文/杨军 高杨   天津市公安局特警总队

尉丽玲 陈卓 天津市中环富士智能设备有限公司

　　一、引言

　　绳索控制抓捕器是一种非致命无伤的特种装备，目的在于在一定范围内限制人员行动。具有安全、可靠、高效环保等特点,具备水平发射功能，克服难以准确瞄准的缺陷，真正做到指哪打哪，其目的在于避免现有警用技术的不足之处而提供一种易于普及推广，制造出发射性好，安全可靠，便于使用的装备。

　　二、绳索控制抓捕器的需求现状

　　国家推行民警配枪上岗巡逻的时间还不太长，从全国的效果来看，其对社会治安起了震慑性保障作用，人民警察制止违法犯罪行为，可以采取强制手段，然而由此引发的对枪支不正当使用的情况也不断出现。长期说来，民警在全国范围内对配枪的所有使用都百分百准确是很难做到的。由此更多种的无伤限制类装备一直是各国研发的一个重要方向，也都取得了不同程度的成果。但真正运用到实际执法过程中还需要反复论证。所以现阶段，传统警械依然是警用装备的主要组成部分。很多情况下，使用警用器械是警方在执法过程中必要的手段，传统的方式有警棍、催泪弹、高压水枪、特种防爆枪等驱逐性警械，但这些传统警械在制服和行动限制上有一定的局限性，不能做到快速限制人员行动，起到制止违法犯罪行为的目的，而在人民警察执行任务中，遇到违法犯罪份子可能逃脱、行凶、自杀、自伤或者其他危险行为时，传统的手铐、警绳、脚镣等约束性警械又无法在未将违法犯罪份子限制的情况下使用。而电击枪等可在一定距离制服违法犯罪份子的警械装备又存在着会造成人员伤害的危险。所以一种在一定距离内能快速限制违法犯罪份子行动又不会造成人员伤害的警用装备就显得特别有必要。

　　根据《人民警察法》和《人民警察使用警械和武器条例》中对警察使用武力等强制手段的规定，本项目是以最小使用武力制服嫌疑人、尽量减少人员伤亡为原则，严格化执法程序和环境，在追捕、伏击凶手或歹徒时，避免近距离接触，减少执法人员的伤亡。

　　三、绳索控制抓捕器概述

　　1.绳索控制抓捕器的设计思路

　　绳索控制抓捕器的技术方案来自一种古老的武器飞石索，原理是把石球与绳索或皮带绑扎在一起，让这东西旋转着飞出去，惯性会让石头在绳子碰到阻挡物的时候继续转动，因为绳子已经碰到阻碍，所以只有石头继续飞，绳子会给石头一个向里的力，使得石头旋转着飞，从而将绳子缠在阻挡物上，这种古老的捕猎方式能在尽量保证猎物存活的情况下捕捉猎物，是古人经过实践的智慧结晶。本装备利用这一思路，采用枪形发生装置，利用子弹中火药点燃后产生的推力，将两个用细线连接的锚钩头打出，利用两个弹道的夹角，使两个锚钩头向两个方向飞行，在一定距离内将缠绕线展开，在碰到独挡后缠绕，达到限制目标行动的目的。这种方式，在缠绕线缠绕过程中，消耗了火药给予的动力，达到了一种类似捆绑的效果。且因为起作用的缠绕绳的缠绕，并不会对目标造成伤害。

　　2.绳索控制抓捕器器结构设计

　　绳索控制抓捕器属于携带，使用方便，速度高，射程远，准确性好非致命性，用以抵御暴力，追逃捕俘的警械装备。主要部件由枪身外壳、控制电路、扳机式开关、可拆卸双发弹夹组成。运用枪型外观设计也起到了使用过程中的威慑作用。 同时其具有操作简单、单控双发、弹仓机构可快速更换等特点。

　　弹夹内有双发电击发火药空包弹，采用9V电池供电，电路板控制通断，利用通电击发子弹，提供推力将缠绕绳推出弹夹腔体。弹夹内有成一定角度的弹道，能使缠绕绳更有效的完成缠绕动作；缠绕绳采用凯夫拉材质，这种材料是制造防弹衣、头盔等的常见材料，因为凯夫拉绳的强度、韧性都颇为不错，所以，当目标被这种材质的缠绕绳限制住后，将会很难以挣脱；主电路板有自动实时检测机制，可根据检测到的弹夹内子弹状态，给出相应的指示灯反馈及并在使用时自动确定并程序自动选择可击发的子弹，方便确认弹夹状态。

　　3.绳索控制抓捕器控制设计

　　本装备采用电路控制，控制核心电路采用国产宏晶公司的STC8G1K08八位单片机，该芯片是不需要外部晶振和外部复位的单时钟/机器周期(1T)的单片机具有宽电压、高可靠、超强抗干扰、高速、低功耗的特点。该电路收到扳机的击发信号后由I/O端口传入单片机，单片机内部具有强上拉电路和施密特抗干扰电路，软件也做了防止信号抖动的处理，保证了击发的可靠性，不会产生误触发的现象。击发继电器由三极管SS8050进行驱动控制，单片机I/0口发出高电平后继电器常开触点吸合，使9V电池电压全部加在子弹的击发端点燃底火。

　　电池安装并且电路上电后，程序会控制电路在每发子弹的两端会加上一个微小的检测电流，用于判断子弹是否已经被击发或者没有装弹（被击发后的子弹或没有装弹，检测电路是断路的）。这个电流的最大值为5微安，远远低于击发电流，经实验，长时间通电待机状态下子弹也不会被误触发。D5和D6两个二极管是为了防止在子弹击发时的瞬间电压（为9V电源电压），加在芯片端口后会损坏芯片。R4和R5是上拉电阻，在未装弹或子弹被击发后，该电阻的下口被拉为高电平，如果装弹且尚未击发此处电平为低电平。此处电平被用来判断子弹的装弹情况，由指示灯的亮灭来实时显示装弹的情况。

图1 控制电路板原理图

　　4.绳索控制抓捕器使用方式及场景

　　在使用时，需要先安装电池并把有锁套绳的弹夹安装在枪身上，打开主开关后，枪柄后部三个指示灯会亮起，从左向右依次为：总电源指示灯，第二发子弹正常检测指示灯，第一法子弹正常检测指示灯。

　　本装备特别设计了单弹夹双发的设计，可以一次装填完成两次击发且有实时监测机制，确保安装弹夹后及时确认弹夹状态。一次装填可激发两次的设计也是本装备的一个特点，在第一发未达到预定的限制人员行动的目的的情况下，可快速二次发射，加上快速更换机制，可以有效的应对多种突发情况。本装备可以用于距离设备5～9米之间的对象，只要扣下扳机，本身长度为2.5米的特制绳索便以每秒近200 米的速度被发射出，迅速展开并迅速将对方缠住，使得目标人物无法躲闪。2.5米的绳长可以缠绕在人身上三到四圈，以确保受到约束，无论绑住的是目标的手臂还是腿部都可以有效起到对目标的行动限制作用。因本装备的作用模式决定了这是一种非致命、无痛的行动限制工具，可以用于多种用途，对抵御暴力、追捕、限制精神不正常人员行动都可以起到很好的效果。

　　相较于传统的网式捕捉器，本装备具有携带轻便、弹夹更换迅速、一次装填可使用两次等优点，能在相似的使用场景中使用且更加高效，另外由于发射出的锁套相对捕捉网有更快的速度和准确性，在使用中因为绳索的速度很快，能相对更加快速地达到效果，由于采用主动缠绕的形式限制效果也更加突出。另外在绳式捕捉器的外形设计上更接近于实际枪支，相对于其他形状的设计，这种设计在使用中也能起到较好的威慑作用。

　　四、结束语

　　本装备在实验过程中能达到预期的缠绕效果，有效使用距离与预期5～9米一致，能在有效范围内较稳定且准确的达到缠绕效果，双发子弹击发状态稳定，弹夹更换方便快速，且能外挂激光瞄准器、强光手电等辅助装置。这种无伤的限制类装备在实用性上有较多的考量，总结并避免了现有装备的一些缺点，及时补充了一定使用场景下的警械种类的空白，因其使用简单、培训方便的特点，也为其推广提供了足够的可能性，为实现以最小使用武力制服嫌疑人、尽量减少人员伤亡的警察执法原则提供了又一种较为实用的选择。