瀚海狼山:无线电近炸引信是如何工作的?

2020-05-16 09:30:08   




1850年代以前,人类战争中使用的炮弹基本都是实心的铁丸或者石丸。其实都是真正意义上的“动能弹”。不过由于用黑火药发射,初速低,因此完全没有当今的反导动能弹碰撞后自身猛烈爆炸的能力。这说明古代的动能弹和当今的动能弹根本不是一个概念。1850年代进行的英法土和沙俄之间的克里木战争,仍然可见双方发射的大口径实心弹丸满地都是。不过此时已经出现了“开花炮弹”的苗头。此后20多年,开花炮弹迅速进步,逐步普及。所谓的开花炮弹就是会爆炸的炮弹。除了继续靠弹丸的自重动能杀伤外,还可以靠命中时内部的炸药爆炸来杀伤目标,这就是最早的爆炸榴弹。既然有了爆炸榴弹,那么就有了炮弹引信。爆炸榴弹的引信多为碰触式引信,安装在锥形弹丸的最前部,接触硬物后达到一定的阀值才产生机械反应,引爆里面的雷管。
然后雷管再引爆榴弹里面的炸药爆炸。后来为了穿甲,则把炸药和引信都装在了穿甲弹的后部,这种引信一般是惯性引信。也就是弹丸碰撞穿甲,减速到一定阀值后才反应。但是不论是碰触引信还是惯性引信,都属于接触性引信,只有和外界的物体和目标硬接触以后才引爆。导致普通榴弹发射时如果遇到下暴雨,也需要给炮弹的前部套上一个“雨帽”再发射,防止炮弹刚刚出膛,在空中和雨水碰撞过于激烈,超过了引爆的阀值会在空中就爆炸。这类炮弹打击地面或者水面目标时问题不大,因为炮弹早晚会落到地面和水面上,碰撞的威力足够引爆。但是自从飞机在一战和二战早期大规模参战后,发现仅仅靠传统的碰触或者惯性引信打击飞机都不是那么好使了。因为飞机的飞行速度越来越快,机动性越来越强,经常发生数百发机枪子弹都打不到飞机的情况。



而大口径防空高炮的射速更慢,一分钟只有十几发甚至比这个速度还慢,如果再想直接命中空中的轰炸机,瀚海狼山(匈奴狼山)认为基本和买彩票的概率差不多。不过此时有了一个新的重大发明,这就是无线电近炸引信。最早在英国出现。也算是被德国空军的优势逼迫出来的发明。英国的防空高射炮弹最早开始安装无线电高频近炸引信。这种无线电引信不仅具备触发式引信的传统引爆模式,而且能在距离目标10米以上距离引爆炮弹,从而大大提高防空火炮对空中目标的杀伤率。由于表现突出,这种引信也开始用于榴弹炮、迫击炮等多种陆地野战火炮系统。榴弹炮和迫击炮的弹丸在距离地面3到15米之间的高度爆炸时,通过弹头碎片的优化分布,对地面目标的杀伤效能可增加10倍以上。对地面有生力量和装甲防护比较弱的车辆都有很大的杀伤力。对普通落地爆炸的炮弹,只需要紧急卧倒就可以避开大部分冲击波和杀伤破片。但是如果遇到的是无线电空爆炮弹,在地面的卧倒基本没用。



无线电近炸引信的工作基于电波的多普勒效应。高频近炸引信相当于一部无线电收发机,无线电的发射和接收使用同一副天线,通常由弹丸本体充当天线,引信不断发射一定频率的电磁波。当弹丸接近目标一定范围内,不论在地面的还是空中的目标。由于多普勒效应,引信接收到的电磁波频率要大于自己发射的电磁波频率,两者之间有一个频率差。最终会变成一个电压脉冲。当其积累到超过一定的阀值,实际上就是炮弹和目标接近到一定距离之内时,则立即爆炸。而当代的防空高炮的炮弹,在无线电近炸的基础上还采取了编程引爆,打击拦截能力更上一层楼。