电子时间引信在小口径弹药中应用的关键技术
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出 现 了较 大 的跨 越 ．
信 、０ ｍ火箭 Ｍ ３ ７ｍ ４９引信 、 远程 多管火 箭 Ｍ ４ ４５引信 、 舰炮 Ｍ ４ ２Ｍ Ｄ０引信等 ； Ｋ３ Ｏ 南非 也有 自己的电子时间引信家族 ，
包括 中 大 口径 火 炮 Ｍ ２０ Ｍ ８３ Ｍ ８４引 信 ， 击 炮 ９２ ， ９０ ， ９０ 迫 Ｍ ８３ Ｍ Ｆ １引 信 等 ； ９１，Ｔ ０ 一些 多 选 择 引 信 ， 美 国陆 军 的 如 Ｍ ７ ， ７２榴 弹 引信 ， ７４ 迫 弹 引信 ， ７３ Ｍ ８ Ｍ ３Ａ１ 海军 的 Ｍ ４ ９ Ｋ １， Ｅ ４７引信 等也 都具 有 电子定 时装定 功能 ． 些 电子时 间 Ｘ３ 这 引信 采用 手工或 自动感应方式进 行装 定 ， 定时精 度有 了 使 显著提高 ， 时 精度 一 般 在 ｏ １ｓ 个别 型号 甚 至 达 到 了 计 ． ，
弹药 电子时间引信 的炮 口安 全距 离大于 １ 完全解 除保 ８ｍ， 险距 离不 超 过 ４ 电解 除保 险距 离 约 ４ ［ ． ０ｍ， ０ｍ ３ Ｊ 由于引信 内部 空间有 限 ， 承受 的过载 又非 常 大 ， 而 因
此无 返 回力 矩 钟 表 机 构 设 计 中 面 临 的 主 要 问 题 是 如 何 满
统、 计时 电路系统等模 块组成 ． 由于引信体 积小 、 强度要求
高， 在作战使用时还要与火炮 系统 、 控系统 、 丸系统 等 火 弹
发生密切联 系 ， 因此小 口径 电子 时间 引信 的设计 是一个 复 杂的系统工程 ， 而其中的每一个 环节都对 引信精 确定时起 爆 的 效 果 有 着 直 接 或 间接 的影 响 ． ２ １ 装定技术 ． ． 电子时 问引信的装定 方式 主要有 ２种 ： 手 动装定和感应 装定 ． 动装 定方式 比较 简单 ， 期 的线传 手 早 输方法 已经被淘汰 ， 目前主要通 过人工调 整引信 外部 的按 钮来设定时问 ， 利用 引信 上 的显示屏 直接 观察 结 果 ， 并 因 此不需要借 助外部 设备 ， 用于 射速 不高 的场合 ， 适 如美 国 在研的 Ｘ ８／ Ｍ ８ Ｍ７４Ｘ ７５迫弹电子时间引信 ． 感应装 定是 电子 时问引信的 发展 方 向， 它通 过感应线 圈 来 实 现装 定 ， 有 ２ 形 式 ： 工 感 应装 定 和 自动 感 应 装 也 种 手
定 ． 工 感 应 装 定 在 发 射 前 进 行 ， 常 需 要 专 门 的手 持 式 手 通
射后再 由引信 电源供 电 ． 这种 工作方式 虽然对 引信 电源 的 激活 时间也有要求 ， 还 不是 十分严 格 ， 但 只要 在 出炮 口前
完成 即可 ． 而对 于小 口径 电子 时间 引信来 说 ， 装定 过程 是 在出炮 口瞬 问进 行 的 ， 因此 要求 引信 电源 在此 前必 须 激 活， 并快速稳定地 供 电 ， 有化 学 电源 的性 能难 以满足 这 现
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第பைடு நூலகம் ９卷
第２ 期
四 川 兵 工 学 报
２０ 年 ４月 ０８
【 综述与评述】
电子 时 间 引信在 小 口径 弹 药 中应 用 的关键 技 术
王康谊 黄 江２李世 中 ， ，
（． １ 中北大学 信息与通信工程学 院 ， 太原 ００５ ； ．５ ， 庆 ４０ ２ ） ３０ １ ２ １２厂 重 ００ １
关键词 ： 电子 时间引信 ； 口径弹药 ； 小 精确 起爆 控制
中图 分 类 号 ：Ｐ０ ；Ｊ３ Ｔ ３ ８Ｔ４ ０ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０６ ７７２ｏ ）２ ０７ ２ １０ 一ｏｏ （ｏ８０ —０８ —０ 达 ， 及 电 视 、 光 、 视 红 外 在 内 的 自动 跟 踪 测 距 系 统 ， 以 激 前
图 １ 小 口径 电 子 时 间 引信 的作 用原 理
收 稿 日期 ：０８— ２—２ ２０ ０ ５
作者简介 ： 王康谊 （９７ ）女 ， １６一 ， 山西临汾人 ， 博士研究 生 ， 副教授 ， 主要从 事电子技术及应用研究
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８ ８
四 川 兵 工 学 报
电子时间引信 是 以现代 微 电子技 术为 基础 而发 展起 来的 ， 目前主要应用于 中大 口径 弹药 ． 例如 ， 国为 中大 口 美 径弹药研制的电子时间引信 已经基本 上实现 了系列 化 ， 包 括加榴 炮 Ｍ ６ Ａ ／ ７７ １引信 、 击炮 Ｘ ７４ Ｘ ７５引 ７２ １Ｍ ６ Ａ 迫 Ｍ ８／ Ｍ ８
０ ０ 的 水平 ． ．１ｓ
为了满足 近程反导 弹药精确 打击 目标 的需 求 ， 电子 时 间引信在小 口径 弹药中的应用也 成为 一种发展 趋势 ， 在 并 防 空 反导 作 战 中发 挥 了 重 要 作 用 ． 研 究 对 小 口径 电 子 时 本 间引信 的关键 技术 进行 分析 ， 并指 出最新研究进展 ．
问短 ， 因此 小 口径 电子 时 间 引 信 的 装 定 必 须 采 用 自动 感 应 装定方式 ． 目前 ， 内 在 炮 口快 速 感 应 装 定 技 术 方 面 的研 国 究已经比较 成熟 ， 可以满足小 口径电子 时间引信 的测速 和 编 程 装 定需 求 ． ２２ 高 精 度 计 时 技 术 ． 子 时 间 引信 的计 时 精 度 主要 取 决 ． 电
摘要 ： 在跟踪 和研究 国外小 Ｉ径 电子时间引信研制现状 的基 础上 ， 出并 分析 了我 国发 展小 Ｉ径 电子 时间 引信 Ｓ ｌ 提 Ｓ ｌ 应解决的关键技术 ， 括装定技 术 、 包 高精度 计 时技术 、 电源技术 ， 以及安 全系 统等 ， 总结 了现 阶段 的最新 技术进
展．
间引信 的设计 也 面临 同样 的难题 ． 年来 ， 内外 都在 尝 近 国
试采用无返 回力矩 钟表机 构作 为小 口径 弹 引信 的延 期解
除保 险机 构 ， 取 得 了 一 些 成 功 经 验 ， 瑞 士 小 口 径 空 爆 并 如
高的场合 ， 如瑞士 的 Ａ Ｅ Ｄ电子时问引信 ． ＨＡ 由于小 口径 弹药 主要 对付 近程 目标 ， 速高 、 应 时 射 反
定 来说 ， 由于 响 应 时 间 非 常 短 ， 法 采 用 这 一 技 术 ， 要 寻 无 需
３ 结束 语
在跟踪 国外装 备与 技术发展 的基础 上 ， 过 自主研 发 通 和技术攻关 ， 目前小 口径 电子 时间 引信 的各项关 键技术 已 经取 得 了 实质 性 突 破 ， 术 技 术 指 标 达 到 了 预 定 要 求 ， 战 总 体技术性 能接 近国际先进 水平 ， 为我 国新一代具 有精确 打 击能力 的防空反导 武器 系统 的研 制提供 了技术支 撑 ， 为将 来相关武 器系统的发展 提供 了技 术储 备 ．
具 有威 胁判 断 、 报警 和 自动切换 功能 ． 发射前 ， 搜索 雷达探 测 ５ｋ 之 内 的 目标 ， ｍ 由跟 踪 雷 达 实 施 跟 踪 ， 而 测 得 目标 进 的速度 、 距离 和方位 ， 将这 些数 据传 输 给火炮 上 的火控 并 计算 机 ， 由计算机解算射击诸元 ． 可编程 电子时间引信 的装定 由安装在炮 口的 ３ 个线圈 和引信 上的感应 线圈 来完成 ． 发射 时 ， 弹丸 飞出炮 口的 在 瞬间 ， ２个测速线圈精确测定每发弹丸 的初速 ， 前 并将该速 度数据 输入火控计算 机 中， 算机将 此速度 与来 自目标跟 计 踪雷 达的数 据进 行 比较 ， 而确定 弹丸到 达 目标前 方某点 从 的准确 时间 ， 即通过第 ３个线 圈对 弹底 引信 自动进 行时 间 编程 ， 此后 引信 开始 倒计 时 ． 当引 信 引爆 后 ， 燃 Ａ Ｅ Ｄ 点 ＨＡ 弹内的抛射药 ， 弹体爆裂并抛 出 １２枚钨合金子弹 ， ５ 从而在 目标前 方形 成一个弹幕 ． 由于火炮 能测出每发弹 的炮 口初速 ， 给引信 单独编 并 程 及设定 飞行 时 间， 因此 Ａ Ａ ＨＥ Ｄ弹药及 电子 时间 引信 具 有精确定 时起爆 功能 ， 使小 口径弹药 反飞机 和反导 的能力
种 要求 ．
小 口径 弹药射 程近 ， 弹道 飞行 时 间短 ， 电路 系统 低 在
功耗 问题 得 到 解 决 的 前 提 下 ， 用 磁 后 坐 发 电 机 ， 可 以 采 既 实现 在 膛 内 的 快 速 激 活 ， 可 以 保 证 全 弹 道 的 工 作 能 量 ， 又 是解 决 小 口径 电 子 时 间 引 信 能 源 技 术 的 可 行措 施 ． ２４ 引信安全 系统 ． 小 口径 弹引信安全 系统 的设 计 中， ． 在 保 险机 构 相 对 比较 成 熟 ， 常 采 用 后 坐 和 离 心 ２种 环 境 作 通
为解 除保 险的动力 ， 但在延期解 除保 险机构 的设计上一 直 存 在 问题 ， 以完 全 满 足 安 全 距 离 的 要 求 ， 口径 电 子 时 难 小
感应装定 器 ， 如美 国的 Ｍ ６Ａ１ ７２ 引信 、 南非 的 Ｍ Ｆ １引信 ＴＯ
等． 自动 感 应 装 定 则 是 在 发 射 过 程 中进 行 ， 用 于 射 速 较 适
足安 全距 离和强度 ２ 方面 的要 求 ． 小 口径 电子时 间引 个 在 信的设计 中 ， 通过 采取 沿 弹轴配 置 的重摆 、 加有 效工 作 增 齿数 、 优化传动轮系参数 、 更改齿 轴联接 方式等措 施 ， 有 在 效减 小安全 系统体积的情况下 ， 以使 引信 的炮 口安全 距 可
离 和 强 度 均满 足 要 求 ．
于引信 时基 振荡 器 的稳 定性 ． 在各 种 原理 的振荡 器 电路 中， 晶体振荡器的精度最高 ， 频率 一致 性也很 好 ， 因此美 国 中大 口径弹药的电子 时间引信几乎 全部采 用晶体振 荡器 ． 但是 晶体 振荡 器 也 存在 明 显 的缺 陷 ， 就是 耐 冲击 性 能较 差， 尤其是对于小 口径 引信来说 ， 内过载非 常大 ， 膛 晶体 易 发生破碎 ， 导致引信无法工作 ． 了提高耐 冲击性能 ， 常 为 通 采用 Ｌ 、Ｃ等原理 的振荡器 ， ＣＲ 但必须解决频率稳 定性 和一 致性问题 ． 对于发 射前 装定 的 电子时 间引信 ， 以利 用装 可 定器逐发测 定引信振荡频 率 、 用 比频修 正 的方 法来提 高 采 计时精度 ， 这一技 术得 到 了广泛应 用 ． 对于炮 口快 速装 但
信 、０ ｍ火箭 Ｍ ３ ７ｍ ４９引信 、 远程 多管火 箭 Ｍ ４ ４５引信 、 舰炮 Ｍ ４ ２Ｍ Ｄ０引信等 ； Ｋ３ Ｏ 南非 也有 自己的电子时间引信家族 ，
包括 中 大 口径 火 炮 Ｍ ２０ Ｍ ８３ Ｍ ８４引 信 ， 击 炮 ９２ ， ９０ ， ９０ 迫 Ｍ ８３ Ｍ Ｆ １引 信 等 ； ９１，Ｔ ０ 一些 多 选 择 引 信 ， 美 国陆 军 的 如 Ｍ ７ ， ７２榴 弹 引信 ， ７４ 迫 弹 引信 ， ７３ Ｍ ８ Ｍ ３Ａ１ 海军 的 Ｍ ４ ９ Ｋ １， Ｅ ４７引信 等也 都具 有 电子定 时装定 功能 ． 些 电子时 间 Ｘ３ 这 引信 采用 手工或 自动感应方式进 行装 定 ， 定时精 度有 了 使 显著提高 ， 时 精度 一 般 在 ｏ １ｓ 个别 型号 甚 至 达 到 了 计 ． ，
弹药 电子时间引信 的炮 口安 全距 离大于 １ 完全解 除保 ８ｍ， 险距 离不 超 过 ４ 电解 除保 险距 离 约 ４ ［ ． ０ｍ， ０ｍ ３ Ｊ 由于引信 内部 空间有 限 ， 承受 的过载 又非 常 大 ， 而 因
此无 返 回力 矩 钟 表 机 构 设 计 中 面 临 的 主 要 问 题 是 如 何 满
统、 计时 电路系统等模 块组成 ． 由于引信体 积小 、 强度要求
高， 在作战使用时还要与火炮 系统 、 控系统 、 丸系统 等 火 弹
发生密切联 系 ， 因此小 口径 电子 时间 引信 的设计 是一个 复 杂的系统工程 ， 而其中的每一个 环节都对 引信精 确定时起 爆 的 效 果 有 着 直 接 或 间接 的影 响 ． ２ １ 装定技术 ． ． 电子时 问引信的装定 方式 主要有 ２种 ： 手 动装定和感应 装定 ． 动装 定方式 比较 简单 ， 期 的线传 手 早 输方法 已经被淘汰 ， 目前主要通 过人工调 整引信 外部 的按 钮来设定时问 ， 利用 引信 上 的显示屏 直接 观察 结 果 ， 并 因 此不需要借 助外部 设备 ， 用于 射速 不高 的场合 ， 适 如美 国 在研的 Ｘ ８／ Ｍ ８ Ｍ７４Ｘ ７５迫弹电子时间引信 ． 感应装 定是 电子 时问引信的 发展 方 向， 它通 过感应线 圈 来 实 现装 定 ， 有 ２ 形 式 ： 工 感 应装 定 和 自动 感 应 装 也 种 手
定 ． 工 感 应 装 定 在 发 射 前 进 行 ， 常 需 要 专 门 的手 持 式 手 通
射后再 由引信 电源供 电 ． 这种 工作方式 虽然对 引信 电源 的 激活 时间也有要求 ， 还 不是 十分严 格 ， 但 只要 在 出炮 口前
完成 即可 ． 而对 于小 口径 电子 时间 引信来 说 ， 装定 过程 是 在出炮 口瞬 问进 行 的 ， 因此 要求 引信 电源 在此 前必 须 激 活， 并快速稳定地 供 电 ， 有化 学 电源 的性 能难 以满足 这 现
维普资讯
第பைடு நூலகம் ９卷
第２ 期
四 川 兵 工 学 报
２０ 年 ４月 ０８
【 综述与评述】
电子 时 间 引信在 小 口径 弹 药 中应 用 的关键 技 术
王康谊 黄 江２李世 中 ， ，
（． １ 中北大学 信息与通信工程学 院 ， 太原 ００５ ； ．５ ， 庆 ４０ ２ ） ３０ １ ２ １２厂 重 ００ １
关键词 ： 电子 时间引信 ； 口径弹药 ； 小 精确 起爆 控制
中图 分 类 号 ：Ｐ０ ；Ｊ３ Ｔ ３ ８Ｔ４ ０ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０６ ７７２ｏ ）２ ０７ ２ １０ 一ｏｏ （ｏ８０ —０８ —０ 达 ， 及 电 视 、 光 、 视 红 外 在 内 的 自动 跟 踪 测 距 系 统 ， 以 激 前
图 １ 小 口径 电 子 时 间 引信 的作 用原 理
收 稿 日期 ：０８— ２—２ ２０ ０ ５
作者简介 ： 王康谊 （９７ ）女 ， １６一 ， 山西临汾人 ， 博士研究 生 ， 副教授 ， 主要从 事电子技术及应用研究
维普资讯
８ ８
四 川 兵 工 学 报
电子时间引信 是 以现代 微 电子技 术为 基础 而发 展起 来的 ， 目前主要应用于 中大 口径 弹药 ． 例如 ， 国为 中大 口 美 径弹药研制的电子时间引信 已经基本 上实现 了系列 化 ， 包 括加榴 炮 Ｍ ６ Ａ ／ ７７ １引信 、 击炮 Ｘ ７４ Ｘ ７５引 ７２ １Ｍ ６ Ａ 迫 Ｍ ８／ Ｍ ８
０ ０ 的 水平 ． ．１ｓ
为了满足 近程反导 弹药精确 打击 目标 的需 求 ， 电子 时 间引信在小 口径 弹药中的应用也 成为 一种发展 趋势 ， 在 并 防 空 反导 作 战 中发 挥 了 重 要 作 用 ． 研 究 对 小 口径 电 子 时 本 间引信 的关键 技术 进行 分析 ， 并指 出最新研究进展 ．
问短 ， 因此 小 口径 电子 时 间 引 信 的 装 定 必 须 采 用 自动 感 应 装定方式 ． 目前 ， 内 在 炮 口快 速 感 应 装 定 技 术 方 面 的研 国 究已经比较 成熟 ， 可以满足小 口径电子 时间引信 的测速 和 编 程 装 定需 求 ． ２２ 高 精 度 计 时 技 术 ． 子 时 间 引信 的计 时 精 度 主要 取 决 ． 电
摘要 ： 在跟踪 和研究 国外小 Ｉ径 电子时间引信研制现状 的基 础上 ， 出并 分析 了我 国发 展小 Ｉ径 电子 时间 引信 Ｓ ｌ 提 Ｓ ｌ 应解决的关键技术 ， 括装定技 术 、 包 高精度 计 时技术 、 电源技术 ， 以及安 全系 统等 ， 总结 了现 阶段 的最新 技术进
展．
间引信 的设计 也 面临 同样 的难题 ． 年来 ， 内外 都在 尝 近 国
试采用无返 回力矩 钟表机 构作 为小 口径 弹 引信 的延 期解
除保 险机 构 ， 取 得 了 一 些 成 功 经 验 ， 瑞 士 小 口 径 空 爆 并 如
高的场合 ， 如瑞士 的 Ａ Ｅ Ｄ电子时问引信 ． ＨＡ 由于小 口径 弹药 主要 对付 近程 目标 ， 速高 、 应 时 射 反
定 来说 ， 由于 响 应 时 间 非 常 短 ， 法 采 用 这 一 技 术 ， 要 寻 无 需
３ 结束 语
在跟踪 国外装 备与 技术发展 的基础 上 ， 过 自主研 发 通 和技术攻关 ， 目前小 口径 电子 时间 引信 的各项关 键技术 已 经取 得 了 实质 性 突 破 ， 术 技 术 指 标 达 到 了 预 定 要 求 ， 战 总 体技术性 能接 近国际先进 水平 ， 为我 国新一代具 有精确 打 击能力 的防空反导 武器 系统 的研 制提供 了技术支 撑 ， 为将 来相关武 器系统的发展 提供 了技 术储 备 ．
具 有威 胁判 断 、 报警 和 自动切换 功能 ． 发射前 ， 搜索 雷达探 测 ５ｋ 之 内 的 目标 ， ｍ 由跟 踪 雷 达 实 施 跟 踪 ， 而 测 得 目标 进 的速度 、 距离 和方位 ， 将这 些数 据传 输 给火炮 上 的火控 并 计算 机 ， 由计算机解算射击诸元 ． 可编程 电子时间引信 的装定 由安装在炮 口的 ３ 个线圈 和引信 上的感应 线圈 来完成 ． 发射 时 ， 弹丸 飞出炮 口的 在 瞬间 ， ２个测速线圈精确测定每发弹丸 的初速 ， 前 并将该速 度数据 输入火控计算 机 中， 算机将 此速度 与来 自目标跟 计 踪雷 达的数 据进 行 比较 ， 而确定 弹丸到 达 目标前 方某点 从 的准确 时间 ， 即通过第 ３个线 圈对 弹底 引信 自动进 行时 间 编程 ， 此后 引信 开始 倒计 时 ． 当引 信 引爆 后 ， 燃 Ａ Ｅ Ｄ 点 ＨＡ 弹内的抛射药 ， 弹体爆裂并抛 出 １２枚钨合金子弹 ， ５ 从而在 目标前 方形 成一个弹幕 ． 由于火炮 能测出每发弹 的炮 口初速 ， 给引信 单独编 并 程 及设定 飞行 时 间， 因此 Ａ Ａ ＨＥ Ｄ弹药及 电子 时间 引信 具 有精确定 时起爆 功能 ， 使小 口径弹药 反飞机 和反导 的能力
种 要求 ．
小 口径 弹药射 程近 ， 弹道 飞行 时 间短 ， 电路 系统 低 在
功耗 问题 得 到 解 决 的 前 提 下 ， 用 磁 后 坐 发 电 机 ， 可 以 采 既 实现 在 膛 内 的 快 速 激 活 ， 可 以 保 证 全 弹 道 的 工 作 能 量 ， 又 是解 决 小 口径 电 子 时 间 引 信 能 源 技 术 的 可 行措 施 ． ２４ 引信安全 系统 ． 小 口径 弹引信安全 系统 的设 计 中， ． 在 保 险机 构 相 对 比较 成 熟 ， 常 采 用 后 坐 和 离 心 ２种 环 境 作 通
为解 除保 险的动力 ， 但在延期解 除保 险机构 的设计上一 直 存 在 问题 ， 以完 全 满 足 安 全 距 离 的 要 求 ， 口径 电 子 时 难 小
感应装定 器 ， 如美 国的 Ｍ ６Ａ１ ７２ 引信 、 南非 的 Ｍ Ｆ １引信 ＴＯ
等． 自动 感 应 装 定 则 是 在 发 射 过 程 中进 行 ， 用 于 射 速 较 适
足安 全距 离和强度 ２ 方面 的要 求 ． 小 口径 电子时 间引 个 在 信的设计 中 ， 通过 采取 沿 弹轴配 置 的重摆 、 加有 效工 作 增 齿数 、 优化传动轮系参数 、 更改齿 轴联接 方式等措 施 ， 有 在 效减 小安全 系统体积的情况下 ， 以使 引信 的炮 口安全 距 可
离 和 强 度 均满 足 要 求 ．
于引信 时基 振荡 器 的稳 定性 ． 在各 种 原理 的振荡 器 电路 中， 晶体振荡器的精度最高 ， 频率 一致 性也很 好 ， 因此美 国 中大 口径弹药的电子 时间引信几乎 全部采 用晶体振 荡器 ． 但是 晶体 振荡 器 也 存在 明 显 的缺 陷 ， 就是 耐 冲击 性 能较 差， 尤其是对于小 口径 引信来说 ， 内过载非 常大 ， 膛 晶体 易 发生破碎 ， 导致引信无法工作 ． 了提高耐 冲击性能 ， 常 为 通 采用 Ｌ 、Ｃ等原理 的振荡器 ， ＣＲ 但必须解决频率稳 定性 和一 致性问题 ． 对于发 射前 装定 的 电子时 间引信 ， 以利 用装 可 定器逐发测 定引信振荡频 率 、 用 比频修 正 的方 法来提 高 采 计时精度 ， 这一技 术得 到 了广泛应 用 ． 对于炮 口快 速装 但
