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拒止装备与技术发展探讨

2021-11-28刘加凯来斌斌

科技与创新 2021年12期
关键词:武器装备车辆

张 波,刘加凯,来斌斌

(1.武警工程大学研究生大队三队,陕西 西安 710086;2.武警工程大学装备管理与保障学院,陕西 西安 710086;3.武警工程大学军事基础教育学院,陕西 西安 710086)

拒止,意思为阻塞、遏制。最早见于战役战术层面上使用的“区域拒止”(Area Denial)这一军事术语,其基本内涵是运用各种方式拒止和遮断敌方有效增援兵力自由进入交战地点,确保己方战场优势的一种能力。近年来,拒止逐渐成为军事领域一个较为热门的词汇。2007年,美国兰德公司研究员罗杰·克里夫发表的战略报告《闯入龙潭:中国的“反介入”战略及其对美国的影响》中首次提出了中国正积极发展“反介入/区域拒止”(Anti-Access&Area Denial,A2/AD)战略,旨在阻止或妨碍美军事力量进入关键地区,使其无法展开军事干涉行动[1]。另外,美军还提出了“拒止环境”(Denial Environment)这一概念,其是对强对抗环境的别称,具有强对抗博弈的特点[2]。“拒止武器/技术”这一概念始于美军20世纪90年代组织研发的主动拒止技术(Active Denial Technology,ADT)武器。1993年,由美国雷声公司研制出了第一台主动拒止样机,称为ADS(Active Denial System),其通过产生频率95 GHz、波长3.19 mm的窄能量波束,照射人体后穿透至皮肤0.3 mm深处,引发强烈灼痛感,达到拒止驱散效果,人员脱离照射范围后疼痛感即刻消失,无副作用,属于典型的“威慑”类拒止装备[3]。综上可以认为,拒止装备指的是用以阻止敌(对)方侵入中国警戒区域,确保中国免遭侵害的军事装备、装备系统和技术器材的统称,拒止技术是支撑拒止能力的关键技术。

现阶段,发展不平衡不充分已成为中国社会主要矛盾,一些领域问题逐渐浮出水面,历史遗留与新生问题累积叠加,经济矛盾与社会问题相互交织,境内因素与境外因素双向影响,导致群体性事件燃点不断降低,暴力犯罪高发频发,反恐斗争趋向实战,突发事件规模逐步上升,社会面总体安全形势不容乐观。以某省会党政机关为例,2020年累计遭各类诉求人员强行冲闯7起,其中,人员冲闯5起,驾车冲闯2起,重点场所安防压力愈加沉重。在应对此类冲闯情况中,拒止装备发挥了重要作用,其应用和相关技术研发越来越受到国家相关部门和军方重视。本文主要对当前拒止装备和技术的发展现状进行综述,对拒止装备作用对象、典型特征、未来趋势进行分析,以期推动拒止装备技术的科学发展和体系化建设,为安防领域装备技术建设发展提供有价值的参考依据。

1 拒止装备的需求和特征

1.1 基于威胁的需求分析

基于威胁的装备发展需求是典型的任务需求论证方式,具有明显的针对性和指向性。立足国内安防领域典型任务特点,以有效拒止为目的,构设多场景想定,从可能面对的威胁出发,明确拒止装备作用对象,得出装备发展所需能力和战技术指标,能够为拒止装备技术相关体系构建理清关系结构,奠定理论基础[4]。拒止装备的作用对象,泛指违背中国意志,通过缩短与中国或重要目标空间距离,逾越中国安全警戒范围的人或装备。结合安防领域实际,可将作用对象大致归纳为以下4类。

1.1.1 人员

人员冲闯历来是发生频率最高的冲闯形式,随着中国社会各类矛盾的逐渐显现,越来越多的利益诉求人员选择通过冲闯政治性重要目标来达到自己的目的。这其中,老人、妇女、残障人员等弱势群体越来越常见,给安防人员的处置带来越来越多新的问题,如何确保在不造成舆论及法理被动情况下妥善处置、有效拒止,是发展新型拒止装备应该重点解决的问题。通常来讲,影响处置手段和效果的主要因素有冲闯人员的身份、诉求、数量、年龄、距离、速度、行为激烈度和是否持有武器等。

1.1.2 车辆

随着国内社会经济的发展,机动车辆的社会保有量增长迅速,由于其机动性、便捷性和身份的合法性,逐渐成为了“便捷易选”的作案工具。2013-10-28,北京天安门金水桥,暴恐分子蓄意驾车冲闯碾压无辜群众,造成5人死亡,40人受伤,这标志着驾车冲闯已成为极端暴力、恐怖袭击和利益诉求人员采取的主要行动样式之一。其速度快、距离长、隐蔽性好、破坏力强等特点,给快速甄别和有效拒止增添了难度,安防人员的自身安全也面临较大风险。影响处置的因素有车辆身份、车型、车速、是否装载爆炸物(易燃物)等。

1.1.3 水上/水下目标

在中美战略博弈背景下,“两个重点海区”已成为中国与美国及其军事盟友斗争对抗的“主战场”。上半年,美国累计派出60余艘军舰在南海执行所谓“自由航行”,炫耀武力,犯我主权,并利用水下潜航器侵入中国的领海及重要港口进行情报侦搜。域外英、加、澳多次强行介入中国南海局势,周边日、菲、越、马来、印尼等国在海上多端滋扰、掠夺资源、频生事端、宣示主权[5]。这些都给中国海上维权执法力量履行使命任务提出严峻挑战。影响拒止的因素有距离、航速、航向、吨位、潜深等。

1.1.4 “低慢小”飞行器

“低慢小”飞行器飞行高度低、速度慢、体积小,是小型民用无人机的广义代名词。随着消费级无人机市场的几何式增长,各类“黑飞”、越界等危安事件时有发生。近年国外先后发生了无人机“擅闯白宫”“飞越巴黎地标建筑”“携带放射性物质坠入日本首相官邸”等事件。2018-08-04,委内瑞拉总统马杜罗阅兵时遭遇无人机炸弹袭击,成为第一起利用无人机袭击国家政要事件,引起了各国安全部门高度关注,国内也曾发生无人机干扰机场航班等一系列事件[6]。影响处置的因素有型号、体积、速度、高度、控制协议参数等。

1.2 拒止装备及技术的典型特征

由上述典型威胁分析得出,未来拒止装备技技术大体应具备以下4个典型特征:①非致命性。各类突发情况、事件的性质多为人民内部矛盾,作用对象多为不明真相的人民群众,作用形式须顾及法律、舆论影响,作用后果应最大限度避免导致人员死亡或产生不可逆伤害,因此,拒止装备应具备一定非致命性。②高技术性。随着传统人员、车辆类冲闯袭击的突然性、破坏力越来越高,无人机、水下潜航器等新型威胁越来越常见,传统拒止装备技术难以有效应对,如何实现远距离地面、空中、海上威胁感知,构成对重要目标的严密防护网络,更需要高新技术的发展支撑。③快速性。人员、车辆等形式冲闯多具有可预测性差、发生时间短、发展速度快、影响破坏大等特点。典型场景如重要目标守卫中,目标大门多临街而建,人员流动大、现场情况杂、纵深距离短,加之常态形势下,拒止装备一般处于隐蔽待发状态,从发现目标到作用开始有一定反应时间,因此,快速性至关重要。④可控性。拒止装备在作用过程中,应对作用效能进行选择和控制,以最低限度有效处置为原则,以在警戒范围终止人员、装备冲闯行为为终点目标,避免作用效能过度或产生其他不必要影响。

2 拒止装备及技术的发展现状

以任务需求为牵引,结合威胁分析,拒止防护装备要求具备的能力主要为阻截拒止能力,所对应的装备系统包括反人员、反车辆、反水面/水下和反“低慢小”飞行器拒止系统等,每种装备系统由不同的技术类型作支撑,并对应不同的技术装备,在其功能范围内满足对陆地、海上、空中冲撞目标拒止的任务使命。

2.1 反人员拒止技术

2.1.1 动能技术

动能技术是以柔性弹丸的冲击动能打击作用对象,使其产生强烈痛感并失去抵抗能力,从而达到拒止目的。典型装备有布袋动能弹、橡胶弹等。布袋动能弹是一种可用于驱散和拒止的非致命弹药,其作用原理是发射装有铅粒、橡胶粒、塑料粒等填充物的织物袋,利用其动能对有生目标进行打击拒止。布袋弹在国内外均有典型产品,常用的有10 mm、18.4 mm、38 mm、40 mm等多种口径,可用手枪、防暴枪、发射筒进行发射,射程多在30 m内[7]。另一种动能技术武器是捕捉网枪,它利用火药气体能量发射,通过撒网方式捕获目标,网体材料由高强度、抗撕裂的轻型纤维丝织成,网获目标后可有效限制其行动。根据发射装置不同可分为手持、肩扛甚至地雷触发等多种形式。国产的某型猎人捕捉器就属于此类装备,其由枪榴式捕捉弹和射网器组成,安装于自动步枪枪口处,依靠空包弹火药气体推动捕捉弹飞向目标,靠近后张开捕捉网进行束缚,作用距离约10 m,缺点是安装操作烦琐,射击准备时间长,捕捉网作用距离不易掌控。

2.1.2 电击技术

电击技术武器属于能量传递武器,它是通过释放高压低电流使目标在短时间失能或行动受限的一种拒止装备。典型装备有电警棍、电击枪、电击雷等。电警棍使用广泛、品种繁多,电击电压高达20 kV,除电击功能外,大多还兼具棍体打击、强光照明等功能[8]。电击枪的典型代表是泰瑟枪(TASER),其靠发射带电“飞镖”来制服目标人员,枪内有一充满氮气的气压弹夹,击发后,高压氮气释放推动枪膛中的两个电极发射出来,命中后,倒钩钩住目标人员的皮肤或衣服,枪膛中的电池通过绝缘铜线释放出高压,令其浑身肌肉痉挛,瞬间失能,可在不造成严重伤害的前提下击倒目标。缺点是射程仅有7 m,且击中眼部或被击中人员倒地后易受伤[9]。泰瑟电击雷(TASERTADD)作用原理与泰瑟枪基本相同,定点布设后,一旦目标闯入警戒区域,可自动发射12对共24支电镖箭,释放累计200次、持续3 s、强度为50 kV的高压电,使冲闯人员瞬间失能,多用于监狱看押、要地守卫。

2.1.3 电磁技术

电磁技术是利用高功率微波产生的非热效应及热效应,作用于有生目标皮肤层或神经系统,使其行为失控而丧失战斗力的拒止武器[10]。典型代表是美军的主动拒止武器系统(ADS),又称微波定向能拒止武器,目前,该武器系统已经发展至第三代,功率密度50 kW/m2,有效距离640 m;发动时可在几秒内就使目标感到严重的烧灼感使其不断后退至作用范围外烧灼感才会停止[11]。由于ADS优越的非致命特点,使其受到世界各国的高度关注,成为当前最热门研究。缺点为造价昂贵,维护成本高,设备启动前预热时间长等。

2.1.4 声波技术

该技术通过发射定向声波,导致人意识模糊,丧失行动力,甚至能破坏内脏器官。典型代表是定向声波远程强声武器(Long Range Acoustic Device,LRAD)、次声波武器、超声波武器。定向声波远程强声武器发射的定向声波可将波束控制在±7.5°~±15°间,射程达9 km,具备发射高清晰的警告、命令和信息功能,具有指向性强、传播距离远、音质清晰、可调节等优势。能发射20 Hz以下次声波的武器装置被称为次声波武器,发射的机械纵波可在固、液、气体中传播,次声波通过人体器官发生共振,导致器官移位、变形乃至破裂。通过控制次声波发射频率和强度,作用在人体轻度反应区间,使人焦躁不安、头晕恶心,甚至神志不清,最终丧失行动能力。该武器具有作用距离远,无污染,穿透性、隐蔽性好等优势[12]。能够发射20 kHz声波的武器称为超声波武器,通过产生强大的气压,使人视觉模糊、头晕恶心,进而丧失行动力,该武器穿透性强,即便躲入车辆与建筑物内也不能幸免[13]。

2.1.5 激光技术

激光技术拒止武器是通过发射低能激光束,对目标产生较低的功率密度照射,造成局部受热,从而使有生目标暂时致盲。典型装备有手枪激光炫目器、绿色激光武器、人眼干扰装置等致盲类激光武器。手枪激光炫目器是利用一定能量的绿色激光,在20 m距离上使人炫目、眩晕、暂时失明,但不会造成永久损伤的一种拒止武器,可警告、驱散50 m距离内的单个目标或人群、车辆等,其发射功率在±170 mW,可用于对冲闯人员进行压制、驱离[14]。

2.1.6 化生技术

化生技术武器是利用化学药剂使人员暂时失能或使装备不能正常发挥功能的拒止武器。典型的有黏性泡沫喷射器、催泪弹。黏性泡沫喷射器是一种播洒速凝黏性泡沫的发射装置,喷洒后,可在极短时间内产生超强黏性物质,使人员无法动弹,丧失听觉和视觉,达到约束效果。催泪弹是以燃烧或爆炸的方式,将装填在弹体内的催泪剂释放出来,刺激作用对象呼吸系统和眼睛,进而驱离目标的一种拒止武器,其作用效果好,使用非常广泛。

2.2 反车辆拒止技术

2.2.1 动能技术

主要指通过刚性、柔性等接触方式,利用自身刚性形状、柔性形变来阻截车辆的技术装备。较为典型的是阻车钉、阻车路障、缠轴阻车网、柔性阻车系统等。遥控阻车钉较为常见,有平铺和弹射两种形式。缠轴阻车网是针对轮轴设计的一种阻车装备,使用时把一张安装有不倒式放气钉的网抛向路面,当被拦截车辆压过时,不倒钉刺入轮胎放气,缠轴网缠绕在运动中的轮胎上,制约轮胎转动,达到迫停车辆目的。柔性阻车系统是依靠能量吸收系统逐渐吸收、消耗被拦截车辆动能的一种拒止装备。该拦截方式安全、高效,能在不破坏车辆、不造成驾乘人员伤亡的前提下迫停车辆[15]。

2.2.2 化生技术

典型代表有阻燃弹、粘稠剂、超级润滑剂等。阻燃弹是一种发射后通过爆破播撒阻燃剂来使发动机熄火的拒止武器,其产生的阻燃剂雾团混合空气后被吸入发动机,可立刻使发动机停止工作,瘫痪目标车辆。粘稠剂是一些具有超级黏结性能的超黏性聚合物,可导致车辆轮胎黏着于地面寸步难行。超级润滑剂是一种采用含油聚合物微球,表面改性技术、无机润滑剂等作原料复配而成的化学物质,其摩擦系数几乎为零,可布洒在铁路、公路、机场跑道等处,使火车脱轨、车辆失控、飞机无法起降。

2.2.3 电磁技术

该技术通过电磁波破坏车辆中的电子系统,达到拒止效果。典型装备为电磁波干扰阻车装置,采用高功率磁电管发射高强度射频脉冲,使目标车辆和船艇发动机的电子点火系统失效,造成发动机熄火,从而达到迫停车辆和船艇的目的。

2.2.4 电子侵入技术

该型武器主要通过基于蓝牙或2.4 GHz无线通信的车载智控终端程序无线植入技术,快速入侵车载电子智控终端,将已编译好的程序植入其中,实现快速切断油路、自动驻车的智能操作,从而对目标车辆进行有效控制。

2.3 反水上/水下目标拒止技术

主要有声波技术装备和电磁技术装备,典型装备为定向声波远程强声武器和高功率微波迫停系统,作用机理与同类型反车辆拒止装备相同。

2.4 反“低慢小”飞行器拒止技术

2.4.1 无线电干扰技术

该技术可干扰“低慢小飞行器”定位、操控系统,迫降或使其返航,常见的有卫星定位信号干扰和操控信号干扰两种。目前较热门的无人机反制枪,是通过控制链路破解技术,对无人机2.4 GHz或5.8 GHz信号通信协议进行破解,向其发送迫降或返航指令,达到控制无人机的目的[16]。

2.4.2 网捕技术

网捕技术指通过发射网弹或由其他无人机拖曳捕捉网的方式捕获无人机。拖曳网捕获方式极其考验中国无人机操作人员技巧,成功率不高。网弹发射器可由大型多旋翼无人机挂载,也可由人肩扛、车载发射,对操作人员技能要求较高,需克服目标景深影响,对高空高速目标难以有效捕获。

2.4.3 激光打击技术

激光打击主要通过发射高功率激光连续照射无人机特殊部位,烧毁无人机电调模块或控制电路,实现摧毁无人机目的。

2.4.4 微波技术

微波技术武器通过微波衍射、无人机内部电路耦合等方式将大功率的微波能量吸收到无人机的电路模块中,摧毁电路元器件,导致无人机失控。

3 拒止装备发展现状和存在问题

当前,安防领域拒止装备总体呈现列装型号陈旧,种类数量总体偏少,且技术度较低的现状。反人员拒止装备主要有催泪弹、设障车、防暴枪、猎人捕捉器、电警棍、电击枪等,反车辆拒止装备有遥控阻车钉、移动阻车路障等,反“低慢小”飞行器和反水面/水下目标的装备较为匮乏,且装备型号、技术还不成体系。

总体来说,拒止装备发展存在以下3点问题:①体系能力存在明显短板。对单个“低慢小”飞行器的拒止手段还比较单一,主要是采用电磁干扰技术切断操控者与无人机联系的无人机反制枪,由于该装备采购单价偏高,且拒止成功率不高,致使大规模采购较为困难。在对无人机群袭扰的反制手段上,反制技术的集成度比较低,可供选择的成熟装备还比较欠缺。在对水下目标阻截拒止上,相关高技术装备仍处于空白。②装备效能不高。在人员拒止上,现有设障车主要依靠人力进行布设、转移、撤收,障碍设置时间过长,在面对突发情况时易贻误战机,且面对流动性较强的聚集人群时易陷入被动。在车辆拒止上,相关封控阻截装备难以在预期范围对车辆有效阻停,阻车钉在扎破车辆轮胎后,仍不能完全阻止车辆行进。阻车路障常态下一般不进行显性设置,因较为笨重,一旦发生突发情况往往来不及布设;在对水面目标拒止上,较为可行的手段是采用布撒式缠绕阻截技术的船艇驱动装置缠结系统,但该系统仅对小型快艇有一定效果,对大型船艇无能为力,且对布撒位置的准确度要求较高。在对“低慢小”飞行器拒止上,无人机反制枪的通讯干扰频段较为固定,对采用新频段遥控的无人机无能为力,且干扰范围有限。③高新技术应用不足。在对“低慢小”飞行器拒止上,相关装备还存在技术、功能集成度少,装备体积、重量大,信息化、智能化水平低等问题。

4 发展措施建议

推进拒止装备发展,应着眼解决区域封控自动化水平低、“低慢小”飞行器拒止能力弱、水面/水下目标拦截手段单一、电子对抗能力缺失等问题,按照体系谋划、分类建设、功能集成、智能嵌入的建设思路,突出海上电子对抗和“低慢小”飞行器反制发重点,统筹推进现役装备升级改进、状态固化和新研装备迭代更新,加快构建装备型谱,补齐体系短板,构建立体阻截、区域拒止、系统防护、有效抗衡的拒止装备体系。

推进拒止装备发展,应具体做到以下几个方面:①加快填补装备体系空白,提升陆地、水域、空中立体拒止能力。着重发展水面/水下目标拒止、“低慢小”飞行器群反制新技术与新装备,提升水面舰艇驱离能力、水下潜航器发现和捕获/摧毁能力、“低慢小”飞行器集群反制能力,补齐体系短板。②优化体系型谱。加强顶层设计,发展路线筹划及新研装备迭代更新等,突破高功率微波迫停、粘性束缚材料等技术瓶颈,实现对人、车等目标的多手段、低损害、有效拒止;发展智能柔性车船阻停装置,在造成最小损毁基础上实现有效拦截;发展单个“低慢小”飞行器拒止新技术与新装备,拓展单个“低慢小”飞行器拒止手段。③稳步推进装备改进升级与综合集成,提升装备多能化、智能化水平。对已经试装、试用验证或技术鉴定的装备,加快推进技术状态固化,进一步加强现役装备信息化、智能化建设,提高装备综合效能。

5 结语

对拒止装备及技术需求、结构、现状、问题、发展等进行研究,进而构建拒止装备体系,有助于完善安防领域装备体系整体建设,并为其他类型装备技术体系发展起到较好的示范促进作用。下一步,将继续深入分析其作用对象、应用场景、具体任务,得出其能力需求,进一步细化完善拒止装备技术体系型谱,并对其体系效能进行评估,为建立拒止装备技术体系打下坚实基础。

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