激光非致命武器应用及发展浅析

张恒军，曾照凯，孟学平，张磊

（武警部队研究院装备技术研究所，北京 100012）

随着国际形势的不断发展变化，一些国家的社会不稳定因素逐渐增多，加强了维稳力量的发展和建设。为了减少维稳行动中不利舆情的影响，非致命武器的应用备受关注。该类武器装备在用来打击和驱散闹事人群时，对环境的破坏很小，对人员的损伤可恢复，运用的技术涉及声、光、电、化学等众多学科。作为非致命武器重要的一类技术装备，激光非致命武器可以做到小型化、能量低，对人产生的不利影响可控，迅速成为各国警用制式武器并大力发展。

1 激光武器概述

激光武器是直接利用光能、热能、电能、化学能或核能等外部能量来激励物质，使其产生受激辐射，形成方向集中、单色性好的光束辐射能量来影响目标，是一种定向能武器。

1.1 激光武器分类

发射能量决定激光最终的作用效果，按照发射能量大小，分为低能和高能激光武器。

（1）低能激光武器。该类激光武器主要通过定向发射激光束至人员目标眼部或装备目标的电子器件传感器上，进行干扰或破坏。通常采用中、小功率激光器件设计，整体功率较小、技术实现较为简单，可用于维稳任务拒止或驱散闹事人员，使其眼部受激光刺激后产生目眩感，而不得不退后或离开禁止区域；也可用于战场破坏敌方电子设备，让敌方装备的电子传感器失去作用，无法继续实施跟踪、测距、观瞄等，达到压制目的。

（2）高能激光武器。该类激光武器主要以辐射方式发射能量至作战目标或作战区域，利用超高能量，进行毁伤破坏。通常采用高能激光器和光束定向器设计，整体功率较大、毁伤效果好，高亮度强激光束携带的巨大能量作用于目标后，可使敌方飞机、导弹、卫星或人员等目标损毁，主要用于战争中对敌方重要目标的远距离高效摧毁。

1.2 激光武器特点

（1）攻击速度快，射击精度高。激光武器的作用主体为激光束，发射后以光速沿直线传播，能够瞬间到达目标位置，且可与光学瞄准轴同轴，使打击精准无误，做到“指哪儿打哪儿”。射击时系统启动速度快，几乎不需要预热准备，可以直接作用，实现快速打击。发射的激光可形成十分狭窄的光束，精确地对准某一方向，能够精确打击目的标薄弱部位。

（2）射击频率高，转移火力快。激光武器射击速度比普通冲锋枪与机枪进行单发点射的速度快千倍，而且不受电磁干扰。相对普通子弹，激光作为一种光，本身没有重量，在发射器快速变换方向时，可以跟随快速转移火力；在飞行器上发射，也不会因惯性发生改变，而影响射击精度。

（3）造价较低，效费比高。激光武器的发射主要是消耗化学物质和电能等，总体消耗量不大，但造成的毁伤效果却很明显。低能激光武器造价成本较低，能够实现较佳的作战意图；高能激光武器，不论是舰载式、车载式、机载式，还是地基式、星载式（天基），均可重复使用，相对于造成同样毁伤效果的导弹，消耗成本要低很多。

2 激光非致命武器的作用机理

激光非致命武器的主要作用对象为人的眼球和设备的电子元器件，作为一种非致命武器，需要通过探讨其作用机理，控制发射能量，而使其保持非致命武器特性，使目标在被作用后不会产生永久性损伤或损坏。

2.1 激光对眼睛的损伤机理

激光对人眼引起损伤的程度均与激光的某些固有物理参数有关，最重要的是激光波长、激光功率密度、闪烁频率、发射方式等，作用人眼后会引起不同效应，在设计时，应充分考虑可能产生的不同效应，做好阈值计算，避免对人眼产生不可逆损伤，这是激光非致命武器的设计重中之重。

（1）闪眩效应。闪眩效应包括光闪和光眩效应，均是让人眼处于暂时的不正常状态。由于人眼视网膜本身的生物特性，在受激光照射时，眼球表面部分或全部呈现白色，这个状态会持续一段时间，激光照射结束后，人眼对亮度不高的目标无法感知，处于眼盲状态，这种是光闪效应；当人眼受到强烈光照射时，会自觉地合上眼睛或在一段时间内看不清光线较暗地方的物体，这种是光眩效应。引起这种效应，对光的强度要求不高，通常没有超过人眼损伤阈值，产生光眩效应的光强度要求更低。

（2）热损效应。目标被一定能量（或功率）的激光辐照后，其受照部位表层材料吸收光能而变热，从而引起目标物理状态的变化，这就是热损效应。当人眼受到激光照射后，如果照射时间和强度超过一定范围，眼球的蛋白质就会因温度升高而发生改变，从而引起眼球的损伤。可以通过控制发射激光的作用时长和发射能量，来避免这种现象的发生。

（3）光化学效应。人的眼球组成分子在吸收了入射光后，在一定能量强度作用下，会产生化学反应，这就是光对人眼产生的光化学效应，这种反应是一种以光能为能量转移和转化手段的反应。与热损效应不同，光化学效应会产生化学能。低剂量的光照辐射，通常不会转化为化学能，会由眼球吸收后以热能形式释放出来；中等剂量的光照辐射，可以引起晶状体发生质变，尤其是会对视网膜产生永久损害。

2.2 激光对光电传感器的干扰压制机理

激光对光电传感器的干扰压制，是一种电子对抗手段，在敌我作战时，可以根据需要选择使用不同能量密度的压制等级。光电传感器因其具有灵敏度高、体积小、噪声低、响应度高等特点，在军事中得到了广泛应用。常用的光电探测器有CCD器件、微光像增强器、热成像探测器以及激光测距机、激光导引头或激光雷达用的激光探测器等多种类型。激光对光电传感器的干扰压制作用，主要是利用其对光的高敏感性，需要较低的能量，便可使光电传感器因饱和而失效。光电传感器经一定能量的激光辐照后，也会发生“闪光盲”效应，会造成探测灵敏度暂时性下降而不能正常工作；进一步增强激光照射，会导致光电探测器永久性失效，甚至产生的热应力作用会使光电探测器材料破碎。

3 激光非致命武器应用

通过对激光非致命武器作用机理分析可以看出，可分为反人员激光非致命武器（致眩人眼型激光武器）和反传感器型激光非致命武器（“致盲”传感器型激光武器）。

3.1 反人员激光非致命武器

反人员激光非致命武器主要为激光眩目枪/器，外形有手枪式、长枪式，也有手电筒、摄像头等形式，可单兵手持，也可车载、舰载或固定架设使用。该类装备发展和应用已较为成熟，在世界各国的警察队伍中均有配备，主要用于反恐维稳、防暴处突、驱离警戒等任务，能够对目标人眼进行安全有效的激光眩目压制，使目标产生眩晕、闪光盲等暂时性视觉障碍，从而失去抵抗能力，但不造成永久性损伤。

比较典型的一款产品为美国的GLARE系列激光眩目枪，该装备是美军唯一大量装备的非致命激光武器。该系统额定发射200mW的532nm绿光，能提供频率几赫兹的脉冲工作模式或连续工作模式，工作范围为20～500m。最小工作距离受限于20m的人眼损伤距离；其发射的光束是发散的，因此，在100m处能覆盖一个人的头部和肩膀，在500m处能覆盖整个车辆。该激光器模块的重量只有约310g，可以安装在枪支上或单独放置。

3.2 反传感器型激光非致命武器

反传感器型激光非致命武器能够使目标搭载的光学望远系统、夜视仪器以及各种光电探测器等受干扰、过载而失灵。该类装备用于电子对抗较多，比较典型的有“骑马侍从”激光武器系统，为车载武器系统，能在防御状态下实现光电对抗，可对敌方武器上的光学探测和跟踪设备进行有效压制和破坏；“花冠王子”光电对抗武器系统，主要为机载光电对抗装备。

比较先进的一款装备为俄罗斯的舰载装备5P-42“雕鸮”光学视觉干扰系统。该系统2019年公开，有效距离超过5000m，可在弱光、沙尘、黄昏以及夜晚使用。“雕鸮”的主体像一个四灯泡的“探照灯”，矩形外壳，配有四个光学辐射器，壳体两侧装有先进的冷却系统散热器，安装在一个可旋转的基座上，既可实现水平环形瞄准，又可改变辐射器的仰角。系统配备的一种发射器能连续产生高亮度的光辐射震荡（即以不同的频率不停闪烁），能对2000m距离内的敌方人员造成暂时致盲效果，目前正在改进系统的重量、尺寸、耗电量及其变焦镜头性能和发射功率，进一步提高有效射程；配备的第二种发射器，能发射高频闪光，用于干扰敌方武器光电设备，使其“致盲”。“雕鸮”的光源散射面积较大，与“点对点”的传统激光压制系统相比，作用范围更广、效率更高。

4 激光非致命武器发展趋势

激光非致命武器的总体发展趋势是向高可靠、可调谐、自动化、平台化、小型化方向发展，通过技术升级与功能集成，满足多样化维稳和作战任务需要。

（1）向着高可靠性方向发展。作为一种非致命武器，高安全性和可靠性至关重要，特别是对人员作用目标时，在确保作用距离、作用光斑大小的同时，要做到功率密度恒定。要有效解决传统激光非致命武器近距离使用时，由于激光照射能量过大，容易对人员目标眼睛造成过度损害；对较远距离的人员目标，由于激光照射能力不足，对人眼的致眩效果不明显等问题。

（2）向着波长可调谐方向发展。针对低能激光武器干扰的防护装备器材，已有了较大的发展，使激光干扰攻击有时失效，但只限定某些波长的激光，不能实现全覆盖。为了实现有效干扰打击，激光非致命武器应实现快速发展，突破激光防护措施。应重点朝波长可调谐方向发展，通过波长的不断调谐，使对方的防护措施失效。特别是在维稳行动领域，可调谐的激光非致命武器的应用，可以达到更佳的突然性和隐蔽性。

（3）向着自动化、平台化、小型化方向发展。传统的激光非致命武器，实现了较好的人眼致眩及电子设备干扰效果，但是整体功能相对简单且不够智能，致使作用效果不够理想。随着测距、图像识别等技术的发展，在致眩或干扰的基础上，可通过增加激光测距仪、视频跟踪器、光学变焦系统等，实现对直立人员目标或电子设备的自动识别、定位、跟踪等，达到良好的使用效果。但随着激光功率、系统体积、重量的增加，未来会呈现出从单兵手持式、便携式向车载、舰载平台不断发展的趋势，且应该在小型化、轻量化方面继续做出努力。