舰炮用近炸引信炮弹对导弹射击的毁伤概率近似计算--《海工科技》1981年02期
舰炮用近炸引信炮弹对导弹射击的毁伤概率近似计算
【摘要】：正 舰炮采用近炸引信炮弹对导弹射击时的毁伤概率计算公式是非常繁杂的,例如发射一发近炸引信炮弹,对导弹的毁伤概率W_1的一般式为:式中:V——积分域,在此域内G(x、y、z)0;φ(x,y)——目标的分布律;K(x,y)——目标在(x,y)条件下引信工作的概率;ψ(z/x,y)——目标在(x,y)条件下炸点在z轴上的条件概率;G(x,y,z)——对目标的毁伤律。如果需要计算发射n发近炸引信炮弹对导弹的毁伤概率,则会比公式(1)更加复杂,而且同样不能解。这就需要进一步简化解析式,并最好使用数字计算机求算。但是,往往由于参数的确定不准,即使采用数字计算机求算,其结果也是不可靠的。所
【关键词】：
【正文快照】：
舰炮采用近炸引信炮弹对导弹射击时的毁伤概率计算公式是非常繁杂的,例如发射一发近炸引信炮弹,对导弹的毁伤概率班,的一般式为: 中j!厂17!.平-x、对)K(x、夕)劝(:/x、岑)G(x、y、:)dxd万d:(1)式中: V—积分域,在此域内G(x、夕、:)0; 甲(x,y)—目标的分布律; K(x,夕)—目标在
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京公网安备75号二战德国的静电近炸引信的工作原理是什么静电感应效应，可是高射炮弹和飞机之间能有什么静电感应？_百度知道二战时没有小型化的解算系统，基本靠瞄具法+触发引信了。另外别以为现在先进了，用高炮是一打一个准，那是骗骗你的，营齐射打不下来二型靶机的事，看多了！
二战时期，小口径高炮使用碰炸（触发）引信，大中口径高炮使用时间引信。&br&时间引信的工作方式是：&br&1、高炮组使用测量仪器，测得来袭飞机的距离、高度、航速、航向；&br&2、解算出本高炮发射炮弹时，炮弹的飞行轨迹是怎么与飞机的飞行轨迹交汇的；&br&3、依据解算出来的弹道路径，算出炮弹飞行多长时间后会掠过目标附近；&br&4、将定时参数设定到待发的高炮炮弹中；&br&5、把炮弹打出去。&br&从以上步骤，可看出大口径炮弹的定时引信装订-发射过程是何等蛋疼了吧……空中形势瞬息万变……那个时候又没有电子计算机……&br&因此，实际上，那时候要想高炮阵地赶得及在敌机消失之前打到点儿东西，都不是仔细地测距和解算，而是根据此前的图上参谋作业、空中航线勘测，设定几个拦截点（就是，额，快捷方式吧），高炮炮群朝这个拦截点（空中的某一个位置）齐射三发，运气好的话敌机会撞进这个拦截点。打完三发，全体高炮在下一个拦截点再来几发……&br&因此，无线电近炸引信是二战时一项极其重要的黑科技，位列二战期间诞生的黑科技榜的前10名没有问题。&br&PS，小口径炮弹也有定时引信，但那个叫做定时自毁引信，在弹道末端引爆炮弹，主要是为了防止炮弹落入地面造成本方损失，通常不具备调节引信爆炸时间的功能。无线电近炸引信的炮弹同样有定时自毁功能，设定在若干秒之后，如果无线电引信仍然没有被触发，就引爆整个炮弹。&br&-----------------------------&br&搬运工，近炸引信的扫盲资料&br&&img src=&/afbe4ff0a4a_b.jpg& data-rawwidth=&423& data-rawheight=&599& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&423& data-original=&/afbe4ff0a4a_r.jpg&&&br&近炸引信的发展历史可以追溯到上世纪30年代，人们最早利用声、光、磁等物理场，研制成功声近炸引信、光近炸引信和磁近炸引信等。20世纪40年代才研制成功无线电、气压、静电近炸引信。&br&英国在1940年发展出与雷达原理相同的无线电近炸引信的原型。美国参战后，在美国科技及研究局（Office of Scientific Research and Development）之下完成无线电近炸引信的设计，并开始大量生产。在二次大战期间，美国一共生产了大约二千二百万枚无线电近炸引信。无线电近炸引信首次被派上战场是日，轻型轻巡洋舰“海伦娜”号（127MM高平两用炮）在南太平洋以配有无线电近炸引信的127mm炮，成功击落一架日军轰炸机。&br&无线电近炸引信被视为盟军的重要秘密武器，因此在初期一直避免在可能落入敌方手中的情况下使用，一直要到1944年，这限制才被撤销。无线电近炸引信的使用，令美国海军的防空火力有效度大为增加。据战后统计，美军舰载防空火炮的主力，127mm炮使用无线电近炸引信时击落每架敌机平均需要500发炮弹；而使用常规炮弹时则要多四倍，即2000发。在战争末期防御日本神风敢死队攻击的火炮，大部份都得助于无线电近炸引信。美国海军部长佛瑞斯塔，曾称赞无线电近炸引信的使用，令美国在太平洋战场上得以大量减少人员及装备的伤亡。&br&在欧洲战场上，无线电近炸引信是英国在1944年成功阻挡德国V-1火箭攻势的主要原因之一。击落V-1火箭防空火炮大部份都配备火控雷达及无线电近炸引信这两种新发明。按战后统计，以无线电近炸引信击落一枚V-1平均需要150发炮弹，但使用常规炮弹则需要约2800发。&br&------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&看了其他的回答，不得不再补充一下高炮常用的其他引信。&br&&br&@瑞士GDF002系列35mm高炮使用的AHEAD弹药&br&AHEAD“阿海德”，是一种采用&b&集束式预制破片编程引信&/b&的弹药。&br&&img src=&/a979a2568f5bfea5c4f2d9_b.jpg& data-rawwidth=&450& data-rawheight=&450& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&450& data-original=&/a979a2568f5bfea5c4f2d9_r.jpg&&&br&1）诞生背景&br&无线电近炸引信二战时诞生，战后不断改进和小型化，但到80年代，各国还是觉得&b&无线电近炸引信性能不能完全满足战场需求&/b&。首先是它的小型化是进展较慢的，虽然60年代末研发出了40毫米口径的无线电近炸炮弹，但这种40mm炮弹的装药量、破片数都太少了。&br&其次是无线电近炸引信存在着固有的灵敏度不够、工作不够稳定、延时问题。&br&灵敏度不够、稳定性不好是因为炮弹从发射到飞行期间承受高温和高过载，而目标的材料结构千差万别，很难搞。&br&延时问题则不是“难搞”了，根本就是固有的不可改变的特征。首先电磁场的改变反映到启动机构需要时间，其次从电雷管引爆到炸药充分发生反应（爆炸）需要时间，炸药充分反应（爆炸）到整个弹丸炸开、破片逸散也需要时间。尽管都是以毫秒来计算，但统统加起来也不少了。现代超音速飞机速度又快，打个比方，如果敌机与炮弹距离10米的时候，电磁场强度达到了炮弹引爆标准，但到炮弹的破片飞出，还有50毫秒，那么这枚炮弹会在敌机身后40米爆炸（假设炮弹和飞机迎头相对飞行，相对速度1000m/s）。而且，炮弹引爆后的破片速度也不见得多快，从700m/s到2000m/s都有可能。&br&2）AHEAD的结构&br&AHEAD炮弹的主体是一大堆高密度的钨合金颗粒，除此之外还有一个计时机构和一个抛撒机构。相对无线电近炸引信来说，计时器、抛洒机构都是很小的东西。&br&发射AHEAD炮弹的火炮，在炮管上要带测速线圈和编程线圈。炮弹发射后，在内弹道阶段，先经过测速线圈，精确测得炮弹的初速，第三个线圈负责向炮弹写入引爆时间。&br&同时这个火炮系统还必须配有一部精密的、可实时对目标精确测距的对空雷达，并且雷达数据要通过高速数据总线，输入火控计算机进行解算并输出。&br&&img src=&/47bb7a9d46d7f436b8dca430_b.jpg& data-rawwidth=&450& data-rawheight=&299& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&450& data-original=&/47bb7a9d46d7f436b8dca430_r.jpg&&&br&3)AHEAD的工作方式&br&1、对空雷达捕获目标，获得目标方位距离参数，火控计算机解算。&br&2、火炮根据火控计算机解算出的数据，瞄准恰当的方位。&br&3、炮弹发射。&br&4、测速线圈测得炮弹初速数据，通过高速数据总线输入计算机，计算机结合此前雷达捕获的目标数据，计算出炮弹引爆时间，通过第三个线圈写入炮弹中。&br&5、炮弹在空中飞行。&br&6、还差200米时，炮弹计时器激活抛撒机构，高密度的钨合金颗粒撒出，一片钨合金颗粒“云”朝目标飞过去并笼罩目标。&br&&img src=&/6c6d1fd0eef_b.jpg& data-rawwidth=&1024& data-rawheight=&670& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1024& data-original=&/6c6d1fd0eef_r.jpg&&&br&4）AHEAD的优点&br&a、绝对不是身后弹，钨合金颗粒迎头罩过去，双方相对速度最快。&br&b、为什么要定时器来抛撒。这样在炮弹飞行的大部分阶段，炮弹就是一整枚，风阻小速降小，快接近目标时散开，又使得炮弹的覆盖能力很强。如果打的是“榴霰弹”，炮弹一出膛就散开，那么飞不了几百米就要掉地上。
二战时期，小口径高炮使用碰炸（触发）引信，大中口径高炮使用时间引信。 时间引信的工作方式是： 1、高炮组使用测量仪器，测得来袭飞机的距离、高度、航速、航向； 2、解算出本高炮发射炮弹时，炮弹的飞行轨迹是怎么与飞机的飞行轨迹交汇的； 3、依据解算…
我就转载一篇文章，侵权请私信，我删除&br&&br&&br&《世界顶尖水平 美国的M734多用途迫击炮引信》&br&论坛出处：&a href=&///?target=http%3A///junshi& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&西陆中国军事&i class=&icon-external&&&/i&&/a& 作者：&a class=& wrap external& href=&///?target=http%3A///%25E7%25A0%%25AE%25B6& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&砖家&i class=&icon-external&&&/i&&/a& 时间： 16:45:17 &br&&br&&p&&br&
美军炮击炮手正在用M120迫击炮发射一枚M929白磷发烟弹，弹头上装的就是M734多用途引信。&/p&&p&　　对步兵分队来说，迫击炮因为轻便简单，能够方便地配属步兵战斗，弹道弯曲能对付各种目标，射击死角小，所以是种非常好用的轻型支援火器。虽然美
军有强大的空中支援，虽然美国陆军被一些人称为“美国空军地面引导队”，但实际上因为指挥级别、反应速度、空地协同等多方面的原因，空中火力支援并不像好
莱坞电影里描绘的那么简单及时，只要电台里一喊炸弹火箭弹燃烧弹就从天而降，大多数时候对美军步兵来说，最及时灵活的火力支援还是来自自己配属的迫击炮、
标枪反坦克导弹、MK19自动榴弹发射器……由于有强大科技实力的支撑，美国对迫击炮弹引信的研究也走在了世界前列，他们给几种口径的迫击炮弹配上了聪明
的“大脑”，也就是本文砖家将要介绍的主角——美国M734多用途引信。&/p&&p&　　M734多用途引信的研发工作起始于上世纪70年代，到上世纪80年代正式装备美军部队，至今仍是美军三种口径迫击炮弹（60毫米、81毫米、120毫米）的主用引信。说其是世界顶尖水平，主要体现在这样几个方面：&/p&&p&　　一、M734引信可以适用三种不同口径的迫击炮弹，能够适应三种口径弹药不同的初速、弹道特性，实现了不同弹药的引信通用化。&/p&&p&　　二、M734引信的工作模式多样，有PRX（高空炸）、NSB（低空炸）、IMP（碰炸）和DLY（延迟）四种工作模式，PRX和NSB模式是
利用多普勒原理的无线电近炸模式，当炮弹离地一定高度内置电路自动点燃电雷管引爆弹药，可以最大限度地发挥空炸榴弹破片杀伤范围，有效杀伤卧倒或躲在壕沟
内的敌军；IMP模式既可以杀伤暴露的有生目标，也可以摧毁运输车辆等软目标；DLY模式提供了0.02秒的延迟，能够使炮弹穿入目标内部爆炸，摧毁隐蔽
所、掩体、建筑物，杀伤内部人员。而且，四种工作模式的调节不需要专门工具，只需拧动引信头部的塑料帽即可，非常方便。&/p&&p&　　三、M734引信的安全性能非常好，保险的冗余度很大。它采用的涡轮远解装置可以使炮弹在飞出炮口100米后才解除雷管隔离保险，发电机才产生
足够的工作电压使无线电发射器开始工作，这就保护了炮手的安全避免膛炸和出炮口早炸。使用涡轮远解装置还使得M734引信不需要运输保险销等勤务保险，发
射前也不需要拔出保险销等多余的动作，只要一发射，惯性加速度和飞行中的气流自动地逐道解除保险，引信进入战斗状态。此外，引信的四种工作模式依次备份，
一旦空炸装置失灵，落地依然可以爆炸；即使落地不炸，还有延迟发火模式。纵使是最极端的情况，四种工作模式都没有启动，落地后0.5秒电雷管也会自动引
爆，使弹药自毁，避免成为危险的未爆弹危害平民或者成为恐怖分子IED的来源。&/p&&p&&br&&br&
一枚M734引信的剖视模型，麻雀虽小五脏俱全，结合一旁的尺，想像一下这小东西有多小，内部多么复杂精密。&/p&&p&&br&&br&
从wikipedia上找到的M734引信的内部结构剖视图&/p&&p&　　接下来，让我们从已知的剖视图入手，一探M734引信内部的奥秘：&/p&&p&　　M734引信的头部为一个塑料帽，顶端有个圆孔进气道，进气道下方是一个塑料涡轮。炮弹在飞行时前方的空气流入进气道，推动塑料涡轮转动，再从
塑料帽下的出气口流出。塑料涡轮的转动一方面是带动一个微型交流发电机产生供无线电发射器工作的电压，并且为引爆电雷管做准备；另一方面，塑料涡轮通过传
动轴和一组齿轮蜗杆带动雷管座内的保险杆逐步抬起，使雷管座在扭簧的作用下回转180°，进入战斗状态。&/p&&p&&br&&br&&br&&br&
上图是M734引信头部进气口、塑料风帽四周排气口以及气流流向的示意图，气流推动涡轮转动带动微型交流发电机，同时使控制雷管座的保险杆逐步抬起。下图是风轮形状的线图。&/p&&p&　　在涡轮和交流发电机组下面的是可回转的雷管座。平时雷管座扭过180°装配，电雷管和传爆管互相错开，即便因为某些意外原因电雷管自行爆炸，也
无法通过传爆管引爆扩爆药，保证引信平时的安全。把雷管座卡住的组件一个是之前提到的由一组齿轮蜗杆带动的保险杆，另一个是在保险杆对面带Z字槽的惯性套
筒，平时保险套筒被弹簧顶起，卡在上方的凹槽里。平时运输过程中的震动、摔落虽然可能使惯性套筒后退，但由于Z字槽的作用，要使惯性套筒彻底后坐到位需要
外部惯性力维持较长的时间让套筒一边左右扭转一边后坐，如果维持时间很短，那么惯性套筒短暂后坐后因为Z字槽的阻碍不能继续后退，在外部冲击消失后依旧被
弹簧顶回原来的位置。即使是很极端的情况，Z字槽没有发挥作用，惯性套筒完全后坐到位了，那么还有另一侧齿轮蜗杆控制的保险杆支撑着，雷管座还是不能扭
转，而保险杆要抬起必须靠空气涡轮持续转动一段时间，这只有发射出去后才可能实现。因此雷管座在发射之前是不可能扭转的，安全冗余度非常高。&/p&&p&　　此外，在雷管座上还有一个短路保险，雷管座在扭转以前短路保险接在起爆电路内，电雷管是被短路的，即便因为意外有外界产生的感应电流流过，电雷管也处在被短路状态，不会引爆。只有在雷管座回转后，短路保险才断开，电雷管被接入起爆电路，才有可能引爆电雷管。&/p&&p&&br&&br&
M734引信雷管座安全状态和待发状态的转换：上图是安全状态，可以看到保险销没有抬起，保险销齿轮组的传动轴和涡轮轴连在一起，短路保险联通使电雷管被
短路。下图是待发状态，涡轮的转动使传动轴逐渐下降脱离了涡轮轴，保险销被带动了逐步抬起，雷管座回转180%，短路保险断开，电雷管接入起爆电路。&/p&&p&　　下面我们从一枚迫击炮弹被发射开始，研究下M734引信的内部动作，看看各道保险是如何一道道解开的。&/p&&p&　　当炮弹被击发后，由于惯性加速度的作用，带有Z字槽的惯性套筒后坐，解脱对雷管座的控制，此时雷管座仅靠另一侧的保险杆固定。炮弹飞出炮口后，
在迎面气流的作用下头部内的塑料涡轮开始转动，一方面带动微型交流发电机开始发电，另一方面涡轮下方的传动轴带动一组齿轮和蜗杆把此时卡住雷管座的保险杆
一点点抬升起来。当炮弹飞出炮口100米左右的时候，微型发电机已经产生足够无线电发射器工作的电压，无线电发射器开始工作发出无线电波，而卡住雷管座的
保险杆也被完全抬起，雷管座在扭簧的作用下回转180°，电雷管接入起爆电路，并且和导爆管对正，引信进入战斗状态。&/p&&p&&br&&br&
M734引信四种工作模式的示意图，图中展示的弹药是M224 60毫米迫击炮发射的M720高爆榴弹&/p&&p&　　如果引信模式设定在PRX或NSB，当炮弹下落到离地面规定的高度（PRX是3至13英尺，NSB是0-3英尺），因为多普勒原理，引信内的微
电脑芯片能通过地面回波信号的频率判断到了起爆高度，随即引爆电雷管，电雷管直接通过导爆管引爆扩爆药和炮弹主装药，使炮弹在空中爆炸。如果引信模式设定
在IMP，那么炮弹落地的瞬间引信内产生电信号引爆电雷管，也是直接通过导爆管扩爆药引爆主装药。如果是设定在DLY状态，那么炮弹落地后会延期约
0.02秒爆炸，能够穿入工事掩体建筑物内部造成更大的破坏。&/p&&p&&br&&br&&br&&br&
上述两张图是美军用M224 60毫米迫击炮以简便射击方式发射M720高爆榴弹的照片，图中的M720榴弹使用的也是M734引信。&/p&&p&　　M734引信为代表的这类引信，属于涡轮式全保险型电子近炸引信，是目前为止世界上最可靠、最先进、最容易通用化和扩展功能最强的高性能引信，
它不需要额外的运输保险销，发射前的准备动作少，不容易发生操作失误。解除远解保险和惯性保险需要两个以上的外界环境力共同持续作用，安全冗余度大。采用
无线电近炸原理后能够实现近炸、触发、延期多重功能融合于一体，可实现不同的战术要求，对付不同种类的目标。而且这类引信可以实现不同口径、不同装药号
数、不同弹种的引信通用。因此，说M734引信是引信技术的尖端产品丝毫不为过。&/p&&p&　　当然了，高性能是需要高科技作为支撑的。迫击炮弹引信体积小，内部空间逼仄，为了实现多功能、多道保险，引信内部各种零件的尺寸都要做得非常
小，还要有电子芯片和无线电设备，而迫击炮弹在发射时要承受很高的过载，这些极其小巧精密的机械和电子零件要在高过载条件下不损坏，正常工作，这对材料
学、工程学、加工技术都是一个相当高的挑战，所以世界上装备这类高性能电子引信的国家很少，这类引信的价格也非常昂贵。以2005财年中的报价，每个
M734A1引信（M734引信的改进型，提高了对不同口径弹药的适应能力）的价格为230美刀，如此高价大多数国家是支撑不起的。如今美国深陷阿富汗、
伊拉克两个反恐战场，军费开支居高不下，国内经济又连续低迷，这轰隆一声几百美刀就灰飞烟灭（230美刀还是引信的价格，炮弹还要钱呢）的阔绰不知道还能
坚持多久，别忘了，这还只是成本较低的迫击炮弹的价，那些精确制导的高性能弹药价格翻几倍几十倍都不止。&/p&&p&&br&&br&
图中几名美军士兵正在用M22460毫米迫击炮发射蓝色的M769训练弹，这种训练弹头部装的M775训练引信是M734引信的模拟训练器材，它也能装定四种工作模式，但并不产生任何实际的效果，仅用于模拟训练。训练弹落地后能发出声响和烟雾显示弹着点。&/p&
　　话回到中国，其实我国研制无线电近炸引信的历史并不短，早在1959年就研制出了基于电子管技术的第一代无线电近炸引信，性能基本达到二战末期
和战后初期美国同类引信的水平，但因为性能不突出，价格又贵，没有列装。到70-80年代，我国又集中攻关了晶体管技术和集成电路技术为核心的近炸引信，
定型了供大口径火炮炮弹使用的电-11引信和供100毫米高炮使用的电-31引信，并投入量产，但由于价格因素，这类无线电近炸引信在我军地炮和高炮弹药
上运用均非常少，地炮榴弹使用的主要还是榴-4、榴-5、榴-7机械式触发引信，100毫米高炮使用的还是时-5钟表时间引信，迫击炮弹用近炸引信则长期
空白。这里有价格因素，也有背后涉及的一系列工业技术基础的制约。1997年，我军第一种采用涡轮保险装置的迫击炮弹引信——迫-11涡轮全保险机械触发
引信定型。这种引信也采用头部涡轮作为引信保险解除装置，发火方式为机械式，有瞬发和延期两种模式，并且实现了多口径弹药的通用，使我国迫击炮弹引信技术
走向了世界最前列，而且在去年央视7套的《&a href=&///?target=http%3A///& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&军事&i class=&icon-external&&&/i&&/a&报
道》中露了脸（参见砖家的博友科罗廖夫的博文：世界最先进：央视曝光中国的全保险型引信），不过因为迫-11引信是机械发火，没有M734引信这样的空炸
能力，功能拓展上尚有差距。可喜的是，2009年我国已有一种全新的迫击炮用多功能无线电近炸引信通过质量审批，并已正式定型，该引信具有和M734一样
的多道保险和远解装置，具备高炸高空炸、低炸高空炸、碰炸和延期四种工作模式，如果这种全新的引信能够大批量装备，那么我军迫击炮弹的杀伤力将大大增强，
迫击炮弹引信技术将迈入世界顶端，和美国等少数发达国家并驾齐驱。（文 砖家）
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美军炮击炮手正在用M120迫击炮发射一枚M929白磷发烟弹，弹头上装的就是M734多用途引信。 对步兵分队来…
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高功率微波武器对弹道导弹爆高引信作用分析
高功率微波武器(HPMW)对爆高无线电引信的作用的能量耦合以天线耦合为主.选择引信天线与高功率微波(HPM)耦合产生的感应电压为引信内部电路毁伤模型的主要判断依据,感应电压与具体电路的结合可以判定HPMW的毁伤效果.仿真结果表明:1 GW的同频HPMW在1000 m高度以内,完全具备烧毁接收机前端器件的电压条件,可以造成无线电引信失效.
FENG Yanbin
作者单位：
海军航空工程学院,山东烟台264001;第二炮兵工程大学士官学院,山东青州262500
海军航空工程学院,山东烟台,264001
年，卷(期)：
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