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回归起点——地雷引信 地雷引信是指地雷的起爆装置。 它决定了水雷的起爆方式，是水雷杀伤力的重要指标，也是水雷性能的核心要素，反映了水雷识别和判断目标的能力。 对于地雷等自主武器系统，引信技术尤为重要。 如果引信技术落后，很可能导致地雷偏离原来的作战设定，造成“不该起爆，不该盲目起爆”的错误。 同时，引信技术也是水雷反扫能力的重要标志。 地雷引信技术的发展在很大程度上反映了地雷技术的发展。 名副其实的“水下矿山”水雷起源于中国。 从“水雷”、“水龙王炮”，到“水雷”，再到“混河龙”，近百年的时间跨度，变化的不仅是名称水雷引信，还有技术。 其中，引信技术的进步最为明显。 显然，勤劳智慧的中国古代人民早就意识到了地雷引信的重要性。 最初的“水雷”是从地雷演变而来的，所以起爆方式的设计依然沿用了老式的地雷技术，即通过手动拉动来启动水雷的机械点火装置来引爆水雷。 在《战变》一书中，对“水雷”引信的描述是：“用一根绳子来引信”，也就是说，用一根绳子连接起火装置，由操作者在岸上或船上。 实战中，水雷布设在敌舰必经水域附近。 当敌舰靠近时，岸海军拉动发射装置的连接绳，使水雷爆炸。 由此看来，“水下水雷”名副其实，靠人工拉动引爆。 优点是结构简单，可采用现成的地雷引信技术，起爆时间准确。

但是海雷毕竟不同于地雷。 一方面，人工操作的地雷受到比较大的视线限制； 另一方面，水战没有良好的隐蔽条件，引信操作员被敌舰攻击的风险更大。 如果地雷能自动引爆，上述问题就会迎刃而解。 于是，“海底龙王炮”诞生了。 最早的“水下水雷”与早期的地雷具有相同的发射原理。 岸上或船上的操作员手动拉动机械引信引发爆炸，然后在火花四溅的水中摸索取胜之道。 “水下龙王枪”以烧香为引信。 焚香的根与地雷的火药相连，当香燃尽时，地雷就会被引爆。 《武备志》中对“海底龙王炮”引爆方式的描述是：“香抵火”。 这种定时起爆引信技术解决了人工操纵距离有限和风险大的问题，是最原始的自动引信技术。 但它也有起爆节点不可控的缺点。 在实战中，必须在敌舰停靠的上游计算距离，观察水文气象情况，确保水雷漂移在预料之内。 因此，“海底龙王炮”的实战效果并不尽如人意。 如何准确引爆水雷，成为当时明朝海军将领苦苦思索的问题。 “水雷”的出现一举解决了上述操作难题，使水雷引信进入了全新的触发时代。 其基本原理是将水雷与岸上或船上的固定装置相连，形成类似于拦阻索的触发装置。 矿洞内有悬浮的火石和火镰。 鱼雷。

在《天工开武?火器》中，有对“水底雷霆”改良版——“混河龙”的触发原理的描述： , 岸上还有一个指数机。包里挂着打火石和火镰, 都是靠机器带动的一场大火，中国古代军民一直在星火之路上探索水取胜之道。然而，“水火不相容”的客观真理，却给基于物理原理设计的地雷引信技术送上了死路一条一句。“一路走黑”的执着不适用于武器装备的发展，显然，只有基于新原理的引信技术才能引领矿山走向更美好的明天。利用化学原理触发神秘的“桶战”让地雷进入了西方的视野。 随着水雷技术的迅速普及和在实战中的不断应用，西方人也陷入了近三个世纪前困扰中国军民的引信问题。 如何在潮湿环境下实现可靠​​起爆，同时有效隐藏自身，成为西方军事家和科学家改进地雷的基本目标。 19世纪中叶，俄国科学家B? C？ 亚图比发明了电解液 电解液是触发地雷，在第九次俄土战争中取得了优异的成绩。 从原理上分析，电解液引信呈天线状设置在地雷外部，每根天线由锌杯和碳棒组成。 它由充满电解液的密封管组成。 触手是根据电池的内部结构制作的。 事实上，每一条触手都像是一块干电池。 锌杯相当于电池外层的锌皮，碳棒类似于电池顶部带铜头的碳芯。 ，玻璃管中的电解液是电池中的粘稠液体。

飞船只要接触到任何一个触手，就会导致电解液从锌杯和碳棒之间破裂的密封管中流出，发生化学反应，形成化学电池。 它产生的电流传给电雷管，使电雷管起爆，从而引起地雷爆炸。 “海底龙王炮”的“香到火”，就是指这种地雷以燃烧的香火作为引信。 虽然摆脱了人为的束缚，但这种引信的可靠性和准确性并不好。 电解液引信技术是地雷发展史上的一场革命。 一方面，它采用电雷管对炸药进行通电，成功解决了引信在水中可靠性不足的问题，为未来矿山起爆方式的技术原理奠定了基础； 舰船相连成为独立的作战平台，活动空间更大，隐蔽性更强。 俄国人另辟蹊径，利用化学原理组成了触发之谜。 刚刚问世的现代海雷技术，几乎在一夜之间将这种“带刺”的黑铁球推入了海战武器的主流“朋友圈”，“水下杀手”的谣言在茫茫海域四处流传。海洋。 热血传奇。 德国人开启的水下多感应门的迅速普及和迅速普及的电解液引信技术在日俄战争和一战中大放异彩。落后的矿山技术深受其害。 其中，应该没有哪个国家比德国对地雷的重要性认识更深了。 毕竟，开战之初违反海牙会议决定所尝到的甜头，以及“北海大碍”留下的创伤，都难以在短时间内克服。 冷静的。

因此，当“邪恶轴心”驱动的战争车轮开始缓缓滚动时，拥有雄厚工业基础的纳粹德国已经为即将到来的水下复仇做好了充分的准备。 第一扇感应门：非触发式地雷——磁引信技术的奠基人。 1939 年 9 月，德国在对波兰发动闪电战时已经预料到了英国的反应。 纳粹海军在从泰晤士河口到汉贝尔的海域布下了大量水雷，以阻挡当时还顶着“日不落帝国”称号的英国皇家海军的进攻。 德国似乎并没有刻意隐瞒自己的布雷行动。 英国皇家海军发现航道布设水雷后，果断采取扫雷措施。 当然，他们使用工具来清除和触发地雷。 任何收益。 英国军舰迫不及待地驶出港口。 结果，皇家海军在不断的爆炸中损失了17艘舰艇。 一头雾水的英国人想不通，为什么他们发明的扫雷工具之前多次试验都失败了，为什么这次不用它来引爆地雷呢？ 剖视图显示，矿体外侧的触手与起爆电路相连。 一旦船只接触，触手内部就会形成一个化学电池，为引爆电路通电，从而引爆水。 我国研制的“Anchor-1”型触发锚地雷，大家可以看到雷体上的触手状装置就是触发引信。 在一次疏忽中暴露。 11月，德国在乘飞机布设水雷时，误将一枚水雷落在了休伯里附近的浅滩上。 英国哨兵发现后立即通知国内地雷专家。 经过解剖分析发现，德国现在已经不再使用80年前的触发地雷，而是采用磁场感应作为引信的新型地雷。

众所周知，在造船厂建造一艘船需要很长时间。 在此期间，构成船体的钢板会因为频繁的敲击而逐渐被地球磁场磁化，从而产生磁性。 一旦船下水，它就变成了一块漂浮的大磁铁。 磁引信技术利用舰船本身的磁场作为触发源。 一旦在有效距离内感应到舰船的磁场信号，就会自动引爆。 从结构上看，磁雷呈长圆柱形，引信部分主要集中在尾部，由磁针、电雷管和电池组成。 磁性引信技术是在电解质引信技术的基础上发展起来的。 炸药仍由通电的电雷管起爆，只是将引爆地雷的外露触手以电池的形式储存在雷体内，然后在电池和电雷管之间加入磁针和磁针. 一种由中间机构组成的电路开关控制装置。 当船舶通过磁针感应区时，磁针摆动。 当磁场足够强时，即舰艇行驶到杀雷范围时，磁针摆动较大，最后与中间机构连接，开始工作。 当中间机构工作一定时间（一般为数秒）后，开关即可闭合，电雷管通电起爆。 磁性地雷的出现，无疑是地雷技术发展史上的又一次革命。 其内部结构，特别是“电池-中间机构-开关-电雷管”的起爆电路结构，成为未来矿井设计的典范。 随着二战逐渐进入白热化阶段，战争的强烈需求导致新型非触发地雷不断涌现。 第二感应门：声波引信技术扩大探测范围。 在意外获得德国磁力地雷后，英国只用了半年时间就研制出了针对性扫雷工具。

本以为可以高枕无忧的英国人，显然低估了德国人复仇的决心。 1940年10月，德国海军再次在英国沿海布设水雷。 这一次，德国人并没有打算躲起来，英国人的扫雷行动依然无功而返。 “吃一堑长一智”的君子们敏锐地察觉到德国又升级了地雷引信技术，于是开始寻找新的德国水雷。 答案还有待几个月后揭晓。 英国水雷专家经过解剖发现，德国海军部署的这种新型水雷采用了声场引信技术，即利用舰船机械、螺旋桨等部件发出的噪音作为引信感应信号引爆水雷。 左图是德国磁雷的内景，注意磁针，因为磁针容易造成引信误动，后来改为磁感应线圈。 右图为二战时期德国发明的磁力地雷。 声波雷的基本结构与磁雷基本相同，只是控制起爆电路开关的装置由磁针改为声波接收器。 通过这个装置，船只发出的声波被转换成电信号。 电信号经放大、整流后送至线架，使指针摆动，中间机构开始工作，接通开关，给电雷管通电，使地雷爆炸。 由于声波信号的传播距离远大于磁信号，声波引信技术大大扩展了非触发地雷的探测范围，英国设计了声波地雷扫雷工具。 在战场上高歌猛进的德国，决不会允许自己在任何方面落后于盟军，尤其是差点被自己碾压的欧洲其他国家的军队。

1944年4月，德国海军中校福尔蒂设计了一种新型水雷，称为“牡蛎水雷”。 6月，德国海军在多佛海峡布设了216枚此类水雷，4天内击沉盟军舰艇29艘，损毁多艘。 “牡蛎矿”以水压的变化作为引信感应信号。 内部结构与磁声地雷相似，只是控制起爆电路开关的装置变成了压力接收器。 该装置安装在矿井顶部，上部装有可伸缩的橡胶膜，固定在外壳上并充满液体。 壳内的液体被一层薄膜分成上下两室，与壳内的小孔相结合，形成沙漏状结构。 水压开关安装在薄膜的顶部，用于与中间机构相通。 矿井铺好后，薄膜上层的液体在水压升高的作用下，会通过小孔流到下层，最终形成上下层都有液体的平衡状态。 . 此时水压开关处于断开状态。 当船舶经过矿井时，水压降低，橡胶膜膨胀，壳内下腔水压高于上腔，液体开始从下层回流到下层上面那层。 但由于通过小孔的水流不足以迅速化解这个压差，膜片就会被顶起，使水压开关闭合，中间机构开始工作。 持续工作一段时间后（一般为数秒），电路开关接通即可起爆地雷。 “牡蛎鳐”的突出特点是其强大的反扫荡能力。 由于船舶在水中航行的水流环境十分复杂，根据流体力学中水流速与压力成反比的原理，很难准确掌握船舶周围水压场的变化. 因此，即使在科技高度发达的今天，对于70多年前的“牡蛎矿”依然束手无策。

德国创新地雷引信技术虽然是为了发动战争，但技术没有对错之分。 从这个角度看，德国人实际上为地雷打开了一扇新的大门。 由于不再需要与舰船直接接触，水雷的待命位置终于可以“毫无悬念”地沉没了。 更危险。 发挥实力，让它更有效率。 我国自主研发的“Anchor-4”声波地雷非触发引信技术，可以让地雷在更深的水下位置待命。 那么，可能有人会有疑问：水雷与舰艇的距离越来越远，如何保证打击效果？ 这是非触发地雷相对于触发地雷的又一次革命性改进：打击效能更高。 由于不再与舰船直接接触，非触发水雷不再依靠自身爆炸产生的化学能对舰船造成伤害，而是利用爆炸引起的强大水压变化“打击用武力”。 爆炸瞬间会产生高温高压气体，数万个大气压的压力以压力波的形式在水中以音速向上传递，船体会被挤压损坏。 由于水的压缩性很小，爆炸产生的气体呈压力波的形式。 水中形成气泡，气泡推动水流在不断膨胀和收缩的过程中反复冲击船舶破损部位，从而使破损部位不断膨胀，达到损坏甚至沉船的目的. 击沉排水量5000吨左右的驱逐舰或运输船，只需要一枚载重300公斤的磁水雷； 而击沉一艘排水量1000吨左右的巡洋舰，只需要上述水雷的2到3枚。

当然，由于爆炸产生的压力波在水中衰减极快，非触发式水雷的待命位置不可能远离水面，这也是底雷一般部署在水面的原因。浅滩和近海。 强大的力量与不断扩大的物理领域的结合德国人在纳粹的疯狂叫嚣中打开了水雷的“潘多拉魔盒”。 非触发水雷在战争实践中的优异表现水雷引信，让世界各国没有理由不对其进行持续改进和升级。 其中，引信技术仍然是发展的重点和核心，表现在“磁声压”引信技术的精准与结合，以及新型物理场引信技术的发展。 优化升级“磁声压三剑客”“从有到优”的客观规律。 水力地雷引信基本工作原理示意图 在磁引信技术方面，磁性地雷在战争中的大规模应用暴露出诸多不足，尤其是容易受地磁场影响的自爆现象。 因此，在法拉第定律的启发下，地雷专家研制出了磁感应地雷，即用一根缠绕着数万根电线的铁棒来代替磁性地雷上的磁针。 当船舶经过磁感应地雷上方时，移动的船舶磁场扫过地雷铁杆上的感应线圈，感应线圈中产生感应电流接通起爆电路，使地雷爆炸. 如今，磁引信技术已经发展到三轴接收、磁场梯度识别，可以处理50-200米范围内目标的磁信号。

在声引信技术方面，从最初的被动接收到主动探测，音频范围也有了很大的扩展，涵盖低频（20Hz以下）、中频（20Hz~20kHz）和高频（20kHz以上），实现船舶声谱的全频率感应。 20世纪70年代后，相继产生了振幅差、方位、线谱声、矢量换能器等新型声引信，对各种目标的声信号处理能力大大提高。 在水压引信技术方面，深度传感器的出现使得水压引信技术从单纯利用水压变化发展到精确计算水压变化。 根据结果​​可以判断通过水雷上方的船只吨位，可以进行选择性打击。 . 强队的复合引信“磁声压”引信技术各具特色。 采用单引信技术，尤其是磁声引信技术的地雷，反扫性就没那么好了。 在此背景下，出现了将上述三种引信结合起来的复合引信技术。 在实践中主要有声磁复合引信、声压复合引信、磁压复合引信和磁声压复合引信。 根据“磁声压”引信技术各自的优缺点，达到取长补短、整体优化的目的。 以技术最成熟、使用最多的声磁复合引信为例。 由于声引信的接收信号距离比磁引信长，声引信被用作搜索目标的值班引信。 磁性引信具有较高的识别度，因此被用作引爆地雷的战斗引信。 正常情况下，发声机构的电路是畅通的，可以随时接收到发声信号。

当船来时，声波接收器接通电流并开始工作。 当船舶接近水雷顶部时，磁传感器使起爆开关接通，电雷管起爆，使水雷爆炸。 复合引信技术的出现，进一步提高了水雷的抗干扰、目标识别、爆炸时间控制和反扫掠性能，水雷更加隐蔽和可怕。 拓展新型物理场引信随着舰船制造技术的不断发展和海洋环境噪声的逐年增加，传统的基于“磁声压”的引信技术在目标特征提取方面面临越来越大的困难。 因此，世界各国都在积极研发电场、重力场、地震波、低频电磁辐射、光场、热场和宇宙射线场等多物理场传感器，以发展新型地雷引信技术. 目前，重力场引信技术发展最为迅速。 其基本原理是利用重力传感器计算船舶在水雷上方经过时引起的重力场变化，只有超过设定吨位的船舶经过时才会引爆。 重力引信技术将大大增强地雷的反扫能力，因为只有重力与引信设定值相近的物体才能被有效发现和清除。 如果上述物理场引信技术能够在实战中实现和应用，那么该水雷将真正成为水下的“铜豆”。 “普林斯顿”号导弹巡洋舰在海湾战争中被水雷击毁。 从伤口可以看出，非触发水雷对舰艇造成的伤害主要是由于水压传递的高于起点的回归物理场感应技术的出现和发展。 探测、识别和打击目标的能力有了很大的提升，但对于独立武器系统来说，这些显然是远远不够的。

要让矿山成为真正的“水下忍者”，智能是必不可少的要素，而要实现这一要素只有两种方式：人为操控和人脑模拟。 从有线到无线，人工控制的“水下水雷”又回到了远古时代。 中国军民完成了地雷从陆地到水中的转移。 路线，尤其是引信技术，以完全相同的方式发展。 这种难以磨灭的“血缘关系”在遥控地雷出现后被再次放大。 遥控水雷上演“水下水雷”王者归来。 不过，这一次已经不需要很长的领先时间了。 遥控地雷由控制台和地雷组成，一个控制台可以操纵多台地雷。 遥控方式分为无线电遥控和水声遥控。 前者最大遥控距离为500公里，后者为40公里。 控制台可以放置在岸上、飞机、潜艇或水面舰艇上。 通常水雷放置在一个悬浮在水中的水鼓上，水鼓用锚链固定在水底，上面有自动放雷装置、接收天线和电缆。 电池安装在水桶中，水雷在水下待命。 作战时，水雷被控制台预设的无线电信号或水声信号“唤醒”，然后水雷上浮至离水面一定距离，然后将雷体上的天线伸出水面从控制台接收实时信号。 操作控制台的战斗人员根据地雷返回的目标信息判断是否发起攻击。 瑞士在80年代研制的“风暴”遥控地雷，直径550毫米，装药170公斤，全重650公斤。

水雷本身有动力系统，最高航速可达20节，最大航程可达100公里。 主要用于攻击水面舰艇。 从“自主”到自主，由人脑模拟的“水下龙王枪”回归到一切武器装备发展的终极目标，才是武器装备发展的终极目标。 尤其是对于地雷等随时待发的武器来说，自主化程度的高低是衡量作战性能的重要标准。 智能引信技术是指对模拟人脑的地雷引信进行预编程，通过各种传感器采集的信号，自主识别、判断和选择攻击目标，如识别敌我、自动选择具有较大攻击力的目标等。价值。 当年，“海底龙王炮”通过引信脱离了人为操控，实现了低级“自主”。 未来，智能引信技术将使“海底龙王炮”以全新的姿态回归。 展望水雷的发展前景，当水雷全面智能化后，水中的钢铁战阵又将增添一批孜孜不倦的“忠诚哨兵”。 【编辑/山水】中国海军正在部署一种新型遥控水雷。这种水雷平时在海底待命，通过岸上或舰上的控制系统遥控攻击目标