劉 升

（武警工程大學(xué)裝備管理與保障學(xué)院，陜西 西安 710086）

1 非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)研究背景

隨著世界形勢(shì)的不斷演變，全球社會(huì)矛盾發(fā)生深刻變化，局部地區(qū)安全事件頻頻發(fā)生，嚴(yán)重威脅世界各國(guó)人民的生命安全，安全問(wèn)題成為各國(guó)政府面臨的嚴(yán)峻課題。

相比于常規(guī)殺傷性武器，非致命武器不以殺傷有生力量為目標(biāo)，它更側(cè)重于對(duì)人員及裝備的失能或控制，由于其具有作戰(zhàn)樣式靈活、破壞效果可控、政治及外交上更易被接受的特點(diǎn)，而受到世界各國(guó)的青睞，逐漸成為相關(guān)行動(dòng)的最佳選擇。

捕捉網(wǎng)系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外常用的一種非致命武器，因其具有良好的捕獲和阻滯特性，而被廣泛應(yīng)用于抓捕犯罪嫌疑人、捕獲非合作目標(biāo)裝備等任務(wù)中。捕捉網(wǎng)系統(tǒng)通常以壓縮空氣或火藥燃燒產(chǎn)生的高壓氣體為動(dòng)力源，通過(guò)發(fā)射捕捉網(wǎng)并在空中張開(kāi)，依靠其動(dòng)能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行束縛，使目標(biāo)行動(dòng)受限或喪失行動(dòng)能力而實(shí)現(xiàn)抓捕目的。

2 國(guó)內(nèi)外捕捉網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

捕捉網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)作用目標(biāo)不同，可以分為反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)和反物質(zhì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)。

2.1 反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)

國(guó)外典型的反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)有德國(guó)手發(fā)式捕捉網(wǎng)拋射器，外形類似警棍，可單手握持發(fā)射，其采用9 mm 空包彈作為動(dòng)力源，捕捉網(wǎng)發(fā)射后在空中飛行平均速度為30 m/s，能夠有效捕捉2～4.5 m范圍內(nèi)的目標(biāo)。波蘭SZO-84 沖鋒手槍捕捉網(wǎng)裝置，采用槍管前安裝繩網(wǎng)發(fā)射機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)捕捉網(wǎng)發(fā)射，可實(shí)現(xiàn)2～8 m 范圍內(nèi)的目標(biāo)捕捉。此外還有美國(guó)福斯特·米勒公司研制的Grab 系列網(wǎng)彈，其可使用普通37/40 mm 口徑武器發(fā)射，有效作用距離達(dá)30 m，而展開(kāi)時(shí)間僅需0.1 s[1]。

國(guó)內(nèi)對(duì)反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)的研究起步較晚，但經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。早期產(chǎn)品有SWQ 型飛網(wǎng)防暴器，外形類似手電筒，由發(fā)射器和捕捉網(wǎng)罩組成，采用空包彈發(fā)射，用于捕獲7～9 m范圍內(nèi)人員目標(biāo)[2]；中國(guó)警用捕捉網(wǎng)及發(fā)射器系統(tǒng)，外形類似波蘭SZO-84 沖鋒手槍捕捉網(wǎng)裝置，其設(shè)計(jì)為專用發(fā)射器，采用56 式7.62 mm 空包彈進(jìn)行捕捉網(wǎng)發(fā)射，有效射程在2～8 m[3]。

此后較典型的產(chǎn)品有TQ 系列捕捉網(wǎng)發(fā)射器[4]，分為TQ1 單筒型和TQ2 雙筒型，兩種發(fā)射器結(jié)構(gòu)類似，外形都類似手槍，主要由發(fā)射器和載網(wǎng)筒組成，采用普通射釘彈作為動(dòng)力源，用于捕捉5～10 m內(nèi)的目標(biāo)；但與TQ1 單筒型相比，TQ2 雙筒型發(fā)射器因多出一個(gè)載網(wǎng)筒，在一定程度上提高了連發(fā)效率，目前國(guó)內(nèi)比較流行的手槍型捕捉網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理均類似于TQ 系列發(fā)射器。

單手握持的捕捉網(wǎng)系統(tǒng)具有有效射程近、不易捕捉運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、抗風(fēng)力差、命中概率低等缺點(diǎn)，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司208 所針對(duì)上述不足，研發(fā)的一種新型捕捉網(wǎng)槍——CS/LW8 型捕捉網(wǎng)發(fā)射器，其采用雙手握持抵肩射擊，增加了發(fā)射穩(wěn)定性，有效作用距離最大可達(dá)25 m[5]。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在2015年也展示了一款類似的重型捕捉器，其形似M79 榴彈發(fā)射器，采用CO2氣體作為動(dòng)力，可用于10 m以內(nèi)目標(biāo)的捕獲[6]。

2.2 反物質(zhì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)

反物質(zhì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)主要用于對(duì)非合作目標(biāo)如車輛、無(wú)人機(jī)等進(jìn)行阻滯和捕獲，目前研究的熱點(diǎn)主要集中在“低慢小”無(wú)人機(jī)的反制方面。在國(guó)內(nèi)外，隨著消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)大量涌現(xiàn)，大量“黑飛”事件頻頻出現(xiàn)，給各國(guó)航空及安保帶來(lái)很大的安全隱患，非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)因具有結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)、不徹底損壞目標(biāo)等特點(diǎn)，而得到越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)重視，成為反制“低慢小”無(wú)人機(jī)的重要手段之一[7-8]。

在國(guó)外，2016年英國(guó)OpenWorks Engineering公司首次展示了一款肩扛式無(wú)人機(jī)捕捉系統(tǒng)——SkyWall 100 系統(tǒng)，其通過(guò)氣瓶供氣實(shí)現(xiàn)彈藥的發(fā)射，并在規(guī)定的飛行點(diǎn)上自動(dòng)打開(kāi)彈體，射出面積為8 m2的網(wǎng)體，罩住無(wú)人機(jī)并纏住旋翼，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)捕捉。該捕捉系統(tǒng)根據(jù)配備的彈藥不同而性能不同，如SP10 彈藥能夠在距離150 m 處捕捉無(wú)人機(jī)，但它的捕捉網(wǎng)沒(méi)有降落傘，無(wú)法保證軟著陸；，而SP40 可以捕獲并使用降落傘迫降無(wú)人機(jī)，但其最大射程只有約為120 m。

荷蘭Delft Dynamics 公司研發(fā)一款多翼網(wǎng)槍無(wú)人機(jī)DroneCatcher，它利用機(jī)身攜帶的多個(gè)傳感器識(shí)別并定位流氓無(wú)人機(jī)，通過(guò)發(fā)射捕捉網(wǎng)進(jìn)行捕獲，被網(wǎng)住的無(wú)人機(jī)將會(huì)被攜帶到安全地點(diǎn)；如果流氓無(wú)人機(jī)太重不能拖曳，DroneCatcher 則會(huì)釋放降落傘，將各類影響縮到最小并下降到地面。美國(guó)Theiss UAV Solutions 公司同樣研制了一款產(chǎn)品——EXCIPIO 反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其功能基本與Drone-Catcher 相同。

除了上述專用無(wú)人機(jī)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)，依靠制式武器發(fā)射的捕捉網(wǎng)彈也有一定進(jìn)展。美國(guó)空軍委托ALS 公司研制了一款專用反制無(wú)人機(jī)的捕捉網(wǎng)彈——ALS12SKYMi-5 型霰彈，這是標(biāo)準(zhǔn)12 號(hào)口徑彈藥，全長(zhǎng)為70 mm，初速度為251 m/s，有效作用距離為91.4 m，彈體內(nèi)部由5 瓣長(zhǎng)約40 mm 的無(wú)鉛合金彈芯和纖維系繩組成，可采用美軍列裝的所有標(biāo)準(zhǔn)型雷明頓M870 發(fā)射，發(fā)射后形成一個(gè)直徑127 mm（5 in） 的捕捉網(wǎng)，纏繞目標(biāo)無(wú)人機(jī)，使其迫降墜毀。

美國(guó)陸軍新澤西州Picatinny Arsenal 兵工廠工程師研發(fā)了一款可打擊無(wú)人機(jī)的40 mm 槍榴彈，其通過(guò)M320 便攜式榴彈發(fā)射器或重型MK-19 發(fā)射器發(fā)射，前者可以摧毀數(shù)百碼（1 yd=0.9144 m） 之外的無(wú)人機(jī)，而后者的打擊范圍更遠(yuǎn)。該槍榴彈發(fā)射后一旦靠近無(wú)人機(jī)，其內(nèi)部伺服器就會(huì)釋放ogive 部分，進(jìn)而彈出加重的繩網(wǎng)至距離目標(biāo)6～9 m的位置，從而誘捕無(wú)人機(jī)，并讓其墜落到地面。

國(guó)內(nèi)，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司基于18.4 mm 霰彈槍系統(tǒng)，確定了一套反無(wú)人機(jī)繩網(wǎng)彈總體方案，形成了反無(wú)人機(jī)繩網(wǎng)彈原理樣機(jī)，并對(duì)“低慢小”無(wú)人機(jī)進(jìn)行了實(shí)彈打擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該彈對(duì)150 m 范圍內(nèi)的小型無(wú)人機(jī)具有良好的捕獲能力。中國(guó)航天科工集團(tuán)推出了一套名為“天網(wǎng)一號(hào)”的“低慢小”無(wú)人機(jī)攔截系統(tǒng)，其外形與普通四聯(lián)防空導(dǎo)彈類似，能夠?qū)崿F(xiàn)全空域探測(cè)與高精度跟蹤目標(biāo)，一旦發(fā)現(xiàn)非法入侵無(wú)人機(jī)，可立即發(fā)射攔截導(dǎo)彈，并在飛至無(wú)人機(jī)附近時(shí)，釋放一張直徑為3 m 的捕捉網(wǎng)，將目標(biāo)纏住，進(jìn)而使其動(dòng)力系統(tǒng)失靈而實(shí)現(xiàn)捕獲[9]。

3 非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)存在的不足和發(fā)展趨勢(shì)

3.1 非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)存在的不足

非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)、使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，而最早在犯罪嫌疑人的抓捕上得到應(yīng)用；隨著任務(wù)新需求，其應(yīng)用范圍又拓展到非合作目標(biāo)的阻滯及捕獲上，尤其是“低慢小”無(wú)人機(jī)的反制方面。目前非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展雖然相對(duì)成熟，但是在具體應(yīng)用上卻存在諸多不足。

首先，反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)雖然市面上具有大量產(chǎn)品且已形成系列化，但是多數(shù)存在有效作用距離近、遠(yuǎn)距離捕捉能力差的不足，由于捕捉網(wǎng)發(fā)射展開(kāi)后受空氣阻力較大，飛行速度會(huì)很快衰減，因此一般作用距離較近，多數(shù)在5～25 m 之間，對(duì)30 m以外的目標(biāo)無(wú)能為力；其次，存在連發(fā)效率低、多目標(biāo)捕獲能力有限的不足，目前市面上的反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)多是一個(gè)或兩個(gè)網(wǎng)筒，且二次擊發(fā)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法應(yīng)對(duì)群體性、多目標(biāo)犯罪嫌疑人；最后，存在通用性不強(qiáng)、需要專用發(fā)射裝置的不足，在處理不同執(zhí)行任務(wù)時(shí)，需要帶不同裝備，而反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)的專用發(fā)射裝置會(huì)增加作戰(zhàn)人員的負(fù)擔(dān)，削弱其在任務(wù)處置中的靈活性。

隨著“低慢小”無(wú)人機(jī)的發(fā)展，近年來(lái)，作為反制手段之一的反物質(zhì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)得到了全面發(fā)展，雖然其與反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理是相通的，但是反無(wú)人機(jī)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)因應(yīng)用場(chǎng)景不同，在安全性、功能性、操作性方面要求均不同，因此很少相互代替使用。在實(shí)際應(yīng)用中，反無(wú)人機(jī)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)存在以下不足：一是操作要求高、捕捉難度大，反無(wú)人機(jī)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)雖然都帶有自己的偵察、識(shí)別及定位系統(tǒng)，但是受無(wú)人機(jī)目標(biāo)周圍環(huán)境、運(yùn)動(dòng)速度變化等影響，使其捕捉難度較大，操作人員需要經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練；二是作用距離有限，目前比較有效的反無(wú)人機(jī)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)最大作用距離在150 m以內(nèi)，由于無(wú)人機(jī)在運(yùn)動(dòng)模式下飛行速度較快，尤其是競(jìng)技無(wú)人機(jī)，速度可達(dá)55～70 m/s，一旦目標(biāo)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，可以迅速飛離捕捉范圍；三是捕獲命中率低，雖然捕捉網(wǎng)系統(tǒng)具有一定的容錯(cuò)能力，但是由于捕捉網(wǎng)一旦發(fā)射就不能更改作用位置和方向，影響捕獲成功率，因此一般需要與其他反制手段配合使用。

3.2 非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

綜合非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，其主要有以下3 個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)。

1） 反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)向小型化、通用化彈藥方向發(fā)展。隨著材料及微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的發(fā)展，相同抗拉能力的捕捉網(wǎng)繩可以做得更細(xì)，捕捉網(wǎng)發(fā)射控制系統(tǒng)可以做得更小，使研制小型化、通用化捕捉網(wǎng)彈成為可能，并且集成微型引信機(jī)構(gòu)的網(wǎng)彈又為彈藥智能化提供技術(shù)基礎(chǔ)，目前國(guó)內(nèi)有部分學(xué)者[10]已經(jīng)開(kāi)始相關(guān)研究，未來(lái)反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)必將以一種小型化、通用化彈藥的形式出現(xiàn)。

2） 反物質(zhì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)向系統(tǒng)化、平臺(tái)化方向發(fā)展。相對(duì)于反人員捕捉網(wǎng)系統(tǒng)，反物質(zhì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)面對(duì)的任務(wù)場(chǎng)景更為復(fù)雜，其不僅需要捕捉，還需要具備偵察、識(shí)別、定位及彈道軌跡計(jì)算等功能[11]，因此未來(lái)反物質(zhì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)一定是系統(tǒng)化、平臺(tái)化的產(chǎn)品。

3） 非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)適用場(chǎng)景不斷拓展。隨著人們對(duì)捕捉網(wǎng)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的深入，以及不同新型威脅形式的出現(xiàn)，非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)以其容錯(cuò)能力強(qiáng)、使用安全可靠、目標(biāo)損傷程度低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使其應(yīng)用場(chǎng)景不斷有新的拓展，如未來(lái)軍用機(jī)器人能夠較為完整地捕獲目標(biāo)，為后續(xù)反偵察作業(yè)和技術(shù)研究提供條件。

4 結(jié)論

雖然作戰(zhàn)人員面對(duì)的任務(wù)場(chǎng)景越來(lái)越復(fù)雜，但是從諸多成果中可以清晰看到，非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)在安全可靠地捕獲犯罪嫌疑人、反制非合作目標(biāo)方面發(fā)揮著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。盡管在使用方面目前還存在諸多不足，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)非致命捕捉網(wǎng)系統(tǒng)必將更加完善，適用范圍更為廣闊。