張恒軍，曾照凱，孟學(xué)平，張磊

（武警部隊(duì)研究院裝備技術(shù)研究所，北京 100012）

隨著國(guó)際形勢(shì)的不斷發(fā)展變化，一些國(guó)家的社會(huì)不穩(wěn)定因素逐漸增多，加強(qiáng)了維穩(wěn)力量的發(fā)展和建設(shè)。為了減少維穩(wěn)行動(dòng)中不利輿情的影響，非致命武器的應(yīng)用備受關(guān)注。該類武器裝備在用來(lái)打擊和驅(qū)散鬧事人群時(shí)，對(duì)環(huán)境的破壞很小，對(duì)人員的損傷可恢復(fù)，運(yùn)用的技術(shù)涉及聲、光、電、化學(xué)等眾多學(xué)科。作為非致命武器重要的一類技術(shù)裝備，激光非致命武器可以做到小型化、能量低，對(duì)人產(chǎn)生的不利影響可控，迅速成為各國(guó)警用制式武器并大力發(fā)展。

1 激光武器概述

激光武器是直接利用光能、熱能、電能、化學(xué)能或核能等外部能量來(lái)激勵(lì)物質(zhì)，使其產(chǎn)生受激輻射，形成方向集中、單色性好的光束輻射能量來(lái)影響目標(biāo)，是一種定向能武器。

1.1 激光武器分類

發(fā)射能量決定激光最終的作用效果，按照發(fā)射能量大小，分為低能和高能激光武器。

（1）低能激光武器。該類激光武器主要通過(guò)定向發(fā)射激光束至人員目標(biāo)眼部或裝備目標(biāo)的電子器件傳感器上，進(jìn)行干擾或破壞。通常采用中、小功率激光器件設(shè)計(jì)，整體功率較小、技術(shù)實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，可用于維穩(wěn)任務(wù)拒止或驅(qū)散鬧事人員，使其眼部受激光刺激后產(chǎn)生目眩感，而不得不退后或離開(kāi)禁止區(qū)域；也可用于戰(zhàn)場(chǎng)破壞敵方電子設(shè)備，讓敵方裝備的電子傳感器失去作用，無(wú)法繼續(xù)實(shí)施跟蹤、測(cè)距、觀瞄等，達(dá)到壓制目的。

（2）高能激光武器。該類激光武器主要以輻射方式發(fā)射能量至作戰(zhàn)目標(biāo)或作戰(zhàn)區(qū)域，利用超高能量，進(jìn)行毀傷破壞。通常采用高能激光器和光束定向器設(shè)計(jì)，整體功率較大、毀傷效果好，高亮度強(qiáng)激光束攜帶的巨大能量作用于目標(biāo)后，可使敵方飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星或人員等目標(biāo)損毀，主要用于戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)敵方重要目標(biāo)的遠(yuǎn)距離高效摧毀。

1.2 激光武器特點(diǎn)

（1）攻擊速度快，射擊精度高。激光武器的作用主體為激光束，發(fā)射后以光速沿直線傳播，能夠瞬間到達(dá)目標(biāo)位置，且可與光學(xué)瞄準(zhǔn)軸同軸，使打擊精準(zhǔn)無(wú)誤，做到“指哪兒打哪兒”。射擊時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)速度快，幾乎不需要預(yù)熱準(zhǔn)備，可以直接作用，實(shí)現(xiàn)快速打擊。發(fā)射的激光可形成十分狹窄的光束，精確地對(duì)準(zhǔn)某一方向，能夠精確打擊目的標(biāo)薄弱部位。

（2）射擊頻率高，轉(zhuǎn)移火力快。激光武器射擊速度比普通沖鋒槍與機(jī)槍進(jìn)行單發(fā)點(diǎn)射的速度快千倍，而且不受電磁干擾。相對(duì)普通子彈，激光作為一種光，本身沒(méi)有重量，在發(fā)射器快速變換方向時(shí)，可以跟隨快速轉(zhuǎn)移火力；在飛行器上發(fā)射，也不會(huì)因慣性發(fā)生改變，而影響射擊精度。

（3）造價(jià)較低，效費(fèi)比高。激光武器的發(fā)射主要是消耗化學(xué)物質(zhì)和電能等，總體消耗量不大，但造成的毀傷效果卻很明顯。低能激光武器造價(jià)成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)較佳的作戰(zhàn)意圖；高能激光武器，不論是艦載式、車(chē)載式、機(jī)載式，還是地基式、星載式（天基），均可重復(fù)使用，相對(duì)于造成同樣毀傷效果的導(dǎo)彈，消耗成本要低很多。

2 激光非致命武器的作用機(jī)理

激光非致命武器的主要作用對(duì)象為人的眼球和設(shè)備的電子元器件，作為一種非致命武器，需要通過(guò)探討其作用機(jī)理，控制發(fā)射能量，而使其保持非致命武器特性，使目標(biāo)在被作用后不會(huì)產(chǎn)生永久性損傷或損壞。

2.1 激光對(duì)眼睛的損傷機(jī)理

激光對(duì)人眼引起損傷的程度均與激光的某些固有物理參數(shù)有關(guān)，最重要的是激光波長(zhǎng)、激光功率密度、閃爍頻率、發(fā)射方式等，作用人眼后會(huì)引起不同效應(yīng)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮可能產(chǎn)生的不同效應(yīng)，做好閾值計(jì)算，避免對(duì)人眼產(chǎn)生不可逆損傷，這是激光非致命武器的設(shè)計(jì)重中之重。

（1）閃眩效應(yīng)。閃眩效應(yīng)包括光閃和光眩效應(yīng)，均是讓人眼處于暫時(shí)的不正常狀態(tài)。由于人眼視網(wǎng)膜本身的生物特性，在受激光照射時(shí)，眼球表面部分或全部呈現(xiàn)白色，這個(gè)狀態(tài)會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，激光照射結(jié)束后，人眼對(duì)亮度不高的目標(biāo)無(wú)法感知，處于眼盲狀態(tài)，這種是光閃效應(yīng)；當(dāng)人眼受到強(qiáng)烈光照射時(shí)，會(huì)自覺(jué)地合上眼睛或在一段時(shí)間內(nèi)看不清光線較暗地方的物體，這種是光眩效應(yīng)。引起這種效應(yīng)，對(duì)光的強(qiáng)度要求不高，通常沒(méi)有超過(guò)人眼損傷閾值，產(chǎn)生光眩效應(yīng)的光強(qiáng)度要求更低。

（2）熱損效應(yīng)。目標(biāo)被一定能量（或功率）的激光輻照后，其受照部位表層材料吸收光能而變熱，從而引起目標(biāo)物理狀態(tài)的變化，這就是熱損效應(yīng)。當(dāng)人眼受到激光照射后，如果照射時(shí)間和強(qiáng)度超過(guò)一定范圍，眼球的蛋白質(zhì)就會(huì)因溫度升高而發(fā)生改變，從而引起眼球的損傷。可以通過(guò)控制發(fā)射激光的作用時(shí)長(zhǎng)和發(fā)射能量，來(lái)避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）光化學(xué)效應(yīng)。人的眼球組成分子在吸收了入射光后，在一定能量強(qiáng)度作用下，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，這就是光對(duì)人眼產(chǎn)生的光化學(xué)效應(yīng)，這種反應(yīng)是一種以光能為能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化手段的反應(yīng)。與熱損效應(yīng)不同，光化學(xué)效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生化學(xué)能。低劑量的光照輻射，通常不會(huì)轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，會(huì)由眼球吸收后以熱能形式釋放出來(lái)；中等劑量的光照輻射，可以引起晶狀體發(fā)生質(zhì)變，尤其是會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜產(chǎn)生永久損害。

2.2 激光對(duì)光電傳感器的干擾壓制機(jī)理

激光對(duì)光電傳感器的干擾壓制，是一種電子對(duì)抗手段，在敵我作戰(zhàn)時(shí)，可以根據(jù)需要選擇使用不同能量密度的壓制等級(jí)。光電傳感器因其具有靈敏度高、體積小、噪聲低、響應(yīng)度高等特點(diǎn)，在軍事中得到了廣泛應(yīng)用。常用的光電探測(cè)器有CCD器件、微光像增強(qiáng)器、熱成像探測(cè)器以及激光測(cè)距機(jī)、激光導(dǎo)引頭或激光雷達(dá)用的激光探測(cè)器等多種類型。激光對(duì)光電傳感器的干擾壓制作用，主要是利用其對(duì)光的高敏感性，需要較低的能量，便可使光電傳感器因飽和而失效。光電傳感器經(jīng)一定能量的激光輻照后，也會(huì)發(fā)生“閃光盲”效應(yīng)，會(huì)造成探測(cè)靈敏度暫時(shí)性下降而不能正常工作；進(jìn)一步增強(qiáng)激光照射，會(huì)導(dǎo)致光電探測(cè)器永久性失效，甚至產(chǎn)生的熱應(yīng)力作用會(huì)使光電探測(cè)器材料破碎。

3 激光非致命武器應(yīng)用

通過(guò)對(duì)激光非致命武器作用機(jī)理分析可以看出，可分為反人員激光非致命武器（致眩人眼型激光武器）和反傳感器型激光非致命武器（“致盲”傳感器型激光武器）。

3.1 反人員激光非致命武器

反人員激光非致命武器主要為激光眩目槍/器，外形有手槍式、長(zhǎng)槍式，也有手電筒、攝像頭等形式，可單兵手持，也可車(chē)載、艦載或固定架設(shè)使用。該類裝備發(fā)展和應(yīng)用已較為成熟，在世界各國(guó)的警察隊(duì)伍中均有配備，主要用于反恐維穩(wěn)、防暴處突、驅(qū)離警戒等任務(wù)，能夠?qū)δ繕?biāo)人眼進(jìn)行安全有效的激光眩目壓制，使目標(biāo)產(chǎn)生眩暈、閃光盲等暫時(shí)性視覺(jué)障礙，從而失去抵抗能力，但不造成永久性損傷。

比較典型的一款產(chǎn)品為美國(guó)的GLARE系列激光眩目槍，該裝備是美軍唯一大量裝備的非致命激光武器。該系統(tǒng)額定發(fā)射200mW的532nm綠光，能提供頻率幾赫茲的脈沖工作模式或連續(xù)工作模式，工作范圍為20～500m。最小工作距離受限于20m的人眼損傷距離；其發(fā)射的光束是發(fā)散的，因此，在100m處能覆蓋一個(gè)人的頭部和肩膀，在500m處能覆蓋整個(gè)車(chē)輛。該激光器模塊的重量只有約310g，可以安裝在槍支上或單獨(dú)放置。

3.2 反傳感器型激光非致命武器

反傳感器型激光非致命武器能夠使目標(biāo)搭載的光學(xué)望遠(yuǎn)系統(tǒng)、夜視儀器以及各種光電探測(cè)器等受干擾、過(guò)載而失靈。該類裝備用于電子對(duì)抗較多，比較典型的有“騎馬侍從”激光武器系統(tǒng)，為車(chē)載武器系統(tǒng)，能在防御狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)光電對(duì)抗，可對(duì)敵方武器上的光學(xué)探測(cè)和跟蹤設(shè)備進(jìn)行有效壓制和破壞；“花冠王子”光電對(duì)抗武器系統(tǒng)，主要為機(jī)載光電對(duì)抗裝備。

比較先進(jìn)的一款裝備為俄羅斯的艦載裝備5P-42“雕鸮”光學(xué)視覺(jué)干擾系統(tǒng)。該系統(tǒng)2019年公開(kāi)，有效距離超過(guò)5000m，可在弱光、沙塵、黃昏以及夜晚使用?！暗覃^”的主體像一個(gè)四燈泡的“探照燈”，矩形外殼，配有四個(gè)光學(xué)輻射器，殼體兩側(cè)裝有先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)散熱器，安裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的基座上，既可實(shí)現(xiàn)水平環(huán)形瞄準(zhǔn)，又可改變輻射器的仰角。系統(tǒng)配備的一種發(fā)射器能連續(xù)產(chǎn)生高亮度的光輻射震蕩（即以不同的頻率不停閃爍），能對(duì)2000m距離內(nèi)的敵方人員造成暫時(shí)致盲效果，目前正在改進(jìn)系統(tǒng)的重量、尺寸、耗電量及其變焦鏡頭性能和發(fā)射功率，進(jìn)一步提高有效射程；配備的第二種發(fā)射器，能發(fā)射高頻閃光，用于干擾敵方武器光電設(shè)備，使其“致盲”。“雕鸮”的光源散射面積較大，與“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的傳統(tǒng)激光壓制系統(tǒng)相比，作用范圍更廣、效率更高。

4 激光非致命武器發(fā)展趨勢(shì)

激光非致命武器的總體發(fā)展趨勢(shì)是向高可靠、可調(diào)諧、自動(dòng)化、平臺(tái)化、小型化方向發(fā)展，通過(guò)技術(shù)升級(jí)與功能集成，滿足多樣化維穩(wěn)和作戰(zhàn)任務(wù)需要。

（1）向著高可靠性方向發(fā)展。作為一種非致命武器，高安全性和可靠性至關(guān)重要，特別是對(duì)人員作用目標(biāo)時(shí)，在確保作用距離、作用光斑大小的同時(shí)，要做到功率密度恒定。要有效解決傳統(tǒng)激光非致命武器近距離使用時(shí)，由于激光照射能量過(guò)大，容易對(duì)人員目標(biāo)眼睛造成過(guò)度損害；對(duì)較遠(yuǎn)距離的人員目標(biāo)，由于激光照射能力不足，對(duì)人眼的致眩效果不明顯等問(wèn)題。

（2）向著波長(zhǎng)可調(diào)諧方向發(fā)展。針對(duì)低能激光武器干擾的防護(hù)裝備器材，已有了較大的發(fā)展，使激光干擾攻擊有時(shí)失效，但只限定某些波長(zhǎng)的激光，不能實(shí)現(xiàn)全覆蓋。為了實(shí)現(xiàn)有效干擾打擊，激光非致命武器應(yīng)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，突破激光防護(hù)措施。應(yīng)重點(diǎn)朝波長(zhǎng)可調(diào)諧方向發(fā)展，通過(guò)波長(zhǎng)的不斷調(diào)諧，使對(duì)方的防護(hù)措施失效。特別是在維穩(wěn)行動(dòng)領(lǐng)域，可調(diào)諧的激光非致命武器的應(yīng)用，可以達(dá)到更佳的突然性和隱蔽性。

（3）向著自動(dòng)化、平臺(tái)化、小型化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的激光非致命武器，實(shí)現(xiàn)了較好的人眼致眩及電子設(shè)備干擾效果，但是整體功能相對(duì)簡(jiǎn)單且不夠智能，致使作用效果不夠理想。隨著測(cè)距、圖像識(shí)別等技術(shù)的發(fā)展，在致?；蚋蓴_的基礎(chǔ)上，可通過(guò)增加激光測(cè)距儀、視頻跟蹤器、光學(xué)變焦系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)直立人員目標(biāo)或電子設(shè)備的自動(dòng)識(shí)別、定位、跟蹤等，達(dá)到良好的使用效果。但隨著激光功率、系統(tǒng)體積、重量的增加，未來(lái)會(huì)呈現(xiàn)出從單兵手持式、便攜式向車(chē)載、艦載平臺(tái)不斷發(fā)展的趨勢(shì)，且應(yīng)該在小型化、輕量化方面繼續(xù)做出努力。