基本介紹
- 中文名：飛彈引信
- 外文名：guide missile fuze
- 性質：爆炸控制系統
發展歷史,背景,發展階段,結構,分類套用領域,研究發展趨勢,
發展歷史
背景
80年代初期以來,較大規模的局部戰爭就有四次: (1)1981～1988年的兩伊戰爭; (2)1991年的海灣戰爭;(3)1999年的科索沃戰爭;(4)2001年的阿富汗反恐怖戰爭。 每次戰後都對武器性能提出了更高的要求。也正因為如此,飛彈引信技術也得到迅速發展,確切地說引信技術發展來自三個方面:
(1)戰爭對克敵制勝的需求;
(2)武器系統綜合作戰效能提高的需求;
(3)相關技術發展所提供的技術可能性所產 生的技術推動力。
事實上,(1)和(2)主要體現軍事發展的需求、 牽引,是引信發展的必不可少的條件。它使引信的功能不斷擴展;(3)主要體現技術發展的推動,也是引信技術發展的充分條件。它使引信的性能不斷完善與提高。因此,本文從上述二個方面探討和闡述國外飛彈引信技術的研究與發展。
國外飛彈引信技術研究與發展概況（21世紀初上朔到 80年代初期）
引信技術的研究與發展在一些技術先進國家 倍受重視,特別是在引信工作體制、引信抗干擾技術、引信與戰鬥部配合、引信動態試驗與仿真技術、引信新概念和基礎理論、引信相關技術、引信發展戰略研究等方面均投入了大量的人力和物力,並儘可能地將最新科學技術成就套用在引信的研究設計上。
引信技術研究投入最大的國家首推美國,據不完全統計,美國的海、陸、空三軍大約有16家引信研究機構從事引信技術研究任務,其中哈里戴蒙特引信試驗所是美國最大的引信研究中心。根據美國國防物資處DSM預測,引信在美國陸軍和國防部一元化管理中,享有很大的優先權。1984～1987財年,每年保持5億美元基金作為新設施的計畫,而到1988年躍升至12億美元。早在50年代中末期,美國空軍飛彈發展中心就開展和完成了火箭撬滑軌試驗設備的研製工作,並用於驗證引信在高速運動情況下的啟動特性;60年代初期建立了縮比的動態模擬試驗室和光學模擬試驗室,用於對靶場飛行試驗目標毀傷效果的評定;70年代中期開展並基本完成了對空目標和對地、海雜波的目標及環境特性的建模工作;80年代中期對引信與目標交會建立了計算機數字仿真的數學模型,從而把引信的研究、設計推向一個嶄新階段。
EMI.E公司是英國的主要引信研究機構。早在60年代初期,該公司作為英國的引信與發展中心,其武器分部在國防部的支持下,建立了引信超音波模擬試驗場,由於該試驗場僅能模擬電磁波的橫波及其使用上的局限性,80年代中期代之以由國防部籌建和控制管理的無線電縮比的動態仿真試驗室和引信近場目標特性研究試驗室,開展了近場目標特性和引信啟動特性的實物、半實物和數字仿真的研究,並成功地把這些試驗研究技術套用到“海標槍”、“天空閃光”等飛彈的設計定型當中去。通過仿真試驗,對飛彈引信同戰鬥部的配合性能,飛彈對目標的毀傷機率進行評定,從而把實彈靶試考核的數量減到最小,達到縮短研製周期、節省經費的目的。EMI.E公司武器分部擁有工程技術人員2000餘人,除承擔本國各種引信研究、設計任務外,還承擔北歐各國各種引信的研究任務,在80年代末期,EMI.E公司已成為北歐最大的引信設計中心。
在飛彈引信研究的先進國家行列中,最具有代表的是美國、俄羅斯、英國和法國,其次是德國、義大利和日本。自90年代中期以來,以色列的引信技術研究,也開始嶄露頭角。
發展階段
自二次大戰結束飛彈問世以來,飛彈引信的 研究與發展大體分為三個階段
引信發展的第一階段
大體是從二次世界大戰結束到韓戰結束期間(50年代中期)。這期間研製的飛彈引信研究主要是解決彈目交會時,如何探測到目標,使飛彈在不觸到目標(對空)或在達到預定的高度(對地)情況下引爆戰鬥部的問題,以期擴大目標殺傷面積。這期間的引信探測體制多為連續波都卜勒、簡單的連續波調頻和脈衝雷達體制。由於這期間的無線電雷達的干擾手段還處在剛剛萌芽的階段,故引信的設計主要是考慮解決引信抗飛彈的自身干擾(如熱噪聲和振動噪聲)問題,幾乎沒有任何抗人為干擾的措施。引信的參數設計雖亦考慮到與戰鬥部的配合問題,但延遲時間多為固定的,並往往同抗振動噪聲干擾的慣性積累時間結合在一起。引信的功能僅局限於簡單的戰鬥部起爆控制;引信的設計很少或基本上沒有考慮距離截止特性問題。這期間的飛彈引信大體上以美國的VT飛彈引信、波瑪克飛彈調頻引信、Delta調頻引信(對地目標)以及前蘇聯的SAM21、 SAM22飛彈的“黃蜂”(ШМЕЛЬ )引信為代表。
飛彈引信發展的第二個階段
該階段大體在50年代末期到70年代末期。此間可說是飛彈引信技術研究的蓬勃發展時期,雷射、紅外、脈衝、特殊波調頻、隨機噪聲調頻和各種複雜波形調製的引信(含主動、半主動式、被動式引信等)應運而生。引信的功能已由簡單的起爆控制向炸點精確控制方向發展,干擾手段的產生使引信的研究、設計側重於下述幾點。
(1)通過雷達波形設計,提高引信固有的潛在抗干擾能力,例如通過提高引信的距離截止特性提高引信抗轉發乾擾能力;通過採用雙通道提高引信對雜波阻塞干擾的識別能力;通過採用增幅抗干擾提高引信對掃頻和連續波瞄準干擾的能力……;
(2)通過採用雷射、紅外技術提高引信抗電子干擾能力;
(3)通過調整引信啟動延時、天線波束傾角、戰鬥部破片飛散角及其傾角,提高引信與戰鬥部的配合效率。
這期間各種引信波形如雨後春筍般地出現,真可謂“百花齊放”。值得一提的是,噪聲調製波形設計熱真到了沸沸揚揚的程度,從50年代末直吵到70年代末,相關法、去相關法、反相關法等等,不一而足。事實證明,儘管噪聲調製波形具有不模糊的距離截止,然而各種相干接收中的非相關的距離噪聲和非銳截止的距離律特性,使這種調製波形只適用於作用距離較小的彈種。因此,到70年代末期,有關噪聲調製波形的引信專利基本上銷聲匿跡了。據資料了解在型號引信中僅有“銅斑蛇”飛彈引信採用噪聲調頻這種體制。
a.這期間比較典型的飛彈引信
(1)雷達引信
1)英國的“天空閃光”非全相參的PD引信,延時調整範圍為0～100ms;
2)美國的“霍克”半主動引信和“不死鳥”窄脈衝引信;
3)法國的“海響尾蛇”引信; 、
4)義大利的Aspide飛彈的PD+旁瓣抑制引信;
5)法國和西德聯合研製的羅蘭特飛彈的特殊波調頻引信。
(2)雷射引信
1)美國的AIM29L飛彈Dsu215B雷射引信;
2)瑞典的RBS270飛彈的雷射引信。
(3)紅外引信
1)法國的響尾蛇R2440飛彈引信;
2)英國的Pk24空2空飛彈的中紅外引信;
3)美國的AIM29P空2空飛彈的中紅外引信。
b.這個發展階段的主要特點
(1)引信的抗干擾研究提到議事日程上來, 並通過雷達波形設計提高引信固有的潛在抗干擾能力;引信不同工作體制的研究受到重視;
(2)引信的功能已由簡單的起爆控制上升到精確起爆控制,並開始考慮用制導信息和引信獲得的信息實現起爆延時,並開始用天線波束傾角及戰鬥部飛散角的調整,實現精確起爆控制和提高引戰配合效率。從有關專利文獻看,已出現截擊雷達引信的雛形;
(3)引信試驗設備和仿真手段進一步完善。概括該階段的發展,可謂是積極、活躍、遍地開花。
引信發展的第三個階段
進入80年代以來,飛彈引信的發展進入第三階段。因此,近20年來飛彈引信研究發展的情況實際是第三個階段發展的情況。
回顧20年來飛彈引信技術的發展,由於受軍事發展需求牽引和科學技術發展推動的強烈影響,飛彈引信技術處於迅速、穩健、全面發展的新時期,新技術、新概念層出不窮。
70年代中期到80年代中期是蘇、美軍備競賽的激烈時期。激烈的軍備競賽為各種飛彈武器的研製提供了需求牽引,與其同時,科學技術的進步,尤其是在能源科學、電子技術、航天技術、材料科學、雷射技術和電子計算機等技術方面的迅速發展,為飛彈武器的發展提供了技術發展的推動力。而飛彈武器系統的發展又推動和促進了引信技術的發展。這期間飛彈引信技術的研究發展受到下述幾個方面的強烈影響:
a.自60年代末期以來,由於巡航飛彈的出現 和飛機低空突防能力的增強以及日益嚴重的電子 干擾環境,使引信朝著進一步提高引信的低空作戰性能和抗干擾能力的方向發展。引信的低空作戰性能已由70年代的200～300m,降低到80年代的50～30m。據報導,90年代改進的海響尾蛇飛彈引信可以攻擊5～10m掠海飛行的目標。為獲得良好的低空作戰性能,除採用銳截止的納秒脈衝距離門外,還把距離跟蹤技術用於對地、海雜波自動跟蹤,通過引信和高度表的一體化設計和對海雜波的自動跟蹤,實現對引信距離截止門的自適應調整,使引信信號通道自動地免受地海雜波的干擾。在抗干擾方面,為抗界外干擾和增大引信的不模糊工作距離,引信的調製波形已由單一簡單調製波形向多種複合調製發展。在多感測器的引信中,已經出現主/被動複合、微波與紅外、毫米波與雷射複合等引信,信息融合技術在引信中開始得到套用。
b.戰術彈道飛彈和反彈道飛彈的發展及其在戰爭中日益顯示的重要作用,以及彈目交會速度的增大和對引信同戰鬥部配合效率的提高及微計算機的迅速發展,使引信向最佳起爆的引信方向發展。引信的功能已由精確起爆控制向最佳起爆控制、最佳起爆方式控制和最佳起爆方向控制擴展。
(1)對於地2地戰術彈道飛彈引信
戰術彈道飛彈TBM(含戰略飛彈)由於在現代戰爭中所具有的特殊地位和作用,其研究和發展受到各國的高度重視,目前已發展到第三代。如美國的“潘興2Ⅱ”、俄羅斯的S221、S222、S223等。
中東戰爭、兩伊戰爭和海灣戰爭證明TBM發揮了重要作用。在1981～1988年兩伊戰爭中,伊拉克共發射了361枚“飛毛腿2B”飛彈,伊朗則發了271枚。其中1988年2～4月爆發了二戰後持續時間最長、發射數量最多、作戰效果最大、影響最為深遠的第五次TBM“襲城戰”。在52天的時間裡,伊拉克向伊朗發射了189枚“飛毛腿2B”飛彈,其中135枚擊中首都德黑蘭,造成1700多人死亡和8200多人受傷,伊拉克實現了以炸求和的目的。
由於以最小能量彈道飛行的遠程彈道飛彈再入時的彈傾角很小,彈道飛彈發展初期,要求引信具有高精度的定高起爆控制能力和高瞬發度及耐大衝擊的觸發引信。然而,隨著反彈道飛彈(ATBM)技術的發展和對TBM的攔截成功,出於攻防的需要,除了上述要求之外,要求飛彈引信向提高突防能力和提高作戰效能的方向發展。具體要求:
1)具有高的抗干擾能力(尤其不能被干擾“早炸” );
2)引信的工作具有隱藏性(或採用無線“靜默” );
3)釋放誘鉺頻率信號(或假頻率信號);
4)採用子母彈頭引信和末敏彈引信,並使引信工作在不同體制和不同工作頻率上。
為提高突防能力,引信技術研究發展的重點是在干擾情況下,提高引信作用的可靠性,防止引信因干擾而“早炸”。從查閱的有關專利文獻看,為提高引爆精度,這期間已出現利用感受彈頭速度和姿態角信息實現起爆點自適應調整和GPS技術用於精確爆高的報導。為提高抗干擾能力,而採用幾種引信複合的形式。
a)兩種不同工作體制的串聯複合,如脈衝調製的引信同連續波調頻引信的複合,以減小引信的“早炸”機率;
b)兩種不同雷達引信的串聯複合再同抗電子干擾的近炸引信(如慣性過載引信)或觸發引信進行並聯複合;
c)採用抗干擾的彈道長度引信或過載開關引信同觸發引信複合。
在這期間,高精度的母彈開艙引信和子彈引信得到迅速發展,以提高突防能力和對目標的毀傷能力,一個母彈可以拋撒上百個子彈頭。子彈頭可以是末敏靈巧引信彈頭、雲爆引信彈頭和對機場跑道破壞力極強的侵徹引信彈頭,上述三種彈頭引信在最近20年內得到迅速發展。早在80年代中期美國Proc.IEEE就報導了一種既可以由火箭彈、火炮拋撒也可由戰術彈道飛彈、空2地飛彈拋撒的靈巧彈藥的末敏引信,用於殺傷地面目標。
90年代中期,美國、德國、法國、瑞典等國分別研製成炮射的“薩達姆”、“靈巧155”、“ACED”、“BONUS”等靈巧引信,並已批量生產和裝備,僅美國1998年對“薩達姆”的採購量達73000發,總經費為18.9億美元。
目前美國研製的第三代雲爆彈戰鬥部,其爆炸威力是同等質量TNT的9～10倍。它對軟目標具有很大的破壞作用,是一種大面積殺傷武器。當飛彈飛至預定目標時,通過母彈引信開艙適時地將其拋出,雲爆彈在調整姿態裝置的作用下接近目標,燃料拋撒引信在預定高度引爆戰鬥部,將炸藥沿半徑方向拋散,形成餅狀雲霧,與其同時,雲霧爆轟引信也被拋撒出,經一定延時後,雲霧爆轟引信引爆拋散形成的雲霧,使之爆轟。
(2)反彈道飛彈引信技術的研究與發展
由於TBM彈頭的再入速度大,RCS小,再入彈頭飛行角變化大,彈道難以預測以及摧毀彈頭必須要引爆彈頭,因此,對ATBM武器系統的制導精度和引戰配合要求提出了很苛刻的要求。可以這樣說,反戰術彈道飛彈比反飛機目標難得多,在某些方面甚至比反洲際彈道飛彈(ICBM)還難些。因此,反彈道飛彈的發展把引信技術的研究推向一個嶄新的階段。
目前,國外反彈道飛彈很多,比較典型的為美國的“愛國者”、“ERINT”增程攔截彈以及俄羅斯的C2300B。“愛國者”飛彈分為PAC21、PAC22、PAC23三種。PAC21飛彈前期為能夠攔截飛機和 近程彈道飛彈的SAM2D地2空飛彈,1972年由雷 恩公司主承包商進行研製,1976年5月改名為“愛國者”,1982年完成研製。其引信為無線電近炸引信,戰鬥部68KG,殺傷半徑20m,1986年9月對“長矛”飛彈進行實靶攔截,試驗結果只是將控制翼打掉,使其彈道偏離,認為不足於摧毀來襲的TBM。1985年3月對PAC21開始改進,92年完成了PAC22改進工作。改進工作主要包括對戰鬥部和引信及引戰配合的改進,採用M818E無線電引信,增加了前向探測天線波。雙波束天線使引信具有攔截飛彈和飛機的兩種功能。為改善攔截TBM時的引戰配合效率,將戰鬥部的質量由原來的68.2KG增大到84KG,其破片重量由2克增大至45.6克。1991年的海灣戰爭就是“愛國者”PAC22比較成功地攔截了“飛毛腿2B”飛彈, 轟動了世界。PAC23主要是從制導和雷達系統改進以增大攔截遠程SS220TBM飛彈的能力。彈上採用“終端強迫制導系統PIF,其作用是在與目標遭遇前1s內啟動PIF制導系統,對終端制導誤差進行修正,使脫靶量由5m減小到1m。據有關資料所述,PAC23對其引信和戰鬥部進行了改進,但未見具體詳細報導資料。
美國的ERINT增程攔截彈是一種小型的高度靈活的反戰術彈道飛彈攔截彈,用於美國兩層防禦系統中的低層防禦。1987年5月,美國用一枚ERINT飛彈成功地攔截了一枚“長矛”戰術彈道飛彈。大約於90年代中期裝備部隊。該飛彈的研製成功有可能導致飛彈引信從傳統的側向探測概念向前向探測概念的轉變。
ERINT主要由一個固體火箭發動機和一個 非爆炸性的功能殺傷彈頭,採用直接碰撞方式摧毀目標。彈頭的前端有一個安裝在萬向支架上的毫米波雷達導引頭,其後面是一種獨特的單軸穩定控制系統。該系統由240個只有獵槍子彈頭大小的固體發動機組面,並均勻地分布在彈體周圍,飛行中按照彈上計算機的控制指令,脈衝式地點火工作,不斷地修正攔截彈道,以便在最後尋的過程中,使攔截彈直接命中目標。ERINT的另一顯著特點是在制導艙的後部裝有一個殺傷增強裝置,以增加對目標的碰撞面積,以防止攔截彈不能直接命中目標。殺傷增強器由高能炸藥和鎢球散彈組成。該裝置的起爆由導引頭測量至目標的距離,並通過計算機計算和控制最佳起爆點。起爆時,鎢球形成園盤形的殺傷區,園盤的半徑略大於攔截彈的最大脫靶量。這實際上是動能殺傷(KKV)彈同GIF(Guidanceintegratedfusing)概念引信的密切結合。在這裡引信側向探測器不見了,代之以前向探測的導引頭及最佳爆算法。
據文獻報導,“1988年俄國裝備部隊的‘C2300B’反飛機反導防空飛彈系統是世界上第一研 制出來的高效能的陸軍反飛機反導防空飛彈系 統[8]。按其在反飛彈方式下的作戰性能,‘C2300B’防空飛彈系統至今在俄國內或在俄國外均無與之相比的同類系統”。根據介紹,“C2300B”飛彈的一大特點是採用定向戰鬥部及所謂“全公 式的引戰配合”,為此需要進行目標脫靶方位識別及“全公式”的,也即考慮相對速度矢量、破片動態飛散角及目標類型的引信啟動規律。與上述的GIF概念有些類似,為了使定向戰鬥部破片飛散方向對準目標,需要導引頭測量目標相對飛彈的脫靶方位,並在飛彈與目標遭遇前0.2s時間內控制飛彈滾動,完成飛彈定向戰鬥部主飛散方向對準目標的滾動。為此,必須對目標的脫靶方位進行識別。採用這種引戰配合方案確是世界上一大創舉,看似削足適履,使系統複雜化,但也看出俄國人是何等重視引戰配合的問題。具體實施過程是:在與目標遭遇前0.5～2s時,彈上產生飛彈滾動指令,以保證在戰鬥部爆炸時,戰鬥部破片飛散場最大密度方向與目標方向重合,(目標脫靶方位由導引頭給出)。遭遇前0.3s時接通飛彈近炸引信,然後引信通過對目標檢測發出引爆戰鬥部指令。按照上述介紹的情況,引信還應存在側向檢測的功能,所不同的是充分利用了制導信息,可說是一種初級階段的GIF概念引信。
可以這樣說,彈目交會速度的增大以及反彈道飛彈對引戰配合的刻求,導致了GIF新概念引信的產生及引信的發展。
GIF概念最早出現在美國1996年和1997年的DefenseTechnologyAreaPlan。該概念不同於國內通常所說的“充分利用制導信息和引信自身獲得的信息相結合的制導與引信一體化設計的概念。GIF技術概念導致了以往引信通用的目標側向探測和起爆延時算法,向通過主動制導系統對目標進行前向檢測獲得的作用距離等信息,進行處理而預測目標起爆瞄準點的預測算法的轉化,從而可以方便地與瞄準戰鬥部相配合,使戰鬥部自適應目標起爆,達到提高對目標毀傷效果的目的。因此,美國國防部(DOD)認為GIF系統同現存的引信系統及制導與控制的引信相比,可使戰鬥部對目標的毀傷效率增加20～30%。
定向戰鬥部的發展和引戰配合最佳方向的控制,要求引信向二次起爆引信技術發展。例如,對園柱形分瓣定向戰鬥部,要求引信提供兩次方位信息以實現對戰鬥部兩次起爆控制。第一次方位信息起爆戰鬥部側向均勻排列的某一線性聚能槽,切開戰鬥部的殼體,使其分瓣;第二次起爆與線性聚能槽相對應的側向線性傳爆系列。第二次起爆的信息應符合對目標的自適應延時的要求。兩次起爆控制實現了戰鬥部對目標毀傷最大的最佳方向控制。從某種意義上講,“C2300B”引信也是一種二次起爆控制引信。
半導體量子阱(QWL)和大光學腔雙異質(LOC2DH)半導體雷射器陣列的發展[6],半導體砷化鎵雷射器功率的提高和雷射引信無與倫比的抗電子干擾的能力以及較無線電雷達引信易於實現方位識別的優點,在近距格鬥和中遠程先進的空空飛彈中,雷射引信受到重視並得到發展,幾乎80%～90%的空2空飛彈配備雷射引信。例如,在80～90年代,英國研製的先進近距AIM2132、以色列的怪蛇24、俄羅斯的AA211、AA212、美國的先進中距空2空飛彈AIM2120A以及AIM29M、AIM29N、AIM29P3的獵鷹AIM24H、“西北風”等空2空飛彈無一不是採用雷射引信。據專家對國外反坦克飛彈引信的統計,其主要型號也幾乎是清一色的雷射引信。
空2地飛彈和反輻射飛彈推動了區分地面背景和識別目標的反輻射和空2地飛彈引信的迅速發展,同時也出現了如鑽地彈所用的耐大衝擊過載的智慧型引信。鑽地彈引信,是90年代研究發展的一種新引信,主要用於空2地彈、航彈等,用以攻擊敵指揮控制中心、機庫等加固的地下目標,它要求戰鬥部具有極強的侵徹能力。1999年美國轟炸我國駐南聯盟大使館就使用了這種引信。據報導,美國研製的BLOCKIV戰鬥部,能穿透3～4.5m厚的鋼筋混凝土。引信在經受嚴酷的衝擊 環境後,仍能識別目標空穴,並在目標內部可靠起爆。目前Morterola公司研製的聯合編程引信JPF的後繼型HTSF是一種硬目標智慧型引信,可精確敏感三個方向的5～10000g的加速度,信號處理器可計算瞬時鑽地深度,引信可敏感並計算地下空穴,通過預編程實施在任何與空穴相關的位置起爆。
在反艦飛彈和攜帶型飛彈引信中,為提高對目標的命中機率,出現了先觸發後近炸最佳作用方式控制的引信。
綜上所述,在近20年的時間內,由於軍事需求牽引和相關技術的發展推動,還出現了許多新概念引信,如:彈道修正引信、軟體無線電引信、虛擬引信與仿真、GIF引信、GPS引信、基帶雷達引信、MEMS引信等,不一而足。這些概念不僅說明了該時期飛彈引信技術的迅速、全面發展,同時也為今後飛彈引信技術的研究發展奠定了良好基礎
結構
組成布局
目標感測器檢測目標，點火電路輸出點火電力，電動雷管點火併與起爆管、傳爆藥管連線，最後使戰鬥部起爆。斜向表示起爆管，這表示起爆管偏離傳爆藥管處在斷路狀態，即便電動雷管點火，也不能傳爆到傳爆藥管。該狀態稱為非備戰狀態。（四個基本功能：安全控制、解除保險，感覺目標、起爆控制）
斷路機構
在引信中與火藥並連的還有斷路機構，可以保護保險性和爆炸性。該機構一般要有一定的質量和大小，影響了引信的小型化和減輕質量。針對這種現狀，提出了採用電子保險與解保裝置技術代替斷路機構，採用微電子機械系統使引信的保險機構超小型化。
電子保險與解保裝置技術
最近出現了一種稱為電子保險與解保裝置（ESAD）的新型引信。該引信採用爆炸金屬片起爆（EFI）技術，取消了過去的切斷火藥機構。爆炸金屬片起爆裝置相當於過去引信中的電動雷管，利用1000V以上的高電壓起動，不用一次炸藥即直接起動二次炸藥，比原來引信使用電動雷管更鈍感。因此可以不要斷路器等機構。
爆炸金屬片起爆裝置的結構，由用樹脂隔離銅箔的層壓基板、中間空的圓筒和鈍感的二次炸藥組成。對電橋加高電壓時，因電橋蒸發，電橋部分的樹脂飛散，樹脂直接撞擊鈍感的二次炸藥，使二次炸藥點火傳爆，最終啟動戰鬥部。採用電子保險與解保裝置不需要斷路裝置，因此可以小型化。不過對應高壓電路的開關等較大，裝配這些的控制器很大。因此利用爆炸金屬片起爆裝置的小型化可以對應多種結構設計。
近年來正在研究針對目標的種類和方向等形成最有效攻擊目標的碎片戰鬥部。其方法之一是在戰鬥部上設多個起爆點，針對目標選擇起爆點，使最有效的碎片指向目標。這種戰鬥部使用原來的引信有困難，可以有效利用爆炸金屬片起爆技術。
微電子機械系統技術
最近微加工技術除半導體製造外還逐漸推向其它領域。稱為微電子機械系統的該技術現在正實用於加速度表和陀螺儀等精密機械。目前美國正在研究電子機械系統技術在引信上的套用。單兵攜帶型武器為便於進行巷戰，要求彈頭具有在空中起爆功能。作為未來的單兵裝備武器，正在開發在引信上採用微電子機械系統技術。
在微電子機械系統加工技術中引人注意的是加工更高級的三維造形物技術。作為引信的微電子機械系統加工技術，目前美國正在開發深層活性離子刻蝕（DRIE）工藝和萊加工藝。如圖7所示，萊加工藝是組合X射線刻印、電鑄和模塑等，用來製作寬深比大的部件的工藝方法。
除軍事工業外，其它很多領域都在研究套用微電子機械系統技術，其加工技術等正迅速發展。利用這些微電子機械系統的引信目前雖沒有實用於飛彈的實例，但採用這種半導體製造技術可以實現小型化和批生產，今後在集束式飛彈、子母彈等的引信上一定會發揮作用。
分類套用領域
艦空飛彈的引信類型
無線電引信
無線電引信主要特性有：
（1）工作原理 無線電引信是利用目標和飛彈無線電場的變化進行工作的引信。
（2）分類 按照工作原理和所用設備的不同，無線電引信可分為脈衝式、調頻式、都卜勒式和噪聲式等幾種； 按照無線電信號來源的不同，無線電引信又可分為主動式、半主動式和被動式 3 種。(艦空飛彈採用無線電引信，主要是主動式都卜勒無線電引信。這種引信的工作原理和都卜勒雷達的工作原理相似。由於飛彈和目標間存在相對運動，進而產生都卜勒信號)
（3）影響引信工作的相關因素
都卜勒信號的幅度與飛彈到目標的距離和目標有效反射截面積等有關。飛彈到目標的距離越小，都卜勒信號的幅度越大；目標有效反射截面積越小，都卜勒信號的幅度越小。 都卜勒信號的持續時間與目標的幾何尺寸、飛彈相對於目標的運動速度、引信天線方向性圖的寬度等有關。 目標幾何尺寸越大，則信號的持續時間越長; 飛彈的相對速度越大，則信號的持續時間越短; 引信天線方向性圖的寬度越大，則信號的持續時間越長．無線電回波信號經接收、比較和選出之後，就獲得了都卜勒信號． 該信號還要經過放大和解算，只有當信號的頻率、幅度和持續時間均達到設定範圍之內時，無線電引信才將引爆戰鬥部。
紅外線引信
紅外線引信主要特性有:
( 1) 工作原理
紅外線引信是利用目標輻射或者漫反射的紅外信號進行工作的光學引信． 紅外線引信的工作原理是: 當飛彈接近目標時，引信接收機接收來自目標的熱輻射信號，經過光電轉換、放大和信號處理後，啟動執行裝置，適時引爆戰鬥部．
( 2) 分類
紅外線引信通常分為主動式和被動式兩種; 按照結構類型分為單通道和雙通道紅外引信． 艦空飛彈常採用被動式、雙通道紅外線引信．
( 3) 主要特點
紅外線引信的主要優點是: 較容易實現具有很強方向性的光學探測場，能夠較準確地控制戰鬥部起爆的位置; 具有較強的抗干擾能力，不受外界電磁場和靜電場的影響． 其主要缺點是: 在大氣中衰減比較大，尤其是在雨、霧、雪等惡劣天氣條件下，其使用受到很大的限制; 由於被動式紅外線引信依賴於目標的熱輻射，所以其使用範圍也受到一定的限制．
( 4) 主要結構 紅外線引信有單通道和雙通道兩種結構．
單通道紅外線引信主要特點是: 結構比較簡單; 具有很高的方向性，適用於引爆定向作用的戰鬥部． 但抗干擾能力弱，特別是在太陽光或雲層反射光產生的背景情況下，將影響引信的正常工作，甚至引起引信的錯誤引爆．雙通道紅外線引信的出現解決了單通道引信的缺點。雙通道引信的兩個通道的組成和工作原理基本相同，兩個通道的紅外接收機接收不同方向的紅外信號． 其中第一通道的執行裝置稱為輔助執行裝置; 第二通道的執行裝置稱為主執行裝置． 引爆的信號有助執行裝置產生，但主執行裝置的作用受輔助執行裝置控制，兩個通道的紅外接收機的張角不同． 飛彈在跟蹤目標的過程中，目標和飛彈都在運動，因而目標視線與飛彈縱軸的夾角在不斷地變化． 太陽相對於飛彈的方向是固定不變的，因此，眼光和其它背景干擾不能使兩個通道的接收機在一定時間間隔中相繼工作． 所以，雙通道紅外線引信能夠抗陽光等背景干擾
雷射引信
雷射引信的主要特性有:
( 1) 工作原理 雷射引信是一種新型非觸發引信，它是利用雷射束探測目標的光學引信．
( 2) 分類 按照雷射信號來源不同，雷射引信可分為主式和半主動式兩種; 按照結構形式的不同，可分為固定透鏡式、掃描式和脈衝式等 3 種．
( 3) 主要特點 雷射引信的主要特點是: 具有極窄的波束、很強的方向性和單色性等特徵，能夠精確控制炸點位置，並提高引信抗背景輻射影響和抗電磁場干擾的能力，有利於戰鬥部有效地殺傷目標; 但這種引信的缺點是易受雨、霧、雪等惡劣天氣條件的影響．艦空飛彈目前多採用的是主動式脈衝雷射引信． 這種引信主要是通過調製器產生調製脈衝激勵雷射器發射雷射脈衝，通過光學發射系統匯聚成一定形狀的雷射束． 當雷射束遇到目標時，返回到引信的部分漫反射光由接收光學系統接收匯聚，後進入光學探測器轉變為電信號進入放大器，再由放大器將放大的信號送到距離選通器． 同時，調製器輸出的調製脈衝通過延時電路，也送到距離選通器作為開門信號． 只有從預定距離內的目標漫反射回來的雷射脈衝所產生的電信號才能通過距離選通器．距離選通器輸出的信號經過放大和處理後，啟動執行裝置，進而到達傳爆級引爆戰鬥部．
不同型號艦空飛彈引信類型： 海響尾蛇飛彈：觸發引信+非觸發引信（雷達引信）； 海麻雀型飛彈：觸發引信+非觸發引信（雷達引信）； 主動雷達制導艦空飛彈（SA-N-9）：觸發引信+非觸發引信（雷達引信）
空空飛彈引信類型
近炸引信
空空飛彈在引信方面，一般都配備近炸引信，觸發引信和自毀裝置。近炸引信又分被動、半主動和主動 3 種形式。在現有的近 70 種空空飛彈中，大部分是紅外引信和雷達引信，而小部分是雷射引信。
反艦飛彈引信類型
觸發延期引信
反艦飛彈所攻擊的目標絕大多數是非裝甲目標,採用半穿甲戰鬥部可以實現在艦艇內部爆炸。為了保證“內爆”,應配置觸發延期引信,延期時間由戰鬥部的質量、撞靶速度、戰鬥部艙段的位置及艦船的噸位和結構等因素確定,一般控制戰鬥部進入目標內部3~4M時起爆。
複合引信
一些反艦飛彈採用複合引信技術,引信具有兩套不同作用原理或作用方式的發火控制系統,引信以觸發延期作用為主。當飛彈未命中目標時,觸發延期機構的敏感裝置不作用,引信另一套發火控制系統的敏感裝置覺察飛彈飛越艦船信息,信號經處理後及時接通引信發火電路。有的反艦飛彈引信直接利用彈上制導系統的探測裝置作為發火控制系統的敏感裝置,如義大利的“火星Ⅰ”,當飛彈未命中目標,且從目標上空飛過時靠無線電高度表給出引信發火信號
反輻射飛彈引信類型
無線電近炸引信
早期的反輻射飛彈多採用無線電近炸引信，另外，反輻射飛彈還採用被動導引頭與電視和紅外導引等複合制導技術。
雷射近炸引信
新型反輻射飛彈普遍採用雷射近炸引信。由於雷射近炸引信具有良好的抗干擾能力，所以哈姆、響尾蛇和阿拉姆等新型反輻射飛彈都採用雷射近炸引信。
研究發展趨勢
引信工作體制上的發展
除攜帶型飛彈常用的電容引信外,飛彈近炸 引信大體有無線電引信、雷射引信、紅外引信三種。
無線電雷達引信的發展
儘管雷射和紅外技術迅速發展,但由於全天候和易受雲霧干擾的限制,以及無線電雷達引信技術的成熟性及在性能上的優點,在飛彈引信中保持著發展勢頭,特別是在中、低空飛彈和攻擊地面和水面目標的飛彈引信中。
無線電雷達引信的工作體制由其調製波形決定。自70年代以來,單一調製波形引信的發展已臻於完善,波形設計理論和實踐證明,偽隨機碼0/π調相、脈衝和相干脈衝都卜勒、隨機噪聲等調製波形是一種比較好的引信調製波形,能夠獲得銳截止和不模糊的距離律特性,但隨著工作波段的提高,上述幾種單一調製波形呈現出較大不足,例如,偽隨機碼0/π調相體制,由於都卜勒頻率增高,受辛普遜效應影響及採樣定理的限制,難以獲得很高的相關與不相關峰值比和大的不模糊工作距離。同時,由於距離特性的非絕對截止和非相關噪聲的存在,限制了這種單一調製波形在低空、超低空和空2地、地2地飛彈中的套用。單一的脈衝調製,儘管納秒脈衝技術已成熟,可獲得絕對截止的距離律特性,但難以獲得速度信息。對於相干PD系統雖既可獲得距離和速度及銳截止的距離律特性,但隨著載頻和都卜勒頻率增高,受取樣定理限制,難以獲得較大的不模糊工作距離,於抗干擾不利。對於隨機噪聲調製波形,雖可獲得不模糊的距離截止,但固有的不相關距離噪聲影響,限制了在作用距離較大飛彈引信上的套用。
為充分利用上述調製波形優點,克服其不足,按照雷達波形的設計理論,今後引信的工作體制將在上述幾種調製波形的基礎上,向以下幾種複合調製的方向發展:
a.脈衝與偽隨機0/π調相複合調製引信;
b.隨機脈衝調製的PD引信(如俄羅斯的“隼” );
c.隨機二相脈衝編碼複合調製;
d.隨機或偽隨機同正弦調頻複合調製;
e.多個正弦波或特殊波調頻及多重複頻率 的PD引信。
其目的是獲得
a銳截止的不模糊的距離特性;
b絕對的距離截止特性和增大不模糊的工作 距離;
c速度和距離二維信息,提高抗干擾能力。
雷射和紅外引信的發展方向
如前述,由於大功率雷射器件的發展、無與倫比的抗電子干擾能力以及易於實現目標脫靶方位的識別,雷射引信有可能成為空2空飛彈的首選引信。發展的方向:
a.對目標特徵進行識別(如識別直升機);
b.增大作用距離,對目標落入方位進行識 別;
c.提高雷射引信抗陽光背景干擾、雲霧和海 雜波閃射干擾能力;
d.採用複合調製和相關檢測技術,提高抗干擾能力;
e.雷射成象引信。
紅外引信以其體積小,重量輕及其工作的隱藏性而著稱。然而紅外引信易受環境背景和銹餌干擾,不能全天候工作,其套用受到某些限制,但紅外多元陣列成像技術的發展為紅外成像引信發展開拓並創造了條件。美國1996～1997年的防禦技術計畫,就把紅外成像引信列為長期發展的項目,用以實現對目標部位特徵識別,提高紅外引信抗干擾能力。
在引信抗干擾上的發展
引信是飛彈武器終端威力系統的重要組成部 分,能否在複雜干擾環境下獲得所需信息是引信能否保持適時啟動的重要前提。預計未來引信抗干擾將向下述方向發展:
a.利用彈目交會中的目標信號的幅譜特徵, 通過邏輯判別將目標信息從干擾中提取出來;
b.利用波形設計理論和最佳化設計方法,提高引信固有的潛在抗干擾能力;增大調製波形的特徵數以增加信號的隱蔽性、信號識別特徵,通過對目標的距離、速度和方位的三維選擇,將信號從干擾中分離出來;
c.利用對目標的圖像識別,提高對目標部位特徵識別能力,積極發展毫米波和雷射、紅外成像技術;
d.利用多個不同體制的敏感裝置,採用信息 融合技術,將有用信號提取出來。或者採用多個引信的串、並複合,構成複合引信,減少引信的“早炸”或“瞎火”機率;
e.採用自適應抗干擾技術,即自適應捷變引信技術、自適應變波形、變極化等技術;
f.發展軟體無線電引信,通過自適應改變軟體調整引信的工作方式,以避免干擾;
g.採用技術和戰術運用相結合的方法,在引信中加裝假頻率和誘餌頻率裝置以及採用無線電“隱蔽”或“靜默”技術。
在引信與戰鬥配合方面的發展
a.對中、低空飛彈引信,充分利用制導提供 的信息,如相對速度信息、AGC、極性誤差等信息同引信獲得的信息相結合,實現引信彈道封閉、自適應開機,同多模式的戰鬥部或離散桿式戰鬥部相配合,實現最佳啟爆的自適應調整;
b.對於中、高空飛彈引信,在引戰配合上則發展毫米波、雷射引信技術同波控技術和微計算機技術相結合,充分利用制導獲得的信息和引信信息,如相對速度、相對速度同彈軸夾角,脫靶方位、彈體攻角、航向角、彈速等信息,完成實時運算,實現目標落入方位的識別,同瞄準式或定向爆破的戰鬥部相匹配,向截擊或“智慧型”化引信方向發展,使引信對彈目交會姿態具有較強的自適應能力;
c.採用前向探測和側向探測雙波束引信,使引信具有反飛機和彈道飛彈的二種功能,實現“全公式化”的引信配合;
d.對於反彈道飛彈的攔截飛彈,研製GIF新概念引信,同定向或瞄準式戰鬥部相配合,使引信向綜合引爆技術方向發展。所謂綜合引爆技術就是利用制導提供的環境和目標信息,如目標的方位、相對速度、距離及攔截器的姿態等,輸入彈上智慧型計算機,進行實時處理,判斷決策,確定被攔截目標落入的方位,確定最佳炸點,發出自動布置動能殺傷場的各種動作指令,如瞄準與姿態調整指令、可程式序指令,使戰鬥部自適應於目標。
e.研製大威力自適應戰鬥部和發展動能殺傷(KKV)技術;
f.密切注意飛彈戰鬥部(如定向戰鬥部、可瞄準式戰鬥部、離散桿戰鬥部等)的發展動向,研 制與之相匹配的引信技術。
