末敏弹的作用原理解析

（1）敏感器作用原理

图11-15　改进后的斯基特战斗部及其形成的EFP

末敏弹使用的敏感器主要有毫米波雷达、毫米波辐射计、红外成像探测器以及磁力计等。其工作原理，可以被动毫米波探测目标为例来说明。广义地讲，任何一个物体都是一个辐射源，在一定温度下物体都要发射电磁波。被动毫米波属于无源被动探测。它是根据目标与背景之间的热对比度来识别目标的。众所周知，金属目标和地面背景均以各种频率向外界辐射能量，而其辐射能量的大小将由其发射率而定。各种物体的发射率见表11-2。可见，金属目标和地面背景的辐射特性有着明显的差别。

表11-2　各种物体的发射率E

当毫米波敏感器进行无源探测时，接收到的辐射能量信号将与天线的亮度温度成正比，天线的亮度温度TA可用下式表示：

式中　TG，TT——地面背景和金属目标的视在温度，K（表11-3）；

AG，AT——天线场景内地面背景的面积和金属目标的面积，m2；

AA——天线场景的全面积，m2（即AA=AG+AT）。

表11-3　几种典型背景的视在温度K

由此可知，当天线波束全被目标充满时，天线的亮度温度等于目标的视在温度，即TA=TT；同理，当天线波束全被背景充满时，天线的亮度温度等于背景的视在温度，即TA=TG，而TT和TG可用下式表示：

式中　Et，Eg——金属目标和地面背景的发射率；

Tt，Tg和Tz——金属表面、地面背景和天空的温度，K。

由几种典型的背景和金属目标的视在温度可知，一般常见背景相当于热目标，而金属相当于冷目标，两者的视在温度差可达100 K以上。因此，从地面常见背景中探测出金属目标是不难实现的。

实际上，由于目标对天线波束的填充系数小于1，因而发现目标时的天线亮度温度的对比度为

式中　TA——天线波束内含有目标时的天线亮度温度，K；

TG——地面背景的天线亮度温度，K。

图11-16　典型的信号波形

1—开始扫到目标；2—已完全离开目标；3—波束中心到达目标中心。

由于金属目标（如坦克）的辐射性能可被视为近似均匀的，而天线的瓣轴线增益最高，因此当天线依次扫过目标时，天线所接收的信号波形如图11-16所示。波形最低点对应于天线主瓣轴线扫过目标中心的瞬间。在动态扫描条件下，通过信号波形即可确定天线主瓣轴线在扫描方向上越过目标中心的时间，由此可以给出确定目标位置的依据。

（2）末敏弹作用过程(www.xing528.com)

末敏弹作用过程是这样的：装有敏感子弹药的母弹由火炮或火箭发射后按预定弹道以无控的方式飞向目标，在目标区域上空的预定高度，时间引信作用，点燃抛射药，将敏感子弹从弹体尾部抛出。敏感子弹被抛出后，靠减速和减旋装置（一般是阻力伞和翼片）达到预定的稳定状态。在子弹的降落过程中，弹上的扫描装置对地面做螺旋状扫描。弹上还有距离敏感装置，当它测出预定的距地面的斜距时，即解除引爆机构的保险。随着子弹的下降，旋转扫描的范围越来越小，一旦敏感装置在其视场范围内发现目标，弹上信号处理器就发出一个起爆信号，战斗部爆炸后，瞬时形成高速飞行（2 000～3 000m/s）的EFP去攻击装甲目标；如果敏感装置没有探测到目标，子弹便在着地时自毁。

现以155 mm“萨达姆”末敏弹为例，具体介绍末敏弹的作用过程，如图11-17和图11-18所示。

①末敏弹由制式155 mm榴弹炮发射。其火炮射击诸元与引信装定诸元的操作，与发射普通无控弹丸相同。

②末敏弹经无控弹道飞抵目标上空后，时间引信作用，启动抛射装置，打开底螺，向后依次抛出两枚子弹。

③子弹抛出后，“空气充气减速器”被充气，形成扁球形，对子弹起减速、减旋、定向、稳定的作用。

④与此同时，启动热电池工作。当热电池达到规定值时开始对电子系统（含微处理器、多模传感器、中央控制器等电器部件）充电启动。

图11-17　末敏弹作用过程

图11-18　末敏弹作用过程框图

⑤当子弹以大着角下落并在中央控制器的控制下时，毫米波雷达开始第一期测距，测定子弹到地面的距离。

⑥当测定结果达到预定高度时，在中央控制器的控制下，子弹抛掉“冲压式空气充气减速器”后，涡旋式旋转伞在气动力的作用下展开并开始工作，带动子弹旋转。

⑦在子弹圆柱体外侧，在中央控制器的控制下打开红外探测器窗口并锁定到位，同时启动“红外焦面阵列”开始制冷。

⑧在旋转伞带动子弹稳态降落过程中，在中央控制器的控制下，毫米波雷达进行第二期测距。

⑨在第二期测距过程中，中央控制器中火力决策处理器启动“前期措施”，完成对目标探测数据采集准备工作。此时，子弹已进入稳态扫描，但子弹高度仍大于威力有效作用高度。火力决策处理器根据各传感器提供的数据，调整探测门限，以抑制假目标和外界干扰，获得最大的探测概率。

⑩子弹再下落一段距离后，各传感器在火力决策处理器的统一指令下，进行工作扫描。此时子弹已经进入了威力有效高度，在中央控制器的控制下发火装置解除最后一道保险。

⑪对目标的探测，采用相邻的两次扫描后判定的方式，即第一次扫过目标后，向火力决策处理器报告目标和信息；第二次扫过目标时把目标敏感数据与处理器为特定目标设定的特征值进行比较，再做最终判定。

⑫第二次扫描结果，如确认是目标，与此同时还判定目标已进入子弹的威力窗口内时，由火力决策处理器下达指令起爆战斗部，抛射出EFP。

⑬EFP以大于2 000 m/s的高速射向目标，在目标来不及运动的瞬间，命中并毁伤目标。

⑭当第二次扫描结果判定为非目标时，可以改换对象，继续探测其他潜在的目标。

⑮如果一直未发现目标，子弹战斗部就在距离地面一定高度时自毁。