高新技術(shù)與手榴彈

楊理明

20世紀(jì)70年代以后，高新技術(shù)在常規(guī)武器、包括在手榴彈上的應(yīng)用越來(lái)越普遍，這使許多常規(guī)武器的性能得到了很大提高，目前，應(yīng)用在手榴彈上的高新技術(shù)主要是電子技術(shù)、新材料和新工藝三個(gè)方面。

電子技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用

電子技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用探索始于20世紀(jì)70年代初，主要應(yīng)用于手榴彈引信上。

研制電子手榴彈引信的起因是機(jī)械或煙火延期引信存在安全性和可靠性較差等缺點(diǎn)；手榴彈在近距離投擲使用時(shí)，引信的延期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還存在投出后被敵人揀起反投回來(lái)的危險(xiǎn)等。

首先在手榴彈上應(yīng)用電子技術(shù)的是美國(guó)。早在20世紀(jì)60年代末、70年代初，美國(guó)便開始研制電子手榴彈引信，第一個(gè)產(chǎn)品于70年代初研制成功，定型號(hào)為M217式手榴彈引信，這是第一次在手榴彈引信上嘗試應(yīng)用電子技術(shù)，也是美國(guó)研制成功的第一代電子手榴彈引信。該引信在M68式手榴彈上首次試用，以后又在M26A2式手榴彈上試用，效果都比較好，可惜因存在微熱電源儲(chǔ)存后可靠性差、集成電路壽命低與儲(chǔ)存后可靠性不高和引信成本過(guò)高等諸多問(wèn)題，導(dǎo)致該引信一直未能正式裝備。

M217式電子手榴彈引信的使用方法與M213式手榴彈引信是一樣的，投擲手榴彈時(shí)，先拔除保險(xiǎn)銷，投擲出手時(shí)釋放保險(xiǎn)握片后擊發(fā)火帽，點(diǎn)燃延期藥，延期藥燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能使電子引信的電路導(dǎo)通和儲(chǔ)電元件充電。該引信既有電子觸發(fā)機(jī)構(gòu)，又有延期自毀機(jī)構(gòu)，因而它是觸發(fā)與延期引信的精品。

該引信的核心是微型集成電路和能源轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；起爆機(jī)構(gòu)是由一個(gè)電雷管和一個(gè)微熱電源組成的，微熱電源的電能由延期藥燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換而來(lái)，因此在1～2s時(shí)間后才有足以起爆電雷管的能量。有了足夠的電能后，當(dāng)手榴彈碰到目標(biāo)、堅(jiān)硬地面或其他物體時(shí)，電雷管起爆使手榴彈爆炸。如因某些原因使觸發(fā)機(jī)構(gòu)失效，延期藥柱將繼續(xù)燃燒，大約3～7s時(shí)間后，延期藥的火焰起爆雷管，使手榴彈自毀。這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的引信質(zhì)量比較大，體積卻不太大，全長(zhǎng)76.2mm，全重76g。其主要特點(diǎn)是可靠性非常高。據(jù)外刊報(bào)道，在置信度〖置信度是可靠性科學(xué)中表征可靠性的一個(gè)特征量。用通俗的語(yǔ)言來(lái)表示，則置信度是取得某一可靠度的最小概率(或稱為有把握的概率)?！綖?0％時(shí)的可靠度高達(dá)99％。影響引信延期時(shí)間的唯一因素是溫度，溫度在＋52℃～－40℃內(nèi)變化時(shí)，延期時(shí)間的變化范圍在3～7s內(nèi)。在常溫下(20℃時(shí))引信自毀機(jī)構(gòu)的延期時(shí)間為4.5s。繼美國(guó)之后英國(guó)開始將電子技術(shù)應(yīng)用到手榴彈上，從20世紀(jì)70年代初期開始，英國(guó)的費(fèi)倫第儀器有限公司便和比利時(shí)的PRB機(jī)械公司防務(wù)分公司聯(lián)合進(jìn)行EDIS電子手榴彈引信的研制，70年代中期第一代產(chǎn)品EDNON電子引信研制成功，并開始在一些防暴手榴彈上使用，但至今未見在制式手榴彈上使用。

按英國(guó)軍方的要求，該引信應(yīng)當(dāng)能裝在英、美等西方國(guó)家90％以上的現(xiàn)有手榴彈上，應(yīng)具有延期觸發(fā)和延期自毀兩種功能，能更換當(dāng)時(shí)裝備的絕大多數(shù)延期和觸發(fā)手榴彈引信，從而消除手榴彈使用中存在的各種危險(xiǎn)。原計(jì)劃這種引信在80年代初期投產(chǎn)，但直到90年代中期仍處于研制階段。其初期產(chǎn)品EDNON觸發(fā)和延期電子引信，僅配用于各種防暴手榴彈上。

配用EDIS電子觸發(fā)和延期雙作用引信的手榴彈，其使用方法與普通手榴彈相同，投擲前握住保險(xiǎn)握片，拔除保險(xiǎn)銷，出手后，保險(xiǎn)握片翻轉(zhuǎn)，引信便開始工作。首先，由保險(xiǎn)握片解脫低碳鐵心，使它進(jìn)入磁場(chǎng)，產(chǎn)生電流脈沖，產(chǎn)生的電流脈沖貯存在電容內(nèi)，為電子線路提供電源并引爆電雷管。在手榴彈飛行中，扭簧驅(qū)動(dòng)電雷管座進(jìn)入擊發(fā)位置，在保險(xiǎn)握片翻轉(zhuǎn)后，棘輪機(jī)構(gòu)能提供預(yù)定的出手保險(xiǎn)時(shí)間，保證引信在保險(xiǎn)握片飛離彈體0.8s后才作用。手榴彈碰擊目標(biāo)時(shí)，引信體內(nèi)電容器與雷管之間的“G”形敏感開關(guān)被打開，接通電路，使電雷管起爆，進(jìn)而引爆主裝藥。若手榴彈飛行4s后尚未碰擊目標(biāo)，電路將自行接通引爆電雷管，使手榴彈自毀。

早期的EDNON電子引信，體積和質(zhì)量都比M217式電子引信大，直徑為47mm，全長(zhǎng)44mm，質(zhì)量80g，裝在防暴手榴彈上，看上去就像疊加在一起的兩個(gè)手榴彈（圖1）。

90年代研制的EDNON電子引信（圖2）在結(jié)構(gòu)和性能方面都已接近軍方早期的設(shè)想，體積也有所減小，但質(zhì)量仍然比較大。其最大的進(jìn)步是延期自毀時(shí)間可準(zhǔn)確地控制在3.95～4.05s之間，解除保險(xiǎn)時(shí)間在0.55s以上，所以使用時(shí)的安全性大大提高。

其工作順序是：保險(xiǎn)握片離開彈體后，引信的電源開始工作，同時(shí)接通延期電路，0.55s以后解除保險(xiǎn)，4.05s時(shí)手榴彈自毀。該引信直徑55mm，全長(zhǎng)33mm，質(zhì)量仍為80g。

除英美等國(guó)進(jìn)行過(guò)這種探索外，其他國(guó)家也進(jìn)行過(guò)一些卓有成效的探索與研究，但因種種原因多數(shù)沒(méi)有成為制式產(chǎn)品，盡管電子技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用還未取得突破性進(jìn)展，可各國(guó)的探索一直沒(méi)有停止，隨著電子工業(yè)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，這一高新技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用將會(huì)獲得成功。

新工藝在手榴彈上的應(yīng)用

新工藝也是一個(gè)相對(duì)的概念，在不同時(shí)期和不同的國(guó)家，新工藝所包含的內(nèi)容是各不相同的，在六、七十年代，氣體保護(hù)焊接、摩擦焊接、真空裝藥和壓痕預(yù)制破片成型等工藝都是非常先進(jìn)的新工藝，但到90年代，對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，已成為普通工藝。非機(jī)加金屬破片均勻成型工藝，即使在發(fā)達(dá)國(guó)家，現(xiàn)在也還是處在研究或試用階段的新工藝。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，新工藝在手榴彈上的應(yīng)用比電子技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用要早，也更廣泛。

美國(guó)早在20世紀(jì)50年代初研制M26式手榴彈時(shí)，為了解決手榴彈破片不均勻，安全距離過(guò)大等問(wèn)題，就采用了壓痕預(yù)制破片新工藝，從而解決了手榴彈破片不均勻的問(wèn)題，使新研制的M26式手榴彈成為當(dāng)時(shí)世界綜合性能最好、最先進(jìn)的手榴彈。

為了提高手榴彈的破片速度和減少連片，主要環(huán)節(jié)是提高裝藥密度和裝藥密度的一致性。80年代，許多發(fā)達(dá)國(guó)家開始采用真空裝藥新工藝，如美國(guó)的M26A2式手榴彈，采用新的裝藥工藝后，裝藥量雖然只增加了1g，但裝藥密度的一致性卻有了很大提高，從而大大減少了破片的連片，提高了有效殺傷半徑。

非機(jī)加金屬破片均勻成型工藝是20世紀(jì)90年代隨著粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用而出現(xiàn)的一種新工藝，它的核心是利用粉末冶金中的不同配比做成彈體材料，再配以合適的裝藥結(jié)構(gòu)，使彈體在爆炸時(shí)形成均勻破片，這樣一來(lái)可以在確保殺傷破片一致性的條件下，極大地簡(jiǎn)化手榴彈的制造工藝。

應(yīng)用在手榴彈上的新工藝還有密封新工藝、焊接新工藝等。

新材料在手榴彈上的應(yīng)用

新材料在手榴彈上的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代。首先應(yīng)用在手榴彈上的新材料是高性能工程塑料，在不降低綜合性能的前提下，使用工程塑料后，可使手榴彈的質(zhì)量大幅度減輕。有些高性能工程塑料的使用壽命長(zhǎng)達(dá)幾十年，因而也不會(huì)降低手榴彈的長(zhǎng)儲(chǔ)性能。如比利時(shí)70年代末生產(chǎn)的NR423式手榴撣（圖3），已20多年過(guò)去了，塑料彈體和引信體依然亮麗如新。

NR423式手榴彈是由比利時(shí)PRB公司研制和生產(chǎn)的，是當(dāng)代性能最好的手榴彈之一，現(xiàn)裝備比利時(shí)及其他許多國(guó)家軍隊(duì)。

此彈采用鋼絲纏繞預(yù)制刻槽破片襯套和工程塑料殼體，引信是翻板擊針式延期引信，由于采用了鋼絲纏繞預(yù)制刻槽破片套，使NR423式手榴彈的破片形狀、大小和數(shù)量、質(zhì)量都可控制。

殺傷半徑大、安全距離小是此彈的兩大特點(diǎn)，殺傷半徑達(dá)9m，安全距離20m(在離炸點(diǎn)處20m處，破片的殺傷概率已經(jīng)接近于零)，因而既可用作防御手榴彈，又可作為進(jìn)攻手榴彈。

彈體形狀是卵形，最外層是橄欖綠色高級(jí)工程塑料外殼，外殼內(nèi)是破片襯套，襯套里面裝的是B炸藥，爆炸時(shí)襯套可形成約900片平均質(zhì)量為0.105g的破片，底部有22顆鋼珠，頂部還有30顆鋼珠，鋼珠分布在頂部和底部的水平方向上。這樣改善了手榴彈爆炸時(shí)的破片分布，保證了每個(gè)方向都有足量的殺傷破片。

NR423式手榴彈采用延期引信，引信體也是用高級(jí)工程塑料制成的，引信延期時(shí)間是4s，這段時(shí)間可以完全保證投彈士兵的安全，但沒(méi)有敵人揀起再投回的時(shí)間。

此彈全彈質(zhì)量230g，彈體質(zhì)量180g，延期引信質(zhì)量50g，最大彈徑35mm，裝B炸藥60g，破片套質(zhì)量65g，延期時(shí)間4s，鋼珠52顆，每顆鋼珠質(zhì)量約0.1g。

進(jìn)入90年代以后，人們開始探索各種新型材料，如軟殺傷材料、環(huán)保型材料等在手榴彈上的應(yīng)用，一些無(wú)毒或低毒，對(duì)環(huán)境無(wú)污染的發(fā)煙劑（環(huán)保型發(fā)煙劑）在發(fā)煙手榴彈上的使用就是例證。英國(guó)近年來(lái)研制成功的MK4式發(fā)煙手榴彈，采用的發(fā)煙劑就是環(huán)保型發(fā)煙劑，這種發(fā)煙劑在生產(chǎn)和使用時(shí)都不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害、對(duì)環(huán)境有污染的有毒物質(zhì)。它一經(jīng)問(wèn)世，就得到各國(guó)軍隊(duì)的普遍重視，現(xiàn)已被許多國(guó)家采用。此外，性能獨(dú)特的紅外發(fā)煙劑、應(yīng)力波炸藥和碳素纖維炸藥等新材料在手榴彈上的應(yīng)用也已納入議事日程。如果這些材料在手榴彈上的應(yīng)用取得突破，手榴彈的發(fā)展將進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

高新技術(shù)對(duì)未來(lái)手榴彈發(fā)展的影響

20世紀(jì)90年代，尤其是海灣戰(zhàn)爭(zhēng)以后，手榴彈的發(fā)展受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。不少人認(rèn)為，手榴彈的發(fā)展已經(jīng)到了山窮水盡的地步，但隨著高新技術(shù)的應(yīng)用，手榴彈可望出現(xiàn)柳暗花明的美好前景。據(jù)分析，高新技術(shù)對(duì)未來(lái)手榴彈發(fā)展的影響主要有以下幾個(gè)方面：首先是為手榴彈的發(fā)展開辟了一條更為廣闊的道路。隨著新技術(shù)、新材料和新工藝的應(yīng)用，手榴彈的發(fā)展可能打破傳統(tǒng)思想和觀念的束縛，出現(xiàn)許多新型彈種，如采用應(yīng)力波炸藥，就可能出現(xiàn)一個(gè)新彈種——應(yīng)力破甲手榴彈；采用紅外誘導(dǎo)發(fā)煙劑，就可能出現(xiàn)一種對(duì)付導(dǎo)彈的紅外誘導(dǎo)手榴彈?？傊?，隨著高新技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用，手榴彈的發(fā)展將開辟一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。

其次是提高手榴彈的安全性和可靠性。如在手榴彈引信上使用微型集成電路和其他新結(jié)構(gòu)后，人們對(duì)手榴彈具有出手保險(xiǎn)、失手保險(xiǎn)和可靠起爆的愿望將成為現(xiàn)實(shí)，使手榴彈的安全性、可靠性出現(xiàn)一個(gè)質(zhì)的飛躍。

三是大幅度降低手榴彈的費(fèi)效比。傳統(tǒng)手榴彈的主要戰(zhàn)術(shù)作用是自衛(wèi)，戰(zhàn)斗效果非常有限，因而費(fèi)效比也很高，應(yīng)用高新技術(shù)后，如果特種分隊(duì)的幾枚手榴彈可破壞敵人一個(gè)供電系統(tǒng)或指揮系統(tǒng)，抑或?qū)橙说囊幻秾?dǎo)彈從重要目標(biāo)引開，其費(fèi)效比之低是不言而喻的。

此外，由于高新技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用，還可能在手榴彈的研制、生產(chǎn)和使用等許多方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。如可能使手榴彈的生產(chǎn)從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)化，手榴彈的生產(chǎn)將一改過(guò)去大批量生產(chǎn)的情況，出現(xiàn)小批量、多品種的局面。高新技術(shù)在手榴彈上的應(yīng)用，將對(duì)未來(lái)手榴彈的發(fā)展產(chǎn)生全面、深遠(yuǎn)的影響?！?/p>

(編輯/何懿)