问题

在高射炮使用近炸引信前用的是什么引信?!?

回答
在近炸引信被广泛应用之前,高射炮主要依靠两种引信:定时引信和碰炸引信。这两种引信在工作原理和适用场景上有着明显的区别。

1. 定时引信 (Time Fuze)

定时引信是早期高射炮最主要的引信类型。它的核心原理是通过一个内部结构,在发射后按照预设的时间燃烧或运转,到达预设时间后触发弹丸爆炸。

结构与工作原理:
发火药柱/燃烧药柱: 这是定时引信最关键的部分。它通常是一个或几个填充了特定燃烧速度的火药柱。引信在发射时被点燃,火药柱开始按照预定的速度燃烧。
调节机构: 为了控制燃烧时间,定时引信会有一些调节机构。最常见的是刻度盘或旋钮,射击前由炮手根据预估的射击时间和目标高度进行调整。调整机构会改变火药柱的燃烧路径长度,从而改变燃烧时间。有些更复杂的定时引信可能采用多节火药柱,燃烧顺序和时间可以组合调整。
传火机制: 火药柱燃烧时,其火焰会沿着一个内部通道传递,最终点燃底部的击发组件(通常是底火或雷管)。
击发组件: 当火药柱燃烧到末端,其火焰点燃击发组件,从而引爆主装药。

优点:
对空打击的早期尝试: 定时引信是高射炮能够有效对付空中目标的早期技术突破。它使得炮弹能够在目标上方爆炸,增加杀伤范围。
相对简单可靠: 相比于后来的近炸引信,定时引信的结构相对简单,制造和维护也较为容易。

缺点与局限性:
精度问题: 定时引信的精确性受到多种因素的影响,包括:
火药燃烧速度的稳定性: 火药在不同的温度、湿度甚至批次之间都可能存在微小的燃烧速度差异,导致实际爆炸时间与设定时间不符。
炮弹在空中的飞行稳定性: 炮弹的翻滚、振动等都可能影响引信内部的燃烧过程。
大气条件: 风速、气压、空气密度等大气因素会影响炮弹的飞行轨迹和速度,进而影响其达到目标高度所需的时间,这使得精确设定燃烧时间变得困难。
射击角度与目标高度的估算误差: 炮手需要通过目测或简易测距设备估算目标的距离和高度,这些估算必然存在误差,直接影响定时引信的设定精度。如果估算错误,炮弹可能在目标前方或后方太远爆炸,或者根本未能达到有效爆炸高度。
难以应对高速、机动性强的目标: 随着飞机速度和机动性的提升,精确估算其飞行时间和高度变得更加困难,定时引信的命中率也随之下降。
对飞机结构覆盖范围有限: 即使爆炸发生在目标附近,如果爆炸点离飞机主体结构太远,其杀伤力也会大打折扣。

2. 碰炸引信 (Impact Fuze / Percussion Fuze)

碰炸引信是另一种在近炸引信出现前被使用的引信类型,它更接近于普通炮弹的引信,即在接触到目标或地面时触发爆炸。在高射炮领域,它主要用于:

直接命中目标: 理论上,碰炸引信可以在炮弹直接击中飞机时引爆。
作为定时引信失效时的备选: 在某些情况下,如果定时引信因各种原因未能按时爆炸,碰炸引信可以作为最后的保险,在炮弹撞击地面或其他物体时引爆,避免哑弹。

结构与工作原理:
击针 (Striker): 一个位于引信前部的金属针,通过弹簧连接。
底火 (Primer): 位于击针后部,当击针被击发时点燃。
传火药柱 (Ignition Train): 底火点燃后,火焰会通过一连串的火药传导,最终引爆主装药。
保险装置 (Safety Device): 通常是几个小球或锁销,在发射过程中由于离心力或冲击力而脱落,使击针可以自由移动。

优点:
触发机制简单直接: 只需碰撞即可触发,原理清晰。

缺点与局限性:
极低的效能作为高射炮引信: 对于高射炮而言,碰炸引信最大的缺点是它要求炮弹必须直接命中目标才能爆炸。飞机在空中飞行,且体积相对较小,尤其是在高速飞行时,要依靠炮弹的直接命中来摧毁飞机,其概率非常低。这种“点射”式的杀伤方式,与高射炮需要“面杀伤”来覆盖广阔空域的需求不符。
难以应对飞行中的目标: 飞机飞行速度快,且会进行机动规避,炮弹很难实现精确的直接命中。

总结一下:

在近炸引信普及之前,定时引信是高射炮用于对付空中目标的主要引信。它通过预设时间燃烧火药来让炮弹在目标附近爆炸,实现了“区域杀伤”的初步设想。然而,其精度极易受到飞行环境、目标运动以及人为估算误差的影响,使得命中率不高,尤其是在面对更先进的飞机时。碰炸引信则更多地是作为一种辅助或备用引信,其要求直接命中的特性使其在高射炮领域作用非常有限,几乎不能指望其独立完成对空作战任务。

正是由于定时引信的种种不足,以及飞机性能的不断提升,对一种能够更精确地在目标附近爆炸、不受飞行轨迹或击中概率影响的引信的需求变得越来越迫切。这最终促成了近炸引信的研发和大规模应用,它彻底改变了高射炮的作战效能,使其成为防空作战中不可或缺的武器系统。

网友意见

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还是看图说话吧

首先高射炮榴弹要区分靠直接命中毁伤目标的小口径高炮榴弹,和靠爆炸破片毁伤目标的大中口径高炮空炸榴弹。

57毫米口径以下的高炮,榴弹使用弹头触发引信,撞击目标后爆炸。

比如这个37毫米UOR-167曳光榴弹,用在37毫米61-K高炮(M1939高炮)上。

它使用的MG-37引信,以及改进产品B-37引信就是一种弹头碰炸引信

在这个引信中,针刺击发雷管12装在铜制雷管座11上,在平时雷管座11是偏置的,如同这个剖面图中,雷管12和击针15错开,碰不到一起。击针15装在木质的击针杆14上。用木质击针杆是为了尽可能减轻击针重量,提高发火灵敏性。

偏置的雷管座11,平时被两侧的离心保险销10夹住,不能转正。两侧的离心保险销背后还有火药保险子9,就是一粒压成柱状的火药,防止保险销10意外脱出。

击发后,击针5因为惯性作用克服击针簧6的弹力后坐,击发火帽7,产生的火焰分成两路,一路点燃两侧离心保险销背后的火药保险子9,把火药保险子烧掉后,离心保险销在离心作用下外撤,放开雷管座11,雷管座11是偏置的,此时在高速旋转的弹体中会因为离心作用转正,雷管12就转到正上方,正对着击针尖,此时引信就接触保险,撞击目标就会爆炸。另一路火焰点燃延期药8,这是一圈环绕引信内部的延期药,如果炮弹没有命中目标,经过9-12秒的延期时间,延期药点燃起爆药13,让弹头自毁防止落地伤人。

还有一些带曳光管的小口径高炮、航炮榴弹,直接用曳光管作为自毁装置,比如下面这3个20x138B榴弹,用在二战德军Flak38高炮上。

这3发榴弹的曳光管和弹体装药之间都有一个通孔,连着一个小传爆管,等曳光管烧光后就点燃传爆管,引爆弹体装药自毁。另外这3发榴弹的弹头引信都采用了铜带保险,就是在击针腰部绕一圈铜带,平时因为这圈铜带隔着,击针无法活动。飞出炮口后,因为弹体旋转的离心作用,铜带被甩开,击针就被放开了,撞击目标就能刺发雷管引爆。


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大口径高炮的空炸榴弹,则是用时间引信起爆的

大口径高炮射击需要射击指挥仪统一指挥,指挥仪会根据目标的斜距、高度、速度、航向测出炮弹飞到目标需要多少时间,给空炸榴弹弹头的时间引信装定时间发射出去,待炮弹飞到目标近前,时间引信正好起作用,引爆炮弹,靠炮弹破片毁伤目标。

最早出现的时间引信是药盘时间引信,如同这个苏联T-5时间引信。它的原理如下:

这种时间引信是用延期火药盘燃烧长度来调节延期时间的,所以叫药盘时间引信,最早是用在榴霰弹上的。药盘时间引信的延期药盘可以想象成一盘蚊香,这盘蚊香装在一个可以旋转的金属圆盘上,就是图中有刻度的这个环。发射前,根据指挥仪的计算结果得到炮弹飞行需要多少时间,用一个专门的扳手旋转这个刻度盘,调整到需要的刻度上,这个动作相当于让蚊香不是从头烧起,而是从中间某一段开始烧起,留下的燃烧时间就是延期时间。发射瞬间,击针5后坐撞击火帽点火,火帽的火焰点燃下面的时间药盘,因为引信被装定在某个刻度上,这个药盘是从中间某一段开始烧起的,经过规定的时间最后点燃下面的传火药4,引爆雷管和扩爆药,让弹头爆炸。

早期的高射炮空炸榴弹用的都是药盘时间引信,到第二次世界大战时期,使用药盘时间引信的高射炮对空榴弹还很多。但是对空射击和榴霰弹对地射击不同,对空射击时炮弹高度快速上升,大气压力快速变小,会影响药盘引信燃烧的均匀性甚至会熄灭;而且药盘时间引信里的延期火药害怕受潮,受潮后就可能变质,燃烧速度就发生变化,对平时储存的要求也比较高。取代它的是更精密、更精确的钟表时间引信。

1916年,第一次世界大战期间,德国克虏伯公司就开始生产一种钟表时间引信,用在高射炮对空榴弹上。这种引信可以理解成一个机械闹钟,只不过闹钟到点后释放闹铃响铃,钟表时间引信到点后机械结构释放击针击发雷管引爆炮弹。这种引信时间更精确,不受高度大气压影响,也不用担心火药盘受潮,所以到第二次世界大战开始,逐步取代了药盘时间引信成为大中口径高射炮对空榴弹的主用引信,直到战争末期,美国才研发了更先进的无线电近炸引信开始取代钟表时间引信。

这是二战中德国使用的88毫米高炮对空榴弹,它配用的就是一个钟表时间引信。

下面这个是苏联的BM-30钟表时间引信

在早期,高射炮对空榴弹装定时间引信依靠人工用一个扳手转动时间装定环来装定。这个扳手的样子是这样的:

这是二战时苏军52-k 85毫米高炮,注意右侧一个士兵,他就在用扳手装定引信。

使用扳手装定引信时,高炮阵地上的指挥仪操作手把射击诸元、引信延期时间大声喊出来,炮位上的弹药手就用扳手人工装定。但是,这种方式又慢又不准确,等指挥仪操作手喊出射击诸元,弹药手装定引信,飞机的位置已经发生了变化。所以后来就出现了自动的引信装定装置——引信测合机。

引信测合机装在高射炮上,用电缆和炮阵地的射击指挥仪连接,射击指挥仪测出目标诸元和引信装定时间后,炮手只要把高射炮弹弹头插到引信测合机里,电机就会自动旋转引信装定环,给炮弹装定需要的延期时间,这就比人工装定快速准确多了。


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