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照明弹

照明弹(亦称照明器材),是利用照明剂在空中燃烧,发出强光,从而在夜间照明一定区域的弹种;主要用于夜间作战时照明敌方区域或交战区域,借以观察敌情和射击效果。

照明弹类型有很多,从结构上可以分为有伞式照明弹和无伞式照明弹。照明弹的发展趋势是提高发光强度,延长照明时间,与榴弹通用射表;红外照明弹将普遍装备部队,以适应夜间的战场侦察及夜战夜视的需要。

照明弹在2023年发生的巴以冲突中被以色列多次使用。

发展历程

历史来源

公元 1221 年以前,中国人发明了照明弹,是一种软壳,可以在空中爆炸,像火一样产生颜色。

研制历程

80 年代以来,世界各国为了满足高爆弹最大射程对照明的需求,全部致力于照明弹药新品种的发展。通过对弹体结构的改进,采用底凹、底排减阻增程技术,研制远程照明弹;与此同时,又积极发展近程火箭照明弹,供装甲车辆发射,供舰艇或单兵使用。80 年代末 90 年代初,由于夜视器材的大量装备,一种红外隐身照明弹出现,可以使一、二代微光镜和红外夜视仪提高视距达4~7 倍,其中红外隐身照明弹充分挖掘了照明剂功效潜力,使发光强度增高、燃烧时间延长;后采用微电子技术与照明弹技术结合,将电视摄像机、发射机、电池和天线合体取代 M485A型照明弹中的照明炬合件,研发了一种电视侦察弹,在夜间与照明弹交替发射,实现无须前沿观察员即可对战场侦察和目标定位、定点及区域监视与火力射击修正等,侦察结果可显示在指挥所的屏幕上,也可记录在录像带上。

装备历程

美国苏联等国空军、陆军和战车上分别装备有多品种的航空照明炸弹和照明闪光弹、各类大中口径炮弹照明弹和火箭照明弹。截止2019年装备的照明炮弹是 70 年代前后更新换代的二代产品,照明剂由锁盐照明剂换成了发光强度高、燃烧时间长的硝酸钠镁粉聚酷树脂新配方,弹体结构采用二次抛射开伞及程序开伞和阳旋的新技术技术。前膛弹利用下部弹体空间装吊伞,提高了照明剂的装填系数。M485系列照明弹是世界上最早采用二次抛射开伞技术的高性能照明弹。它有 M485 式、M485A式和 M485A式三种型号。

基本设计

照明原理

照明弹是将照明剂安装在弹体内,发射到空中后,通过引信在空中点燃照明剂。伞式照明弹上有吊伞装置,照明弹燃烧发光后,吊伞打开,照明弹下落的时间会变慢,从而延长照明地面的时间。当两军在黑夜中交战时,无法攻击,因为目标模糊,甚至看不清楚。有了照明弹的光芒,可以快速看到敌人部署并迅速发动攻击。

照明弹能发出强光是因为照明剂,主要有三种成分:金属可燃物氧化物和粘合剂,以及其它一些物质。金属可燃物由镁粉铝粉制成,当它们混合燃烧时,会发出耀眼的光芒。众所周知,要燃烧物质,必须有足够的氧气,这就是照明剂中氧化物的作用。一般来说,氧化物由硝酸钡硝酸钠组成,在燃烧过程中产生化学反应,释放大量氧气,加速镁和铝粉的燃烧,增加亮度。粘合剂大多是由天然干油、脂松香、虫胶等原料制成的。能将药剂粘合在一起,起到缓燃作用,保证照明剂有一定的燃烧时间。

当照明弹被发射到预定的空域时,弹丸中的时间引信开始点火,照明剂被点燃,白炽灯散落在地球上。照明弹可以持续燃烧一段时间。此时可以快速观察敌人的部署,观察射击效果,及时纠正射击偏差,以确保攻击的准确性。在防御过程中,照明弹也可以用于侦察和搜索敌人,以便能够及时监控敌人的活动。照明弹的光线非常明亮。中口径照明弹发出的光线亮度可达40-50万烛光,持续25-35秒,可照亮方圆1公里范围内的目标。

结构分类

有伞式照明弹

伞式照明弹是指照明弹在空中爆炸后,照明炬由伞悬挂,缓慢下落,照亮目标区域。有伞式照明弹的结构形式也很多,如尾抛一次伞式照明弹、二次伞式照明弹、二次抛射照明弹等。这种类型的照明弹,照明时间长,发光强度稳定,功能可靠,但结构复杂,成本高。美国M485系列照明弹是世界上最早采用二次抛射开伞技术的高性能照明弹。

后膛炮用照明弹

后膛炮使用的照明弹大多由四部分组成:弹体、吊伞照明炬系统、抛射元件(抛射药包、药盒、推板、半环、半圆瓦等)和时间引信。弹体的形状与同口径榴弹基本相似,使其弹道性能与榴弹相似。它的内腔药房和榴弹有很大的不同。后膛炮用照明弹增加了内腔的体积,以便安装更多的照明剂;其次,它是从内腔引入照明炬系统,内腔形状为圆柱形。弹底是弹丸在空中爆炸后影响开伞的部件,为了使弹底尽快脱离伞包,经常在弹底钻两个偏心孔。对于较重的弹底,即使有偏心孔,效果也不大。所以有的用弹底做成上下两部分,上者是圆板, 支撑弹带部分;下 表面相当于普通弹底,有螺纹,并与弹体连接。上下两部分用销钉连接在偏心孔位置(可以绕轴旋转)。弹丸爆炸后,在离心力和空气阻力的作用下,销钉被切断。 下两部分偏离弹道,脱下伞包。吊伞照明炬系统由照明炬、吊伞和旋转轴承三部分组成。

迫击炮用照明弹

迫击炮用照明弹主要由引信、弹体、弹尾稳定装置、吊伞照明炬系统和抛射系统组成。弹体由上弹体和下弹体组成,均采用螺纹连接,形状为圆柱形,目的是增加装填系数。带有照明弹的迫击炮吊伞系统只使用一根钢伞绳,体积小,易于填充。抛射时,下弹体与吊伞和照明炬一起抛出。然而,由于吊伞的阻力加速度较大,下弹体通过伞包向前飞行,直到将吊伞绳拉直,拔下伞袋,使吊伞充气并张开。对于迫击炮照明弹,由于其不旋转,抛出后各部件的分离主要取决于各部件的质量和形状以及不同的空气阻力和空气动力学偏心。

无伞式照明弹

不配备吊伞的照明弹,称为无伞式照明弹。这种照明弹结构简单,易于生产,但照明效果不好。无伞照明弹可分为牵光照明弹和星形照明弹。

曳光照明弹

曳光照明弹由弹体、照明剂、过渡药物、引燃剂和延迟药物组成。该照明弹不配备引信,在发射过程中通过火药气体点燃延迟药物。经过一段时间的短期延迟,点燃照明剂(避免出口即牵光,暴露炮位置),并在弹丸飞行过程中起到曳光照明照明的作用。曳光照明照明弹仅适用于小口径火炮,对搜索近海目标有较好的效果。

星体照明弹

星体照明弹大多采用前抛结构,弹体上装有头螺,弹体内装有照明星体。当弹丸飞向目标时,引信作用并点燃传发射药。火药气体进入弹腔中心,点燃推板上的照明星体和延迟体。延迟体的作用是确保照明星体在弹体内有足够的点火时间。延迟体燃烧后,点燃抛射药包,火药气体推动推板,通过各层隔板、半圆形简单和头螺纹切断组合螺纹,将燃烧的星体推出弹腔。照明星体在滑落过程中起到照明目标的作用。这种照明弹照明时间短,不均匀,效果不好。

技术要求

照明效应

照明效应是指照明炬在空中的发光颜色、强度和持续照明时间。在白光或黄光的照明下,照明炬的光色对目标的观察效果较好。照明炬的发光强度应满足观察目标的要求(使照明区域的目标清晰可辨)。虽然发光强度越大,照明目标的轮廓越清晰,但由于照明炬结构尺寸的限制,照明时间会随着发光强度的增加而缩短。照明炬的照明时间不宜过短,至少要保证单枪射击时满足连续照明的要求。同时,为了使观察者有足够的时间发现、识别和确定目标位置,照明弹的有效照明时间一般不小于 20s~25s,照明时间越长,连续照明效果越好,也可以节省照明弹的用量。

开伞效率

开伞效率是照明弹开伞性能水平的体现。正常燃烧的照明炬只有在正常打开伞的情况下才能起到稳定的照明作用,而打开伞的故障会使正常燃烧的照明弹失去照明能力。为了保证照明弹在空中持续稳定的照明效果,需要综合考虑照明弹的开伞效率和照明效果。迫击炮照明弹完全失效(在规定的爆炸范围内,由于伞不良等原因,照明炬空气燃烧时间不足要求时间的一半)和半失效(在规定的爆炸范围内,照明炬空气燃烧时间大于要求时间的一半,但不足完全燃烧时间,为半失效)数量不超过试验总数 5%,如果没有完全失效,可达半失效数量 10%;线火炮照明弹的全故障数量不得超过 5%半失效数量不超过5% 当10%无全失效时,半失效的数量允许达到 15%。

吊伞照明炬系统

吊伞照明炬系统在空中的平均降落速度影响了地面目标照明效果的稳定性:降速越小,照明效果聚集越好。但减速需要增加吊伞,过多占用弹体内腔有效填充容积,导致照明炬尺寸降低,照明性能水平降低。一般线膛火炮照明弹吊伞照明炬系统的平均降落速度不应大于8~10 m/s,迫击炮照明弹不得超过6~8 m/s。

开伞距离和使用范围

照明弹的开伞距离包括最远和最近两个要求。最远开伞距离与最近开伞距离的范围是照明弹的使用范围。一般来说,照明弹的开伞的距离和使用范围应与类似火炮的使用条件相适应。但对于远程照明弹,由于扩散精度的影响,开伞的高度会发生很大的变化,增加开伞的自然故障数量;对于使用固定药物发射的照明弹,在确定开伞的距离和使用范围要求时,应注意开伞的效果。

射击精度

照明弹的爆炸点分布直接影响伞点的方向和高度,影响照明效果。在消除时间引信影响的情况下,照明弹的爆点散布,可以通过地面散布精度反映出来。地面分布精度越集中,爆炸点分布越集中,地面纵向分布越小,空爆炸伞的高度波动越小。照明弹内部填充部件较多,质量偏心较大,一般地面分布精度略低于相同口径的榴弹。

射击和勤务处理安全

照明弹在发射和勤务处理过程中的安全具有重要的工程实际意义。在运输和勤务处理过程中,照明弹往往会受到长期规则或不规则的冲击和振动,在发射瞬间,照明弹也会受到很大惯性力的影响。照明弹在这些条件下必须具有可靠的安全性能。照明弹射击和勤务处理安全试验一般包括坠落试验和射击试验。跌落试验的安全落高取 15-2m,必须采用加强装药进行射击试验。

长期存储稳定性

一般情况下,在弹体内腔密封条下,照明弹需要长期储存 15~20年不变质失效。

特殊要求

对于不同的照明弹,通常需要根据不同的情况提出一些特殊要求或必须规定和控制的内容,如弹重和主要结构尺寸的限制、引信时间和发射装载的规定和要求等。

主要用途

搜索和发现敌军目标,包括固定目标(阵地、仓库、营房等))和活动目标 (人群、坦克、水面舰只等)。在一定时间内照明敌军目标,借以观察敌情,指示、修正火力射击,监视射击效果。

使用方法

陆军使用照明弹的方法是选择敌人目标上方作为照明弹的开伞照明点,观察位置和观察目标;海军使用照明弹的方法通常是选择比目标更远的照明弹伞照明点 2~3链(一链等于 185.2 m)在水城上空,形成一个光线屏幕,以支撑目标的清晰轮廓和我军射击时的水柱分布。由于照明弹的照明时间有限,单发照明弹难以满足照明效果的要求。因此,连续射击往往需要一定的时间间隔,这样一两个照明炬就可以一直悬挂在空中。当需要加强对目标的照明亮度时,可以适当加快发射速度,或者两门以上的火炮齐射或交替发射,增加照明炬在空中悬挂的数量。

实战应用

巴以冲突

2023年1月2日,以色列军方表示,以色列地面部队已完成对加沙城的包围,并“深化”在那里的行动。当天深夜,随着轰炸的加剧,CNN国际外交新闻编辑尼克·罗伯逊(Nic Robertson)在以色列的斯德洛特看到导弹如雨点般落在加沙地带,持续了30多分钟,多枚照明弹照亮了夜空。照明弹的中心点似乎在加沙北部的拜特哈嫩地区,距离斯德洛特约2.5英里。

以军向黎发射照明弹

以色列时间2023年10月28日,黎巴嫩和以色列临时边界的冲突仍在持续。黎方一侧的埃塔沙阿布镇遭到以军炮击。以军向临时边界东段的马加勇地区上空发射了多枚照明弹。

驻日美军误射照明弹

2019年12月,驻冲绳县美军一枚60毫米迫击炮照明弹落在汉森营附近的一处农田上。

注意事项

(1)使用照明弹射击时,应使用该射程的最小装置,其射程应大于一定值,即有最小爆炸距离的要求,以确保爆炸点的存速不会太大。因为当爆炸点的弹丸存速过大时,打开伞的动载荷也很大,很容易使伞系统不能很好地打开,或影响伞系统的强度,或使弹底部的部件有打击企业的风险。一般来说,爆炸点的存速不应大于 230 m/s。

(2)照明弹的爆炸点高度也有要求。如果爆炸点太高,照明炬不能发挥应有的照明作用:如果爆炸点太低,照明炬在燃烧前已经着陆,减少了照明时间,有时甚至在伞打开前着陆,影响了照明性能。实验表明,实验表明, 122 m 照明弹大约在 500 m高空作用较为有利。

(3)爆高受射弹散布与引信作用时间散布的影响。当射程较远时,这些分布会增加,使高爆炸无法控制,因此一般照明弹不应在远程使用。

(4)照明弹的使用取决于照明区域的视距(可以区分目标的最大距离)、照明区域的大小和照明时间,视距往往与气象条件、目标性质和观察方法有关,如气候平坦的晴朗地形,有利于提高视距;活动目标比固定目标更容易识别。一般来说,照明弹不适合在雨天或雾天使用。风速过大,会使吊伞迅速飞离照明区,起不到应有的照明效果。因此,当风速大于10时 m/s 不宣使用照明弹时。

参考资料

曾经暴露“孤胆英雄”黄继光的照明弹是怎样照明的?.光明网.2023-11-04

美媒:拜登团队警告以色列时间已剩不多,美国将被迫呼吁停火.今日头条.2023-11-04

黎巴嫩真主党袭击以方军营,以军向黎发射照明弹.今日头条.2023-11-04

驻日美军又出意外!迫击炮照明弹打到营区外农田.今日头条.2023-11-04