激光眩目器设计研究现状及发展

2015-04-29 12:43张洪彪柳方明马超族
工业设计 2015年11期
关键词:现状

张洪彪 柳方明 马超族

摘 要:本文首先给出了激光眩目武器的定义和未来的发展趋势。随后介绍了激光眩目武器的发展历程和激光眩目武器的国内外研究现状。最后结合激光眩目武器在武警部队的服役情况,介绍了现有激光眩目武器的不足,对激光眩目武器进行分析评价,为下一步发展激光眩目武器提供参考。

关键词:激光武器;眩目;现状

1 引言

激光眩目武器指利用低能激光束作用于人眼,使人眩晕、暂时失明,从而失去抵抗能力,但不会造成永久性损伤的一种非致命激光武器。激光眩目武器在世界范围内的使用已经非常普遍,但是国内研究起步较晚。随着人权意识的增强、人道主义的呼声日益强烈,低烈度、文明战争的武器装备需求日益迫切,激光眩目武器将会受到越来越多的重视。

2 激光眩目武器的发展

1960年,美国科学家西奥多.哈罗德.梅曼(Theodore Harold “Ted” Maiman)成功研制出了世界上第一台激光器。上世纪70年代,美国激光技术迅速发展。1972年,美国用激光束成功击落飞行高度9km的靶机。1974年,美国研制成功装有激光武器的履带式车辆机动试验系统,该系统采用高能气动激光并装有目标跟踪设备。1978年3月,美国研制出了世界上第一款激光枪,该枪外形与普通步枪类似,由电源、激光器、枪托等几部分构成。

首例公开的手持激光眩目器被称为DAZER,是20世纪80年代初由美国联合信号公司研制,可造成士兵眼睛的闪光盲。1982年英阿马岛战争中,英国海军使用舰艇上装备的激光眩目武器对付阿方逼近的攻击机,致使阿方飞行员在慌乱中坠海。这是激光武器在实战中首次应用。据美刊报道,1987年苏联使用舰载激光攻击了正在观察苏联导弹实验的两架美国军用飞机,使一名副驾驶失明达10分钟,并证实苏联在阿富汗战争中也曾使用过激光致盲武器。

由马丁.马丽埃塔公司研制,装备美国陆军的“魟鱼”车载激光致盲武器系统,可破坏8km远的光电传感器,据传1991年的海湾战争中曾投入使用。1994年,洛斯.阿拉莫斯实验室研制出了一种激光眩目来复枪样机,既能供部队使用,也可供警察用来追捕小偷或逃犯,将他们暂时致盲而使其迷失方向。

3 激光眩目器国内外研究现状

3.1 国外激光眩目武器研究现状

美国和前苏联对激光的研究从激光器诞生那天起就一直处于领先水平,目前对激光眩目武器的研究还是美国处于绝对领先地位,俄罗斯紧跟其后。

3.1.1 美国激光眩目武器研究现状

2005年11月美国向外界公布,美国空军研究实验室研制成功了一款实用型单兵携带的非致命激光步枪。该枪发射波长650nm激光束,使受光者瞬间就像直视太阳,采用双波长的激光系统,可对付能够过滤一定激光波长的激光护目镜,并可以自动根据距离的变化调节激光能量的大小。美军现装备了一种由B.E.Meyers公司制造的LA-9/P的激光眩目器。美国海军陆战队及原驻伊美军已装备,该武器可以搭载在美军步枪上,其范围可达到惊人的4公里,该型武器被美军在伊拉克战争期间大量使用。

美国全球安全网2010年6月2日报道:美国正在将数套绿色激光武器增强(Green Laser Escalation of Force,GLEF)套件部署到阿富汗以对其进行作战性能评估。如图1所示,GLEF系统作为附件安装在遥控武器站的炮塔上,并被安装在悍马车上使用。GLEF系统可以起到远距离威慑人群,强制人体闭眼的作用,从而达到驱散人群的目的。

图1搭载GLEF激光组件的CROWS遥控武器站

3.1.2 其他国家激光眩目武器研究现状

俄防务武器装备出口公司2005年展览了一种单兵可携式激光眩目武器。在对目标进行搜索时,该武器可发出波长为860nm的弱激光。对目标自动攻击时,发射的则是532nm或1064nm的强激光。这种武器可有效识别玻璃、眼镜和其他一些物体的反射光线,避免系统做出错误的反应。

2011年夏季英国各地发生暴乱,导致多个地区沦为废墟。2012年,英国光电安防系统公司开发出SMU100激光眩目器,如图2所示。SMU100最初用途是打击索马里海盗,英国发生暴乱后该项目开始将群体控制作为主攻方向。该型武器可发射闪烁式激光束,光束截面直径3米,可使500米外的目标暂时失明。

图2 SMU100 激光眩目武器

3.2 国内激光眩目武器研究现状

如今我国激光武器在高能激光研究领域由于国家高度重视发展水平与美俄等国接近,但低能激光研究领域与发达国家还有不少差距。武警部队目前列装的有WJG-2002型便携式激光眩目枪及YTX-1型手持式激光眩目器。WJG-2002型便携式激光眩目枪由于开发时间早、技术不成熟等原因使武器维护困难,容易对人眼造成永久伤害,YTX-1型手持式激光眩目器同样面临上述问题。

2004年,曲永峰等研制的非杀伤性激光眩目器,其工作原理是以绿激光为光源,对激光进行光束调制,使被照射对象在射程范围内,双眼出现暂时性失明或“闪光盲”效应,使被照射对象放弃抵抗或减轻抵抗程度,从而为警方处置行动争取时间或使警方减少不必要的伤亡。

2008年武警工程学院李宏昌教授研制出国内首个车载非杀伤激光眩目武器,如图1-5所示,该武器500m处光斑直径可达13m,为中、远距离处置突发事件提供了一种新的选择。

2009年军械工程学院的王红玲等研制了自适应激光眩目干扰系统,光学系统可以根据目标的距离信息经计算机控制单元算出控制方程,将控制信号送入自动光学变倍驱动机构来改变激光的发射角,以控制激光束的单位面积能量在合理范围。

2012年,武警工程大学战仁军教授研制出了ZQ-1型激光手枪。该枪具有基于无线电发射技术为主控器的无线防盗安全系统,并具有超声波测距系统,一旦作用对象与枪口距离小于标称眼危害距离,激光器就会自动关闭。

2014年5月第七届中国国际警用装备博览会上雄鹰集团展示了PY131A型激光眩目器,如图3所示。该枪采用全固态激光器,结合可以自动调节打击效果的智能控制系统,发射直径20-30cm的激光束,作用在目标双眼会产生10-60s的短暂失明,不会对人眼造成永久性伤害。

图3 PY131A 型激光眩目器

4 激光眩目武器评价

目前对激光眩目武器的研究主要集中于对单个目标、发射脉冲式激光的作用,并且主要用于反恐领域。然而对作用面积大、对人眼伤害小,并能有效帮助武警部队处置群体性事件的激光眩目武器的研究并不多。武警部队现役的激光眩目器均存在几个共同缺陷:点斑作用,目标锁定困难,作用范围过小,对于大规模群体性事件,不能有效的驱散、控制闹事人群,防止事态恶化,其作战效能有限;

激光作用能量固定,对较近的人眼目标容易引发永久性致盲,对距离较远的目标又不会产生作用效果。不同的天气条件下对激光能量的要求不同,恶劣天气激光能量的衰减过快,武器不能根据外界条件自动调节能量大小。

激光眩目武器在武警部队处置群体性事件和平息暴骚乱事件中有着很好的应用前景,并且具有比普通非致命武器更加优越的性能:攻击速度快,射击稳定性好。激光眩目武器采用光束攻击目标,相比任何物理运动体而言,光的传播具有超级快的运动速度。发射过程无后坐力,并且作用于多个目标时,转变方向灵活,响应速度快。震慑效果大,打击精度高。人群在闹事时也许并不害怕被抓,却可能害怕失明而逃跑。激光眩目武器用激光束攻击目标时,光束的近距离飞行过程中,电磁、风力等外在因素难以起到任何干扰作用。作战效费比高,对环境污染小。激光眩目武器每次激光发射仅消耗电能,成本不足一元,相比于几十元一枚的防暴弹药,单发成本大大降低。在执行任务的过程中,除产生光束外无其他废弃物产生,对环境几乎没有影响。

5 结语

本文首先对激光眩目武器的发展历程进行了介绍,其次综述了激光眩目武器研究的国内外现状,对列装的激光眩目武器的不足之处进行分析。最后,明确了激光眩目武器应用的优势和部队激光眩目武器下一步研究的重点方向,为激光眩目武器的改进提供参考。

参考文献:

[1] 魏继锋,徐楚璇.反人员非致命武器技术发展现状及趋势[J].四川兵工学报.2015(03):13-16.

[2] 毛征,远菲,吕春花,等.定向能非致命武器[J].中国电子科学研究院学报.2011(06):581-586.

[3] 张平雷,雷亚贵,王戎瑞.美国定向能非致命武器发展现状[J].激光与红外.2010(10):1035-1038.

[4] 王红玲.自适应激光眩目干扰系统[J].四川兵工学报.2009(07):34-37.

[5] 王雨虹,王江安,宗思光,等.激光声特性与激光脉冲能量对应关系研究[J].激光与红外.2008(10):981-983.

[6] 梁国星,吕明,马麟,等.激光脉冲能量测试装置的设计及实验研究[J].太原理工大学学报.2010(06):685-688.

[7] 雷仕湛.新兴的研究领域——激光力学[J].激光与光电子学进展.1991

(09):1-3.

[8] 王续跃,周锦进,胡明文,等.激光脉冲能量时空特性的试验研究[J].大连理工大学学报.1991(04):433-438.

[9] 刘松平,刘菲菲,郭恩明,等.碳纤维增强树脂基复合材料中激光脉冲能量对超声L波的影响[J].航空制造技术.2007(11):83-85.

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