反射,反射訊號的強度指示到目標的距離,當這是正確的時,引信引爆。

    在最初的18個月左右,近炸引信僅限於防空使用,以確保敵人不會取回和復制任何引信。它們也被稱為「可變時間」或VT,以掩蓋它們的本質。它們最終於 1944 年 10 月在歐洲被釋放用於野戰炮兵。雖然它們並不完美,並且由於下雨,爆發仍然不穩定,但它們在機械時間上有了很大的改進,在所需的10公尺高度提供了非常高比例的爆發。然而,VT 引信比其他引信更深入炮彈,因為它們有一個被發射沖擊啟用的電池。這意味著引信凹槽必須更深,因此為了能夠實作更短的非VT引信,深凹槽中裝滿了可拆卸的輔助HE罐。

    戰後,下一代近炸引信包括一個機械計時器,用於在引信到達目標前幾秒鐘開啟引信。這些被稱為受控可變時間(CVT),並降低了早期爆發的發生率。後來的型號有額外的電子對抗措施。

    測距引信

    機械距離引信幾乎沒有用處,湯普森的模式被英國人試用但沒有投入使用。引信透過計算轉數來操作。它具有固有安全性的優點,不需要任何內部驅動力,但取決於初速和膛線俯仰。[15]但是,在計算引信設定時,這些是允許的。20世紀初的版本有時被稱為「旗幟引信」,因從引信的鼻子伸出的葉片而得名。[註16]

    電子時間引信

    在1970年代末/1980年代初,電子時間引信開始取代早期的型別。這些是基於數位手表采用的振蕩晶體的使用。像手表一樣,電子產品的進步使它們的生產成本比機械裝置便宜得多。這些引信的采用恰逢一些北約國家廣泛采用集束彈藥。

    多功能引信

    1915年的美國點引爆引信結合了長達21秒的可調計時器,使用火藥列車和撞擊模式

    從克虜伯獲得授權的80號「時間與打擊」引信是英國主要的第一次世界大戰彈片引信。這種火成火引信在引爆前的長度設定為22個時間單位,如果在定時器到期之前發生,也會在撞擊時透過慣性引爆。第一次世界大戰後,英國不得不向克虜伯支付大量追溯授權費,主要用於德國[17]

    引信元件可包括一個以上的引信功能。典型的組合是T&P(「時間和打擊樂」)引信,引信設定為在撞擊或預設時間到期時引爆,以先發生者為準。這種引信是在19世紀中葉左右引入的。這種組合可以作為一種安全措施或權宜之計,以確保無論發生什麽情況,外殼都會被啟動,因此不會被浪費。美國稱機械T&P引信為「機械時間超快」(MTSQ)。T&P引信與彈片和HE彈(包括近炸引信)是正常的,但並不總是與高爆裂載體炮彈一起使用。

    然而,在 1980 年代初期,具有多種功能和選項的電子引信開始出現。最初,它們只不過是近炸引信的增強版本,通常提供接近高度或撞擊選項的選擇。還可以選擇爆破高度,以便在具有不同反射率的地形中獲得最佳爆破高度。然而,它們比舊的近炸引信便宜,增加電子功能的成本微乎其微,這意味著它們的發行範圍要廣泛得多。在一些國家,他們所有的戰爭庫存都裝有它們,而不是只有5-10%裝有近炸引信。

    最現代的多選項火炮引信提供全面的功能選擇。例如,Junghans DM84U 提供延遲、超快、時間(長達 199 秒)、兩個接近高度的爆發和五個深度的樹葉穿透。

    傳感器和航向校正引信

    傳感器引信可被視為智慧近炸引信。最初的發展是美國在1980年代使用從203公釐運載炮彈中彈射出的子彈藥的「尋找和摧毀裝甲」(SADARM)。隨後的歐洲開發,BONUS和SMArt 155,由於電子技術的進步,都是155公釐口徑。這些傳感器引信通常使用公釐雷達辨識坦克,然後將子彈藥瞄準坦克並從上方發射爆炸形成的穿透器。

    21世紀初的主要引信開發活動是航向修正引信。這些為標準的多選項機頭引信包增加了制導和控制功能。然而,它們與精確制導火炮彈藥不同,其設計精度或負擔不起,無法廣泛使用。

    引信設定

    大多數引信在裝入後膛之前必須設定,盡管在撞擊引信的情況下,如果需要,選擇延遲選項可能非常簡單。然而,空爆引信必須設定所需的引信長度。現代引信總是使用以秒為單位的引信長度(至少十分之一),以反映所需的飛行時間。然而,一些較早的時間引信使用任意的時間單位。

    引信長度反映了槍與其目標之間的範圍,在數位電腦之前,該範圍是在指揮所或射擊方向中心手動計算的。一些軍隊將射程轉換為仰角和引信長度,並命令將其用於火炮。其他人在瞄準具上設定射程,每門槍都有一個引信指示器,將射程轉換為引信長度(考慮到初速和當地條件)。在第一次世界大戰中,德國引信的射程以米為單位。

    使用數位電腦,引信長度通常在指揮所或火力方向中心計算,除非火炮本身進行完整的彈道計算。

    海軍和高射炮在第二次世界大戰之前開始使用模擬電腦,這些電腦連線到槍支以自動瞄準它們。他們還有自動引信設定器。這對於瞄準目標前方的高射炮尤其重要,因此需要非常規律和可預測的射速。

    野戰炮兵使用手動時間引信設定,最簡單的方法是使用手「鑰匙」或扳手將引信機頭轉動到所需的設定。手動引信設定器設定在引信長度處,然後用於設定引信,這樣做的好處是確保每個引信都正確和相同地設定。電子引信的設計使用電子設定器以電子方式傳輸數據,早期的引信要求引信和設定裝置之間有電接觸。這些裝置已被不需要與引信有物理接觸的感應引信裝置所取代。電子設定器還可以在「透過/不透過」測試中檢查引信的功能。

    可靠性

    引信的設計必須考慮到彈藥相對於其目標的相對運動而適當發揮作用。目標可能越過地雷或水雷等固定彈藥;或者目標可能被火箭、魚雷、炮彈或空投炸彈接近。如果引爆發生在目標損害最大化時,引信功能的時間可以描述為最佳;如果在最佳時間之前引爆;如果爆炸發生在最佳時間之後,則盡早;如果爆炸發生在最佳時間之後,則較晚;如果彈藥未能引爆,則引信功能的時間安排可描述為最佳時機。可以對特定設計的任何給定批次進行測試,以確定早期最佳產品的預期百分比。晚了,而且是那個引信裝置的預期。[註18]

    組合引信設計試圖最大限度地提高最佳引爆效果,同時認識到早期引信功能的危險(以及後期功能對友軍隨後占領目標區域或用於防禦水面陣地的防空彈藥的重力返回的潛在危險)。系列引信組合透過在各個部件最晚啟動時引爆來最大限度地減少早期功能。串聯組合可用於安全布防裝置,但會增加後期彈藥和啞彈的百分比。平行引信組合透過在單個部件最早引爆時引爆來最大限度地減少啞彈,但增加了彈藥過早發揮早期作用的可能性。尖端軍用彈藥引信通常包含一個串聯的布防裝置,並聯布置有用於摧毀目標的感應引信和用於在沒有探測到目標時自毀的時間引信。