引信还可以分为机械式和电子式两种。机械式引信在撞击时,内部的活动撞针会在惯性作用下猛烈冲撞雷管,雷管起爆,进而引发主装药。电子式引信原理和机械式引信近似,但通过电气元件之间的电流脉冲来实现动作。引信需要长期储存,用普通电池供电的话容易失效,因此很多电引信配有锂电池等长寿命电池,或者干脆装上微型空气涡轮、火药燃气涡轮或惯性式发电机,在弹体下落时发电提供引信所需电能。总的来看,电引信比机械引信复杂些,但设置工作方式、延时等方便灵活,不仅可由地勤手动设置参数,还可以在飞行中由飞行员通过外挂管理系统进行设置。电引信还包括近炸引信,通过发射/接受无线电波,在弹体接近目标时起爆。
如果引信加上定时机构,可以延时几毫秒到几十小时后,才引爆炸弹。延时装置可以采用机械或电子钟表原理,也可以燃烧延时药盘实现。对于钻地弹来说,少许延时有利于炸弹借助动能钻进坚固目标的内部起爆。如果需要杀伤地表上的软目标,可以把延时时间设得很短(约 50μs),炸弹则完全在地表上方爆炸。延时另一个作用是阻碍敌方行动,美军曾在朝鲜大量使用延时炸弹阻碍志愿军排弹。延时引信也可令航弹定时自毁,以免被敌人缴获。
为确保可靠起爆,航弹经常用两个以上的引信。这里以美军 M117/118 通用爆破炸弹来进一步说明。该弹弹尾装有 FMU-54 机械引信,保险涡轮装在尾锥的侧面。也可以在弹头采用 M904 电引信,弹尾用机械引信。还可以换成 FMU-113 空炸引信,或 FMU-139A/B 触发/触发延时引信,后者用 FZU-48/B 涡轮供电。如果使用 Mk75 引信组件,还可以作为空投触发地雷使用。对于飞行时可重新设置的引信,弹体上还会留有一些专门的信号接口。
引信工作正常与否,关系到作战任务能否完成,以及载机及机组成员的性命安全。每当作战飞机投弹方式发生变革时,它也必须随时变革以适应新的需求。一个很好的例子就是,当我军开始试用低空投掷的低阻航弹时,原本以为能够沿用老式引信,结果出现了过早触发的问题,炸弹在空中早炸,最终的解决方法就是研制了全新的低空航弹引信。
装药
装药是航空炸弹弹体内装填的炸药或特殊物质,是航弹发挥作用的核心部分。普通航弹装普通炸药或烟火药。主装药应尽量选用对撞击、摩擦不敏感的炸药,以保证安全。这些炸药用锤子敲也不一定会爆炸,正因为如此,引信必须借助“敏感”而威力小的雷管,加上传爆管,去引爆“迟钝”而威力大的主装药。
最为广泛采用的航弹装药是成熟、便宜的 TNT,也可使用混合多种化学成分而成的混合装药,例如 Tritonal(特里托纳尔,TNT/铝混合炸药)、H6、RDX、NTO 等更先进的炸药品种。采用高能量、低敏感度的新型炸药是航弹发展的趋势,但发展中国家出于成本考虑仍大量采用 TNT 装药。较早期的混合装药,像 Tritonal 的威力比等重的 TNT 高 50% 左右,先进得混合装药威力就更加大了。特殊航弹,例如美军 BLU-82 大型航弹,使用的装药一样“特殊”,该弹主装药为硝酸铵和硝酸铝混合物。
在工厂里,常用浇铸的方法把熔化的炸药装入弹体内部。如果炸药熔点高(比如 RDX),那就将它和低熔点物质(蜂蜡、TNT 等)混合起来熔化浇铸。不过混入低熔点物质,如蜡,将会降低炸药的威力。另一种方法是用机械压缩方式进行装填。
细分下去,常规航弹又可以分为爆破、杀伤、燃烧、反坦克、反跑道、子母弹和特殊航弹等等。爆破、杀伤航弹依靠装药爆炸的冲击波和弹体碎片杀伤目标。其他种类的航弹稍微复杂些,举例来说,燃烧弹一般采用凝固汽油、白磷、铝粉(或镁)、烟胶片、四氧化三铁等可燃物质,一般呈粉末或胶状,在扩爆装药的作用下能四处飞溅引火。反坦克航弹可利用聚能射流战斗部攻破坦克顶部,也可依靠弹体高速破片贯穿较薄的坦克侧装甲(如法国 BAT120)。特殊航弹包括照明弹、烟雾弹、训练弹等,使用更特别的装药。训练弹装药较少,仅生成闪光或烟雾以标示命中点,或者干脆就没有装药。
如何评测航弹的爆炸威力呢,一般可用距离爆心若干米处(如 10 米、100 米,按炸弹大小适当取值)的冲击波超压值来衡量,这一数值越高显然威力越大。此外,抛土量也是重要的指标,这是因为使用触发引信的航弹能产生巨大的弹坑,弹坑的容积能够较好的描述航弹的威力。3000-2 型航弹抛土量高达 300 立方米,250-3 型航弹则为 56 立方米。对于燃烧弹、破甲弹或者主要依靠高速破片进行杀伤的航弹,则有各种具体数值,例如平方米内的有效火种数等等。非常规航弹主要指装填核生化物质、具有大规模杀伤力的航弹。
航空炸弹的总重一般较大,其中 30 至 40% 是装药,因此航弹的威力是相当惊人的。一般的装甲输送车,只能抵御 10 米外爆炸的 155mm 榴弹破片,这些榴弹一般重 30 到 45 千克。假如 250 千克普通杀伤航弹在距装甲车目标 10 米处爆炸,输送车内部的人员将被杀死或重创。采用专门设计的航弹能够更为有效的杀伤其预期目标,例如我国老式的 100-2 航杀爆弹的破片能在 10 米处贯穿 30mm 的均质装甲钢板,而大多数坦克的侧面、顶部装甲的防护水平都低于这一数值。因此在当前来说,影响航弹效能的最主要因素是投弹精度,而不是航弹本身的威力大小。
定型装备
航弹与其它各种军用武器一样,从客户方提出需求,到最后定型装备部队,要经过严格的设计、测试验证过程。假如是测绘仿制的话,那么设计工作会简单一些。一般最初的试验是由样品弹完成的,有的样品用于在地面靶场进行静止状态下的静爆威力试验,以检验航弹威力是否与设计值相符。另一些样品没有装药(可用砂土等填充物代替),用于装机和空投试验。装机试验可以发现飞机挂载使用这种航弹时会否出现问题,例如弹本身与弹舱、挂架、运输挂载车辆的适用性;空投试验检验气动设计是否能保证航弹飞行稳定、误差在可接受范围内、弹体强度是否足够等等。此时要考虑上选择适当地貌地质的场地作为试验靶场,过于松软的土质无法给予弹体真正的考验,选择过硬的土质则变得“吹毛求疵”。上述试验完成后,经过修改优化,可进行实弹空投试验,检验实弹弹道稳定性、炸药安定性、爆炸完全性、冲击波等威力数值、下落时间等重要指标是否符合要求。如均符合要求,则可转入定型生产。
