硬目标侵彻引信的作用方式

现代战争中，为了防止遭到敌方的直接攻击，同时掌握战场的战略主动权，许多重要目标都转移到地下，而且采取了坚固的防护措施。侵彻弹药（又称钻地弹）是打击这类高价值硬目标的重要手段，而硬目标侵彻引信是侵彻弹药实现高效毁伤的核心部件，因此一直是国际上武器发展的热点。

硬目标侵彻引信利用其中安装的加速度传感器作为环境信息敏感元件，来感知弹丸在碰撞、侵入、穿透硬目标过程中由于目标阻力而产生的减加速度。引信根据该环境信息实时识别弹丸侵彻目标的历程和相对于目标的位置，完成炸点识别和起爆控制任务，使战斗部在最佳炸点位置处爆炸，以实现对目标的高效毁伤。针对各种高价值硬目标的不同构造、形态，硬目标侵彻引信主要有计时起爆、计层/计空穴起爆、计行程起爆、介质识别起爆等4种作用方式。

计时起爆是引信将侵彻加速度信号实时识别弹丸碰击目标的时刻作为计时起点，按照预定时间延时发出起爆信号。计时起爆可以实现控制弹丸侵入目标一定时间爆炸，最终炸点可以在目标介质内部，也可以在目标后一定空间处，完成依赖于延时时间的长短。计时起爆控制方法适用于攻击单层硬目标，例如工事掩体、桥梁、机库、油库等。

计时起爆的优点是方法简单，实现方便，延时时间根据目标及期望炸点位置计算得到，并由装定器装定给引信电路。但是，计时起爆缺乏对目标打击的灵活性，时间长短直接影响目标毁伤的有效性。因此，在侵彻引信中，计时起爆一般作为必要起爆方式存在，作为主起爆方式的补充方式。

计层/计空穴起爆是引信根据侵彻加速度信号实时识别弹丸碰击目标、侵彻目标、穿透目标、在目标内部空间飞行等一系列历程并累计弹丸穿透目标的层数或空穴数，来控制战斗部在指定层数发出起爆信号。最终炸点在多层目标内部空间处。计层/计空穴起爆控制方法适用于攻击多层目标，例如多层建筑物。

计层/计空穴起爆功能的核心技术是计层/计空穴起爆控制算法，该算法完全根据实际的侵彻过载信号进行识别和计算，实现对弹丸侵彻全过程中目标环境信息的充分利用，真正符合现代引信目标信息探测、识别与控制的设计理念。因此，计层/计空穴起爆具有打击精度高、对目标打击灵活性高等优点，是目前硬目标侵彻引信主要的起爆方式。

但是，由于多层目标侵彻的加速度信号上叠加了大量的高频振荡信号，因此，侵彻过载往往变得不清晰，甚至被振荡信号淹没；当弹丸侵彻速度较高时，弹丸在层间运动时间短，弹体结构响应衰减慢，造成层与层之间的过载信号相互粘连。这些因素都可能使计层/计空穴起爆控制算法难以准确识别和分辨目标层，从而影响引信的工作可靠性，最终造成计层/计空穴起爆功能无法正常作用。

计行程起爆控制方法是引信根据弹丸侵彻加速度信号实时识别弹丸碰击目标，并根据加速度值实时积分计算弹丸在目标中的行程，来控制弹丸在指定行程位置处爆炸。最终炸点可以在目标内部，也可以在目标之后，该方法适用于攻击机场跑道这类单层厚目标。

计行程起爆控制方法同样充分利用了弹丸在目标侵彻历程中的环境信息，可以控制炸点在目标的确定位置，具有能够实现炸点定量控制的优点。

计行程起爆控制方法由计行程算法支撑，关键技术在于利用加速度值计算得到符合长度量纲的侵彻行程。计行程起爆控制方法已经基本突破了关键技术，其工程实现的难点在于行程炸点控制的精度。根据目前使用加速度传感器的精度和行程计算误差，现在计行程起爆能够实现的最优精度不大于80％。因此，对计行程起爆控制而言，其优势在于炸点定量控制，而炸点定量控制的关键在于炸点精度。目前由于器件及目标的复杂性，炸点精度还不能满足要求，这也是该技术虽已突破却未能付诸工程使用的原因。

如果在硬目标侵彻引信中采用三维加速度传感器，则可以实时计算弹丸在目标中行进的深度，从而控制弹丸在指定的目标深度处起爆。

介质识别起爆控制方法是引信电路利用时域、频域等信号处理手段对弹丸侵彻加速度信号进行分析，从中提取出体现目标不同介质属性的目标信息；再按照之前根据试验数据建立的目标介质库和介质识别方法进行实时介质识别，控制弹丸在指定介质目标层中爆炸。该方法专门针对复合介质目标，例如机场跑道、多层建筑物等，典型的介质包括混凝土、土壤、空气、钢板。

介质识别起爆控制方法的关键在于建立一套针对不同介质的全面而且完整的目标介质库，并且建立一个能够工程实现的实时的介质识别方法。根据目前的研究现状，该方法离实际应用尚有较大的距离。