侵彻弹药在现代战争中日益受到重视,而侵彻弹药引信对侵彻弹药的毁伤威力发挥着至关重要的作用。《现代引信技术丛书:侵彻弹药引信技术》结合国内外侵彻弹药发展现状,就该领域的发展脉络、基本概念、关键技术进行了简要梳理与阐述。
《现代引信技术丛书:侵彻弹药引信技术》介绍了侵彻弹药与侵彻专用引信的基本情况;分析了外军侵彻弹药引信的演化过程,将国外已公开的多型侵彻弹药引信研发过程和技术特点做了详细分析;介绍了侵彻弹药引信常用的传感器技术以及侵彻弹药与引信研制过程中极为关心的侵彻加速度信号构成;讨论了弹引系统在侵彻过程中发生的结构响应的分析方法,以及结构响应带来的危害;介绍了对侵彻加速度信号进行深层次分析的数学方法;对侵彻引信总体设计技术和实现途径进行了详细讨论;对侵彻弹药引信科研中经常使用的各种试验方法进行了逐一介绍。
《现代引信技术丛书:侵彻弹药引信技术》可作为弹药专业、引信专业的技术人员进行科研设计的参考用书,也可作为相关专业本科和研究生的教学参考书。
第1章 侵彻弹药与引信概述
1.1 侵彻弹药概述
1.2 侵彻弹药的发展
1.2.1 专用侵彻弹药的出现
1.2.2 更强的“宝石路”炸弹
1.2.3 增加2000磅级战斗部的侵深
1.2.4 可以坐标攻击的侵彻弹药
1.2.5 让巡航导弹也能侵彻
1.2.6 打击机场跑道
1.2.7 巨型侵彻弹药
1.2.8 侵彻弹药最新的发展
1.3 侵彻弹药引信概述
第2章 侵彻弹药引信的发展
2.1 概述
2.2 专用侵彻弹药引信
2.3 硬目标智能引信
2.4 可编程智能多用途引信
2.5 多事件硬目标引信
2.6 硬目标空穴敏感引信
2.7 其他已形成装备的侵彻弹药引信
2.7.1 “风暴之影”巡航导弹配用的MAFIS引信
2.7.2 法军装备的FMB-21模块化航弹引信
2.8 侵彻弹药引信发展的关键技术
第3章 侵彻弹药引信中的传感器技木
3.1 概述
3.2 用于保险解除的传感器
3.2.1 感受弹道风力和机弹分离的FZU系列引信启动器
3.2.2 感受弹道过载的MEMS加速度传感器
3.3 惯性开关和惯性触发传感器
3.4 压电加速度传感器
3.4.1 压电加速度传感器基本原理
3.4.2 电荷放大器的灵敏度
3.4.3 电荷放大器的下限截止频率
3.4.4 压电加速度传感器的应用问题
3.5 压阻式传感器
3.5.1 压阻加速度传感器基本原理
3.5.2 典型压阻加速度传感器产品
3.5.3 压阻加速度传感器的应用问题
第4章 侵彻弹药引信感受的加速度信号构成
4.1 概述
4.2 弹体侵彻混凝土的运动过程分析
4.2.1 混凝土目标侵彻形态
4.2.2 侵彻过程中弹体受力因素分析
4.2.3 侵彻阻力模型
4.2.4 刚性弹体侵彻混凝土靶板过程侵彻机理分析
4.2.5 刚性弹体侵彻过程的运动分析
4.3 侵彻混凝土过程运动方程的应用
4.3.1 对不同弹头形状和初速的弹体侵彻混凝土计算
4.3.2 应用侵彻混凝土运动学方程对刚体加速度进行预估
4.4 弹体侵彻混凝土加速度信号的组成分析
4.4.1 侵彻加速度信号的组成概述
4.4.2 刚体加速度
4.4.3 弹引系统结构响应
4.4.4 加速度测试系统振动形成的减负加速度及其他原因形成的加速度
4.5 侵彻加速度信号分析的重要性
第5章 侵彻弹药引信弹引系统动态响应仿真分析
5.1 弹引系统响应概述
5.2 侵彻过程中引信部位加速度的仿真方法
5.2.1 侵彻过程仿真现状
5.2.2 弹体侵彻混凝土目标过程仿真实例
……
第6章 侵彻加速度信号时频特性分析
第7章 侵彻弹药引信总体设计
第8章 侵彻弹药引信动态试验与评估方法
参考文献
现代战争中的打击对象包括大量结构坚固的硬目标,普通杀伤爆破型弹药对此难以有效摧毁,根据统计,等同当量的炸药在硬目标内部的最佳位置起爆与位于目标表层起爆相比,其能量耦合效率可提高20~50倍,因此控制战斗部在深入硬目标内部起爆是达成高效毁伤的关键。
20世纪80年代初,美国空军为有效打击华约阵营在欧洲大量构建的加固机库与地下工事,专门研制了2000磅(1磅=0.453592kg)级的BLU-109/B侵彻战斗部,与当时美国空军拥有大量库存的MK80系列杀伤爆破战斗部不同.BLU-109/B采用了简洁的弹形和加固的弹体,重力投放条件下,可贯穿1.8m钢筋混凝土目标,配用触发延时引信FMU-143/B以实现战斗部侵彻目标后的引爆,装备了BLU-109/B战斗部的主要弹药类型包括GBU-24、GBU-27两型激光制导炸弹。1991年海湾战争期间,美军利用BLU-109/B战斗部打击的目标中,70%被有效摧毁,但对伊拉克的几处超深目标,BLU-109/B仍显不足。为此美军专门临时赶制了BLU-113/B重型侵彻战斗部,结合GBU-27系列激光制导炸弹的制导组件形成了GBU-28/B重型激光制导炸弹,配用FMU-143系列的改型引信,并取得了不错的打击效果。
海湾战争后,美军更加关注那些具有坚固的建筑结构防护、兼具地表遮蔽结构的高价值目标,并特别将此类目标称为“深埋硬目标(Hardand/or Deeply Buried Target Defeat Capability(HDBTDC)Program)”,为此制定了专门的研究计划并持续发展新型侵彻战斗部和智能侵彻引信技术。
截至目前,美国、英国、法国、德国、俄罗斯等国家在研、装备的侵彻弹药已有多种型号,多数型号配备了专门的引信,其中一些性能较为普通的侵彻弹药通过国际军贸途径扩散到更多的国家。如法国研制的反跑道弹药“迪朗达尔”外销到10多个国家,又如韩国也已经购买了美国的GBU-39小直径制导炸弹,具备了打击如飞机堡等一般硬目标的能力。但高性能的侵彻弹药和引信通常不会轻易出口到其他国家,这主要受到国际关系、地缘政治的制约。能否独立研制高性能的侵彻弹药与引信,也是对一个国家军事科技能力和工业水平的考验,具体而言,涉及力学、物理化学、传感与控制、信号处理等多个学科,需要冶金、火炸药、机械加工、微电子、软件等多个基础工业领域的支持与配合,其研制费用也十分高昂。在常规弹药领域,侵彻弹药及其配套系统的技术密集度是最高的。