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| related 发表于 2019-6-25 20:47 只看TA 1楼 |
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[图帖] 探究：武器级激光扫雷系统[36P]  ----- 装甲类 国产轻型车载激光扫雷排爆系统 今天老卡介绍一种先进的国产激光扫雷车，展板显示它叫：轻型车载激光扫雷排爆系统，其载车为CS/VP3防地雷反伏击车，由中国兵器集团/北方工业公司研制生产。 说它先进是因为小型实用武器级激光器研制绝非易事，目前全世界有实际应用能力的小型武器级激光系统少之又少。美国陆军出资研制的“宙斯之神”HMMWV型激光扫雷车，把激光器装置在悍马越野车上，携带的设备和空调机均在车身外安全性较差，加之笨重的激光发射器有些头重脚轻。  上图为美国陆军“宙斯之神”HMMWV型激光扫雷车。 北方公司国产的激光扫雷排爆车。其底盘为CS/VP3型防地雷反伏击车，该车高大威猛宽敞，自身防护性能非常好，乘员和设备全部藏身车内安全系数很高。该车动力强劲适宜公路高速行驶和复杂路况越野，大大提高遂行扫雷排爆任务的机动性。 由于激光扫雷技术尚不完善，加之对国产轻型车载激光扫雷排爆系统资料知之甚少。老卡借鉴美国陆军“宙斯之神”HMMWV型激光扫雷车研制过程，对激光扫雷系统略作科普。 一 常规排雷 战时许多作战地域，最为常用的防御手段就是埋置地雷，扩大难以据守的宽广战线安全，以杀伤企图偷越袭击或阻滞进攻敌方人员车辆。据统计，一次中等规模持续长久的战役，交战双方能埋置数十万枚地雷。美国在侵略越南期间，每月生产地雷达百万枚。而布雷技术也在发展，有人工布雷、机械布雷、飞机布雷、火箭布雷。在丛林地带大型飞机一次就播撒数千地雷/子母雷。无论战时或战后，地雷密布的战场使排雷成为最艰难的任务。 排雷就是清除地雷属于高危操作，各国陆军工兵承担大部分任务。排雷方式分为战时和平时，战时要求快速排雷多采用粗暴式，如重型扫雷坦克趟雷、扫雷火箭引爆、排雷榴弹低空压爆等，更简单的就是炮火轰击雷区强行开辟通道。和平时期排雷就困难的多，要求不影响环境和百姓生活，以人工操作为主机械设备为辅。危险重重的人工排雷分为探雷和起雷两个阶段；探雷靠探雷器，而起雷全靠手工，两者稍有不慎都会引爆地雷造成伤亡。 二 智能排雷 为有限度的减小排雷危害性，人们开始在排雷设备上做文章。首先是加强单兵排雷防护装具的安全性，但笨重的防护服大大降低了排雷效率，战时根本不可能采用。如美国在入侵伊拉克、阿富汗战争中，地雷随处可见急需一种快速可机动的排雷系统。美国陆军于1986年就有激光照射武器系统的研究，1994年开始定向能量扫雷系统的研制，2003年首批激光（定向能量）扫雷车投入阿富汗战场并达到良好效果。下面具体介绍美国陆军“宙斯之神”HMMWV型激光扫雷车研制有关问题。 1 激光引爆地雷 排雷目的是消除地雷危害，所以发现地雷后必须将其销毁。传统做法是靠专业工兵手工起雷然后销毁。起雷是排雷作业中最危险的工作，稍有不慎就会引爆，埋于地下多年废弃的地雷尤为诡秘危险。 激光引爆地雷指利用激光束加热被发现的地雷或爆炸装置，使其炸药化学反应达到燃点而自动引爆，属于远距离无接触式排雷方式，全过程安全可靠。 排爆军用激光器是一种固态激光武器，也称能量武器，由民用固体激光器（SSL）的升级版和军用光束控制系统集成发展而来的定向能量武器系统。 最初试验使用10瓦的固态热熔（SSHC）激光束加热目标弹药，使其点燃并燃烧产生低烈度的爆炸，比雷管式引爆产生的爆破力小得多。首批激光引爆器发射有效距离达到25米，每天可发射100次，激光引爆比人工排爆还有一个优势就是便宜，每次激光发射仅需2美分得到军方初步认可。 1986年美国陆军队对激光器进行理论评估，建议增大激光器功率。组成由美国陆军空间和导弹防御司令部SMDC下属定向能量研究局的杰拉尔德·威尔逊和美国工程公司SPARTA的欧文·霍费尔领导的办公室专项开发激光扫雷项目，项目代号：ZEUS-HLONS（宙斯之神）。 宙斯项目先采用30瓦二氧化碳激光器做验证，随后采用0.3千瓦宝石激光器和0.8千瓦CO2激光器对地雷进行实验均获成功。激光器小型化也取得进步，1992年机动激光器稳定系统（MODS）研制成功，1994年在美国空军资助下研制车载1100瓦电弧灯泵激光系统项目成功，该装置被安装在悍马车上。1996年美国陆军司令部要求宙斯系统尽快部署到阿富汗战场，项目进程加快。2003年完成一辆悍马车载宙斯1千瓦激光扫雷系统部署到阿富汗战场测试达3个月。 改进的第二代宙斯项目升级重点是采用高能激光（HELSTF）和小型化。2004年研制2千瓦玻璃纤维激光器，采用二极管泵源，提高准连续波模式工作。该革新大大降低了整个系统的重量(减重约2000磅)，并增加输出光束功率，使宙斯发射距离达到300米，符合陆军要求，二代宙斯生产了三辆派往伊拉克前线得到肯定。 为更好地瞄准爆炸物，在提高激光器发射水平同时，借鉴空军机载光电瞄准系统，为宙斯配套研制高功率的光电观察系统，结合光学 电视 红外 激光测距 光谱分析仪，有效控制微光暗夜条件下和复杂地况时的识别目标能力准确发射激光束。 2 激光引爆的短板 美国陆军在实战中发现，宙斯激光扫雷系统不能引爆所有爆炸物。由于激光武器依靠空气介质，集束的高能光诱导形成等离子通道（LIPC），把一股强大的电流通过这个等离子体通道传送到目标上，因此整体上就像一个高能量长距离的电击枪，像闪电一样致目标瞬间发热点燃引爆炸药。 激光束对由金属防护的爆炸物（地雷）、简易被覆的爆炸物、裸露的爆炸物有较好的引爆作用。但引爆一些非导热材料保护的爆炸物/炸药就难了，如隔热塑料、石棉板，耐火砖，甚至厚土壤等激光无法穿透。讽刺的是美国陆军前线排爆士兵宁愿使用机枪/机炮轰击目标，即使这样做会造成更危险的状况（暴露行踪）而嫌弃激光扫雷系统。所以美国陆军宙斯激光扫雷系统吹得很响并没有批量生产。 3 最大难题发现地雷 地雷埋在地下如何发现是第一步也是最困难的。扫雷车必须远距离发现才能销毁地雷，曾经有人试用电磁雷达企图用电波来发现地雷，失败的原因有（1）地雷外壳有多重形态如金属、塑料、水泥；（2）战场地层金属杂波繁复极易误判或疏漏；（3）车载雷达设备体积大需3人操作悍马车难以承载。 由于光电探测器较电波雷达体积要小许多，研究人员把目光放到光电探测上。飞机的机载光电探测系统探测距离远图像清晰能否使用呢？打个比喻，白天夜间光电探测系统就像拍摄一幅照片/视频，平面效果和红外效果都好，地形建筑形态和隐蔽的人员车辆热源暴露无遗。可地雷埋于地下且没有热源的目标光电系统无法成像。 研究人员曾把思路调整的X射线上，X射线具有极强的穿透能力如医学透视检查仪、公共安全检查仪。问题是此类透视检测设备功率小探测距离近体积超大，能不能小型化呢？根据计算，广角口径X射线有效距离每增加10米，发射功率需增大100倍，需设备体量增大20倍，需耗电增加100倍，能否将发射镜头口径减小一些呢？假设用3厘米的镜头口径，发射直线式X射线来照射100米外安全距离的地雷，其成本体积耗能都是天文数字。 美国陆军的宙斯激光扫雷系统至今难以进展，缺条腿是关键。这条腿就是无法探测发现爆炸物。目前所有探雷工作仍然是人工操作：手持金属探测器，缓慢潜行发现动静，匍匐判断发现目标插上标志旗。好在剩下的引爆任务交给宙斯去完成，不用人工起雷了。                                 
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