6.4.2 美军反未爆弹系统
1.悍马激光军械失效系统
美国海军爆炸物处理技术部研究的悍马激光军械失效系统,通常被称为宙斯系统,它是一种将中等功率商用固态激光器和光束控制系统集成进悍马车,用来清除UXO、IED 和地雷的武器系统(见图6-35),其组成主要包括高功率激光器、束定向器、标记激光器、彩色视频相机、控制台及配套的支持系统。

图6-35 悍马激光军械失效系统
宙斯系统的工作原理是:采用视频相机发现目标后,利用控制手柄调整相机位姿,使目标处于屏幕中心,此时与视频相机位于同一个视轴上的激光器和束定向器就瞄准了目标,然后将标记激光射向目标并选择瞄准点,高能激光器产生的光束通过束定向器聚焦射向目标,使其装药着火燃烧而被摧毁。宙斯系统的射程为25~300 m,排除单个UXO 需要2 s~4 min,一般不超过30 s,每支激光枪成本仅需几美分,最多可发射2 000 次/d;同时,该系统可用运输机空运或直升机空投,机动性强。
宙斯系统已在阿富汗和伊拉克进行了实战部署,目前配备的是10 kW 的光纤激光器,能排除从塑料地雷到大型厚壁的155 mm 炮弹和500 lb 常规炸弹等40 余种不同类型的军械(包括地雷、改型常规弹药、迫击炮弹、枪榴弹、火箭弹、火炮炮弹),并具有在雨中和夜晚清除UXO 的能力。
2.激光复仇者武器系统
美国波音公司还在复仇者武器系统上加装了激光系统(见图6-36),并于2007 年9 月成功摧毁了5 个UXO、IED 目标以及2 架停放在地面的小型无人机。试验中使用了美国IPG光子公司公开销售的1 kW 掺镱的光纤激光器,采用单发射体二极管抽运,有闭环的水冷系统,射程为100 m~1 km。另外,其探测系统为前视红外雷达,电源系统为400 A、24~28 V的直流电源(由悍马车的交流发电机输出整流后提供)。

图6-36 波音公司的激光复仇者武器系统
2008 年12 月,在美国白沙导弹靶场,美国波音公司利用激光复仇者武器系统在复杂的山地和沙漠环境中瞄准和跟踪了3 架小型无人机,并击落了其中的1 架,这标志着作战装备首次利用激光击落了无人机。2009 年12 月初,在美国陆军红石兵工厂,波音公司声称激光复仇者武器系统又摧毁了50 种不同的爆炸装置。
3.利弗莫尔开发采用固体热容激光器的反UXO、IED 系统
美国能源部利弗莫尔实验室在成功开发高功率的固体热容激光器后,提出了用激光远程清除UXO、IED 和地雷的设想。首先用探测设备(例如钻地雷达)判明目标(UXO、IED或地雷)的位置;然后用脉冲激光照射,使地下水微爆,掘去目标上方的土壤(包括帆布、植物等其他覆盖物)露出目标;最后利用激光加热、烧穿目标的外壳,使其内部炸药低效爆炸,从而销毁目标。操作员可调整光束功率与光斑尺寸来优化掘土及引爆这两个过程。
脉冲激光具有掘土能力,目标上面掩埋的土壤吸收照射激光的光束能量,并将热量迅速地传导至土壤中少量的水分使其汽化。当土壤的强度承受不住水蒸气的压力时,将产生微爆炸使土壤喷出。利弗莫尔实验室用SSHCL(1.5 kW,2 Hz,500 J/脉冲)进行了掘土试验,结果见表6-7。
表6-7 激光掘土试验结果

4.SM-EOD 系统
萨博博福斯动力瑞士公司(SBDS)(前身为RUAG 集团陆地系统和弹头公司)生产了一系列聚能装药装置和附件,它们适用于大多数类型的未爆弹药的爆炸处理。SM-EOD 系统由起爆单元、聚能装药装置和安装夹具组成。各种各样的安装夹具(包括可调节三脚架和可调杆)可用于不同的地面条件。有两种瞄准装置:最小的两种装药装置采用SM-Aim20/33 瞄准装置,而SM-EOD67 采用Aim67 光学瞄准装置。
SM-EOD 装药装置用于销毁5 克至1 000 多公斤的各种类型的未爆弹药,这些弹药需要在不直接接触的情况下进行破坏。未爆弹药和地雷会在执行高阶任务或低阶任务时进行处理。(https://www.daowen.com)
由于SM-EOD 系统使用的高精度聚能装药装置的标准偏差非常小,因而该系统具有很高的可重复性和可靠性,处置任务也更加安全。
套管主要由塑料构成,这样散落的碎片会很小且迅速减速。使用少量炸药时,就能确保产生低压波,与套管材料结合使用时,最大安全半径为50 m(该安全半径仅指SM-EOD 系统的安全半径,而非待处置未爆弹药的安全半径)。
SM-EOD 系统使用的药包与目标物间距不同,套管深度和未爆弹药反应程度也不同。SM-EOD 系统可用于引爆地表、地下(土壤深度取决于装药装置和未爆弹药)或水下的未爆弹药(设备防水深度为80 m)。在非常恶劣的环境中,它可以采用烟火起爆或电力起爆。
由于其结构简单、使用方便,因而所需培训时间非常短暂。培训结束时提供参考手册,该手册描述了许多未爆弹药和地雷及正确处理它们的方式。
所有产品均符合NATO 标准,可以使用各自相应的北约库存编号进行订购。它们还通过了联合国资质认证,获得了联合国零件编号(P/N)。为了应对紧急情况,三种最小口径的产品可以使用空运(1.4S 类)。
SM-EOD 系统包含四个SM-EOD20 系统和四个SM-EOD33 系统(见图6-37),这些系统和所有必要的附件都装在一个坚固的塑料运输箱中。

图6-37 带60 mm 高爆炸性迫击炮弹的SM-EOD33 爆炸物处理装置
SM-EOD 系统的主要特性有:
(1)不与未爆弹药、地雷或简易爆炸装置接触;
(2)药包与目标物间距达10 m;
(3)安全半径不大于50 m;
(4)对电磁产品无干扰;
(5)随时可用(无须手动填充炸药);
(6)禁止在地下挖掘地雷;
(7)低阶和高阶任务;
(8)电力起爆或烟火起爆;
(9)可用于恶劣环境;
(10)符合联合国和北约标准。