魏繼鋒,徐楚璇.
(北京理工大學爆炸科學與技術國家重點實驗室,北京 100081)
現代戰爭面臨的作戰形勢發生了重大變化,大規模軍事行動減少,小團隊、單兵作戰行動增多;平暴、維和等非傳統軍事行動愈發頻繁;作戰環境發生明顯改變,由曠野作戰發展到城市、街區作戰[1,2]。盡管武器裝備在戰爭中的作用越來越大,但人員作為執行作戰任務的主體,始終是決定戰爭進程的核心力量。因此,世界各國一直把對人員的殺傷技術放在突出位置。
隨著人權意識的增強、人道主義呼聲日益強烈,低烈度、文明戰爭的武器裝備需求日益迫切,非致命性武器受到了越來越多的重視。非致命武器對人員目標的打擊,更側重于使人員失去戰斗力或抵抗能力,最好是“束手就擒”,逐漸發展出各型非致命武器裝備。本文針對人員目標,從作用機理角度系統分析非致命武器技術原理和主要類別,歸納其發展趨勢,以期為該類技術的發展提供技術參考。
反人員非致命武器是使敵方人員的戰斗力喪失或降低而不造成其死亡和嚴重傷害的新型武器,也稱弱殺傷武器[3]。研制并運用反人員非致命武器,對敵方造成最小限度傷亡即取得戰爭勝利,又有利于戰后恢復與重建,在人權和道義上占據制高點。
已發展和正在研究的反人員非致命武器種類繁多,相關文獻主要就某方面單獨介紹,少有學者對其進行全面系統分析[4]。本文以非致命武器的作用機理為原則來劃分,主要分為化學、動能、電、聲、光、定向能、其他型7 類,逐一闡述。
1.1.1 毀傷原理
利用化學物質的獨特性質使敵方人員暫時喪失戰斗能力,不能正常工作。如通過改變材料黏度而限制人員行動,或者通過化學物質刺激人員精神、味覺、皮膚等[5]。
1.1.2 主要類別
1)刺激型。通過刺激人員眼、鼻、喉、皮膚而驅趕目標。最常用的刺激型戰劑有CN(苯氯乙酮)、CS(鄰氯苯亞甲基丙二腈)和OC(辣椒油樹脂)。CN、CS 因毒性和污染問題,已很少使用。OC 主要作用于眼、皮膚和呼吸道;只須經簡單的洗消處理,數小時后即可完全恢復正常,留存藥劑可生物降解,獲得了越來越多的使用[6]。國內研制的FHOC 產品采用OC 催淚劑,刺激作用強烈,時滯短、時效長,噴射距離可達4 ~7 m,可實現360°任何角度噴射。
2)黏附型。通過物質組分在空氣中產生化學反應,變成固態的黏性“繩索”將人罩住,該黏稠物遍及人員全身,人被纏后無法行動,但可正常呼吸。美軍1995年索馬里維和行動的“太妃糖槍”,利用黏性泡沫劑將人員包裹而使其失去抵抗能力[7]。美國“斗士”網是一涂滿強力膠的細絲網,罩住人員后靠強力膠將人牢牢粘在一起,使其無法行動[8]。
3)失能型。使人員產生軀體功能障礙,聽覺、視覺障礙,出現精神紊亂、麻痹癱瘓、昏迷或嘔吐等癥狀,從而降低或暫時喪失戰斗力。一般分兩種:精神失能劑,可引起精神活動紊亂,出現幻覺,常用的有畢茲(BZ)、麥角酞二乙胺等;軀體失能劑,可引起人員運動功能障礙、血壓或體溫失調、視覺或聽覺障礙、持續嘔吐腹瀉等,包括四氫大麻醇、去水嗎啡等[9]。
1.2.1 毀傷原理
依靠發射物的動能來打擊目標,使其失去反抗能力[10,11]。一般通過射彈來實現,如人們最熟悉的橡皮子彈和塑料子彈。
1.2.2 主要類別
1)燃氣壓力發射型。通過火藥或可燃氣體產生的燃氣壓力發射彈藥,用于痛球彈、痛快彈、橡皮子彈等非致命彈藥的發射。意大利伯萊塔公司研制的非致命霰彈槍,采用火藥發射,在4 ~70 m 射程內彈丸動能可以隨意調節[12]。
2)壓縮氣體發射型。通過空氣壓縮機或各類活塞裝置壓縮空氣發射彈藥。比利時FN303 氣步槍曾用于2001年阿富汗戰爭和2003年伊拉克戰爭,其自帶氣罐壓縮空氣,充氣一次可以發射110 次,初速可調,最大有效射程100 m 且命中率不低于70%;可發射多種非致命彈藥,這些彈丸在受到沖擊后會立即破碎,可消除子彈貫穿力而避免重大傷害[13]。
3)電能發射型。通過將電能轉化為機械能,實現對彈藥的發射。我國研制的WJ9201 型電磁槍,通過脈沖電容器將線圈放電產生的脈沖磁場作用于鐵磁彈丸,鐵磁彈丸經過磁化,會受到電磁力的作用而加速,經過連續加速可以使彈丸達到較高的初速,靠動能打擊目標[14]。
1.3.1 毀傷原理
通過釋放高壓脈沖來干擾人的肌肉神經系統,使其短暫失能,屬于能量傳遞武器。相比其他非致命武器,它具有精確打擊、作用迅速的特點,非常適合警務人員自衛和制止暴力行為時使用。
1.3.2 主要類別
1)電致暈型。使用7 ~14 W 的電能來干擾被打擊目標感官神經系統中的通信信號,產生電致暈效應,使身體失去控制而暈倒,喪失反抗能力。電警棍這類電擊武器的作用距離短(只有一臂之長),有效率低(只有大約50%~60%),且容易被濫用。
2)電致肌肉收縮型。通過較高功率的電擊(一般14 W以上),不僅使目標眩暈(電致暈型),還能引起肌肉組織發生不能控制的收縮,使被打擊者不管有多大的疼痛承受力或者精神多專注都會導致身體衰弱,失去反抗能力。美國泰瑟槍X26,射出的兩個帶電鏢箭,輸出峰值電壓可達50 000 V,射程可達5 ~7 m[15]。
1.4.1 毀傷原理
通過發出定向聲波對人員進行攻擊,致其暫時喪失戰斗力。該武器對人體的傷害取決于輸出能量與目標之間的距離,輕者有沉重一擊之感,重者休克、窒息,被稱為“人類的新噩夢”[16]。
1.4.2 主要類別
1)次聲波型。次聲波頻率范圍是0.000 1 ~20 Hz[17],當次聲頻率和人的固有頻率(4 ~12 Hz)相近時,對人體產生刺激,輕者頭昏、惡心、肌肉痙攣;嚴重時導致神經錯亂,內臟損傷,甚至迅速死亡。1995年美國出兵干涉波黑內戰時,曾秘密使用過次聲波,據稱幾秒鐘就使塞軍陣地陷人一片混亂,有人昏倒,有人嘔吐不止。
2)噪聲型。20 ~20 000 Hz 的頻率范圍內、120 dB 以上的聲音稱為噪聲,強噪聲會致使人員感到莫名的恐慌、頭暈,甚至損傷內臟器官。由于人耳可以聽到,因此噪聲對人體的傷害比次聲波和超聲波小,更常用于驅散非法聚集的人群。新疆“7·5”事件中曾使用的遠距離高音驅散裝置(LRAD),定向驅散騷亂人群,減少對市民和警察的傷害[18]。
3)超聲波型。高能超聲波發生器發出高頻聲波(高于20 000 Hz),產生強大的空氣壓力,引起視覺模糊、惡心等生理反應,從而造成人員戰斗力減弱或完全喪失。美國研制的聲波槍可發出聲強高達145 dB 的“聲波子彈”,威力強大的集束聲波能使恐怖分子暫時失去行動能力,可用于劫機和恐怖襲擊等暴恐事件的處理。
1.5.1 毀傷原理
通過強光使人暫時致盲甚至眩暈,以達到控制目標的目的。
1.5.2 主要類別
1)爆炸閃光型。利用高能炸藥爆炸后產生的能量加熱惰性氣體,發出高強度閃光;強光束照射到人眼后,使人產生眩暈感或暫時視力減弱,從而在這個短暫的空隙內制服犯罪分子。如閃光彈、照明彈等。
2)電能發光型。通過充電電池或電源激發LED 等發光裝置,發射低能強光束作用于人眼使之眩暈或暫時失明,從而失去抵抗能力[19]。我國的LED 失能器颯燈,內置長效的鋰充電電池,充電一次可照射長達20 h,瞬間光亮度達1 500 lm。
定向能型武器是指武器所發出的能量沿著一定方向傳播,并且在一定距離范圍內該武器可以使對方人員暫時失去作戰能力[20]。針對人員目標主要有激光型和毫米波型。
1.6.1 激光型反人員非致命武器
1)毀傷原理
通過定向發射的激光束,以光速傳輸電磁能,直接毀傷目標或使目標失效。其被科學家們認為“具有使傳統的武器系統發生革命性變化的潛力,并可能改變戰爭的概念和戰術”[21]。
2)主要類別
激光致盲型。采用小型高效率的脈沖激光器發射出低能激光,照射一定距離處的人員眼睛,使其視網膜大面積出血,甚至致瞎。美國的“阻止人員和刺激響應”(PHaSR)非致命激光步槍,可發射低功率激光束,使受光者瞬間就象直視太陽,迷失方向;可自動感知與目標的距離,避免對眼睛的永久性傷害或失明[22]。此外,美國研制的PDLP(個人防護激光指示器)可發出一束5 mW 的綠色激光束,達到令人迷惑不辨方向的效果,威懾潛在攻擊者,照射距離可達200 m[23]。
激光打擊型。通過激光裝置,發射出激光能量燃燒衣物、灼燒皮膚,而且無聲無息,使恐怖分子失去作戰能力。美國聯合非致命武器局研究的“脈沖能量射彈”(PEP),激光脈沖作用于固體目標后,會產生強烈的閃光、震耳的噪聲、巨大的沖擊和多種生物效應,引起人員的疼痛、短暫的麻痹、胸悶、迷惑等現象。
1.6.2 毫米波殺傷型反人員非致命武器
1)毀傷原理。基于電磁波與被照射物之間分子相互作用,將電磁能轉變為熱能而產生微波效應,使作戰人員喪失戰斗能力。毫米波是一類波長在毫米左右的電磁波,可以被人體細胞中的水分輕易吸收,如果能量足夠,可瞬間將人體皮膚表面加熱到很高溫度,但其在人體表面很淺部位就會被完全吸收(穿透深度≤0.4 mm),所以不會造成非常大的傷害[22]。
2)主要類別。毫米波波束型:通過定向輻射的高功率毫米波波束殺傷破壞目標。美國空軍研制出的主動拒止系統(ADS)第三代[24,25],功率密度50kw/m2,有效作用距離640 m;發動時通過迅速加熱皮膚表層,在幾秒鐘內,人體就會感到嚴重的燒灼感,只有后退并移動到光束范圍外燒灼感才會停止。
除上述6 類武器,還存在采用纏繞技術的抓捕網等。
自從非致命武器問世以來,對它的爭論一直沒有停止。爭論的焦點主要集中在非致命武器的安全性以及環保性兩個方面。
1)安全性方面。非致命武器也會產生致命性結果。來自北愛爾蘭、以色列及其他地區的證據表明,有時暴亂分子也會被防暴槍彈或橡皮子彈殺死;防暴毒氣可能使人致命;聲波裝置有時會對肌體產生持久破壞,甚至死亡;電磁波有時則會引起腦溢血及內臟破裂。此外,由于技術上的限制,目前尚未解決如何在使用非致命武器時保護己方不受其害。并且也有一些批評者認為,非致命武器將消蝕所謂的“武力使用門檻”。比如在某些無需使用非致命武器的情況下,士兵可能濫用它,還可能將之作為折磨人的一種手段。
2)環保性方面。化學型非致命武器會對生態環境造成影響和嚴重破壞[26]。由于非致命性武器采用大量的化學物質,如碳纖維、膠粘劑、潤滑劑等,這些物質容易造成大面積污染且不易清除。
目前,高技術武器逐漸向著綜合化、模塊化、通用化和智能化的方向發展,這對于非致命性武器的發展具有很好的借鑒意義。
1)非致命性武器應攜帶方便、隱藏性強,以達到出奇不意的攻擊效果。遠、中、近火力梯次配備。有些武器的有效作用距離近,適用于近距離防爆,相反,有些只適用于遠距離防暴。這就要求非致命性武器發展做到遠,中,近火力的協調發展。
2)一物多用。由于非致命性武器對人體的損傷程度相對較低,對于那些身體強壯或采取了一定防護的暴徒,他們被擊中后仍有反抗能力或者企圖逃跑,因此將多種終點效應集于一身,實現非致命性武器的多功能就顯得尤為重要。在一物多用上,有些國家已經作了嘗試。如德國的手發式捕捉網拋射器,既有捕捉網,又在網上加裝了了OC 噴射器。使用非致命武器時對己方的保護。由于技術上的限制,目前尚未解決如何在使用非致命武器時保護己方不受其害。
3)非致命性武器的環保性。采用某些化學物質容易造成大面積污染且不易清除,這將會對生態環境造成影響和嚴重破壞,因而采取可降解材料必不可少。
隨著全球鎮壓暴動、解救人質、反恐與維和活動的頻繁發生,非致命武器在各國非戰爭軍事行動中的作用將日趨重要。上述介紹的這些非致命武器,雖然其結構和應用原理各異,但都有一個共同特點,即不以致人死亡為目的,而主要致力于使人員失能以達到控制目的,在一段時間后會重新得到完全恢復。未來各種新技術、新原理、新材料的廣泛應用,也將推動非致命武器的快速發展。
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