在1870年爆發的普法戰爭中，普魯士軍隊首次將37毫米「氣球炮」用於實戰，這也是現代高射炮的鼻祖。至今為止，在防空作戰體系中，高射炮依然是不可或缺的一環。不過，隨著飛機的速度和機動性越來越強，高射炮打飛機的命中率也越來越低。有人或許會問：那些射不中的大量高射炮彈都飛到哪裡去了呢？會不會掉下來造成誤傷呢？事實上，高射炮炮彈在設置之初就考慮到了安全防範問題。一般來說，每一發高射炮彈都自帶自毀裝置，主要依靠延時引信和慣性計數器兩種裝置，保證高射炮發射後在一定時間內自行爆炸。
高射炮研發的黃金髮展期，就是二戰期間。當時，同盟國和軸心國都開始頻頻使用大規模集群轟炸戰術，相應的防空作戰任務也越來越重要，多款經典高射炮也應運而生。其中，德國堪稱高射炮研發領域的領頭羊。特別是在二戰爆發後的頭五年內，德軍就先後裝備了五款性能出眾的高射炮，其中最負盛名的就是77毫米口徑高射炮。除了具備快速安裝、手搖轉軸等特色之外，其大口徑高射炮炮彈也採用了最經典的定時引信高度起爆炮彈。這種設計標準，在很長一段時期內成為各國爭相效仿的潮流。
首先從物理學角度來說，高射炮炮彈的彈道方向雖然普遍是向上，但炮彈在飛行過程中要受到地心引力和空氣摩擦影響，因此在空中呈現出拋物線飛行軌跡。在這個過程中，炮彈達到一定高度後就會耗盡動能，如果沒有命中敵機，就會下降進而做自由落體運動。理論上來說，受到加速度的影響，自由下落的炮彈如果沒有相關自毀裝置，將以高速砸向地面，重達10多公斤的鋼製炮彈即便不發生爆炸，也完全能夠砸死人。
由於高射炮在最初問世後，大口徑炮彈居多。大口徑高炮炮彈的戰鬥部裝藥量多，其殺傷半徑一般都能達到數十米。因此，只要炮彈在空中敵軍飛機附近空域爆炸，就能通過碎片對飛機形成致命威脅。因此，面對高空飛行的敵機，預先安裝定時引信的高射炮彈，就可以在到達預定高度後延時爆炸。這樣設計的好處還包括了安全性的考慮。因為畢竟單門高射炮的命中率並不高，為了避免炮彈打空後掉落地面造成意外誤傷，定時引信的存在，就可以保證所有炮彈都會在空中預定的高度自行爆炸。與此同時，在戰爭期間，各國軍隊的高射炮陣地的部署也非常講究，除了要保證佔據制高點和保持隱蔽性之外，一般都會將周邊區域設為軍事禁區，無論是城市內部還是野外，部隊都會事先疏散人群，提前做好防護工作。
定時引信的設計原理一直沿用到二戰結束後多年（另一種常見的慣性計數器自毀裝置，是根據炮彈的旋轉次數上限啟動自爆）。比如，我國陸軍裝備的56式57毫米高射炮，其炮彈自毀裝置就是具有定時功能的。這款炮彈在發射後16秒後，無論是否命中目標，都會自行發生爆炸。一般來說，高射炮炮彈的炮口速度普遍達到1000m/s以上，這也意味著，炮彈發射經過了16秒之後，已經上升到了上萬米的高空，在這種情況下啟動自毀裝置，其爆炸產生的碎片也完全無法造成意外誤傷了。為了進一步降低意外事故的發生概率，後續問世的眾多高射炮彈在啟動自毀系統後，炮彈都會爆炸成粉末狀，進一步提高了安全性。(舍娃)