前言

随着科技的迅猛发展，低空空域的安全防护问题日益凸显。无人机、飞行汽车等低空飞行器的广泛应用，既为经济发展和社会进步带来了便利，也对国家安全和公共安全构成了新的挑战。在俄乌冲突中，乌克兰多次使用无人机对俄罗斯首都莫斯科实施袭击，对俄罗斯的安全局势、关键设施及民众安全造成严重威胁。这一系列袭击事件暴露了低空领域防御的薄弱环节，也反映出军事防御、城市安全和关键基础设施保护等领域的低空安全防护需求的紧迫性。高射炮、便携式防空导弹等传统的低空防护手段在面对复杂多变的低空威胁时，往往显得力不从心，亟需新型高效的防护技术应对这些挑战。

作为一种新型网捕反制技术手段，柔性防护网凭借其发射展开时间短、防护时空窗口大等诸多优势，逐渐成为低空防护领域的研究热点。本书旨在系统介绍低空柔性防护网的拦截机理及关键技术，深入探讨其在非合作目标捕获、无人机反制等领域的应用，并通过理论分析、数值仿真和试验验证，揭示低空柔性防护网的主动防护机理。

本书共分为 7 章。第 1 章概述了低空空域的安全防护需求和防护现状，梳理了低空柔性防护网的研究现状，包括非合作目标捕获、无人机反制等方面的应用。第 2 章详细介绍了低空柔性防护网的系统设计，包括探测系统、解算控制系统、随动发射系统以及低空柔性防护网的结构设计和封储设计。第 3 章通过理论推导和数值仿真，对比分析了不同网形的牵引展开动力学特性，验证了低空柔性防护网的可靠性。第 4 章围绕网体发射成型过程中的两个关键问题，系统分析了低空柔性防护网内部耦合碰撞和发射参数敏感性，进一步揭示了其牵引展开动力学特性。第 5 章通过地面验证试验，对比分析了低空柔性防护网的网形姿态、发射初速、发射高度及展开面积等关键参数，验证仿真结果的可靠性。第 6 章探讨了低空柔性防护网对来袭弹体的拦截毁伤机理，通过数值仿真和试验验证，揭示了其对目标的侵彻毁伤过程。第 7 章对低空柔性防护网的主动防护效能进行了评估，提出了优化布置方案，验证了其低空防护能力。第 8 章对低空柔性防护网的应用前景进行了展望。

本书的研究成果不仅为低空柔性防护网的设计和优化提供了理论依据，也为低空空域的安全防护提供了新的技术手段。希望本书能够为相关领域的研究人员、工程技术人员和决策者提供有益的参考，推动低空柔性防护网技术的进一步发展和应用。

本书由陆军工程大学熊自明教授、刘一鸣副教授、卢浩副教授和孙懋倩副教授撰写。在本书撰写过程中，陆军工程大学陈昊博士对第 7 章主动防护效能评估模型的建立提供了大力支持，李胜博士以及王江东、韩坤霖两位研究生在防护网拦截实验中做出了重要贡献。此外，在本书成稿过程中，也得到了许多同行和专家的支持与帮助，在此表示衷心的感谢。由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正。

编著者

2025 年 9 月

本书立足低空空域安全防护的迫切需求，系统分析了低空柔性防护网的拦截机理与关键技术。本书首先讨论了低空空域安全防护需求及传统手段局限性，提出以柔性防护网为核心的新型拦截技术；然后通过理论推导、数值仿真与地面试验结合的方法，重点研究防护网的系统设计、牵引展开动力学特性、拦截毁伤机理及主动防护效能评估；最后构建了 ;刚柔一体发射－柔性曲面捕获－立体聚能摧毁 的网捕反制技术体系，验证了防护网在复杂气动环境下的可靠性，为低空防御提供了 ;末端补漏防护 的新理论和新技术。

本书主要面向从事低空防御、工程防护、飞行器反制技术研究的科研人员与工程技术人员，尤其适合从事关键基础设施防护、新型武器设计的专业群体。其研究成果可助力相关领域从业者掌握柔性防护网的设计原理与工程实现方法，同时可作为高等院校兵器科学与技术、航空航天工程、安全防护工程等专业的参考教材，为低空安全防护领域的学术研究与技术创新提供理论支撑与实践指导。

目录

第 1 章 概论

1.1 低空柔性防护网研究背景及意义

1.2 低空柔性防护网研究现状

1.3 本书主要内容

第 2 章 低空柔性防护网系统设计

2.1 低空柔性防护网主动防护技术方案组成

2.1.1 探测系统

2.1.2 解算控制系统

2.1.3 随动发射系统

2.1.4 低空柔性防护网

2.2 低空柔性防护网主动防护技术拦截时程分析

2.3 低空柔性防护网主动防护整体拦截反制分析

2.3.1 系统随机因素及其误差分析

2.3.2 各随机变量的数学模型

2.3.3 拦截随机数学模型及求解

2.3.4 命中毁歼概率模型

2.3.5 多柔性防护网组合毁歼模型

2.3.6 系统拦截毁伤概率结果

2.4 低空柔性防护网结构设计

2.4.1 低空柔性防护网外型结构设计

2.4.2 低空柔性防护网拓扑结构设计

2.4.3 低空柔性防护网战斗部分布设计

2.4.4 低空柔性防护网结构完整设计方案

2.5 低空柔性防护网封储设计

2.5.1 低空柔性防护网网方式

2.5.2 低空柔性防护网存储方式

2.6 本章小结

第 3 章 低空柔性防护网网形对比分析

3.1 常规绳网与低空柔性防护网的牵引展开理论模型

3.1.1 柔性网绳的几何非线性特征

3.1.2 常规绳网展开动力学模型

3.1.3 低空柔性防护网展开动力学模型

3.2 常规绳网、拓扑绳网与低空柔性防护网牵引展开仿真分析

3.2.1 常规绳网展开过程分析

3.2.2 拓扑绳网展开过程分析

3.2.3 低空柔性防护网展开过程分析

3.2.4 仿真对比分析

3.3 本章小结

第 4 章 低空柔性防护网牵引展开仿真分析

4.1 低空柔性防护网内部耦合碰撞仿真分析

4.1.1 碰撞过程理论分析

4.1.2 碰撞过程受力计算

4.1.3 碰撞过程仿真分析

4.2 低空柔性防护网发射参数仿真分析

4.2.1 不同发射俯仰角

4.2.2 不同发射速度

4.2.3 不同网绳直径

4.3 本章小结

第 5 章 低空柔性防护网牵引展开验证试验

5.1 低空柔性防护网牵引展开试验方案

5.1.1 试验目的

5.1.2 试验方案

5.1.3 试验准备

5.2 低空柔性防护网牵引展开试验分析

5.2.1 低空柔性防护网网形姿态变化

5.2.2 低空柔性防护网发射初速

5.2.3 低空柔性防护网发射高度

5.2.4 低空柔性防护网展开面积

5.3 低空柔性防护网牵引展开试验与仿真对比分析

5.4 本章小结

第 6 章 低空柔性防护网拦截毁伤机理分析

6.1 典型来袭弹体目标建模简化

6.2 低空柔性防护网起爆拦截过程分析

6.2.1 低空柔性防护网拦截模型及材料参数

6.2.2 低空柔性防护网拦截过程仿真分析

6.2.3 低空柔性防护网拦截仿真结果的灰色关联分析

6.2.4 低空柔性防护网拦截试验验证

6.3 低空柔性防护网侵彻毁伤过程分析

6.3.1 低空柔性防护网侵彻毁伤模型及材料参数

6.3.2 低空柔性防护网侵彻毁伤过程仿真分析

6.3.3 低空柔性防护网侵彻毁伤仿真结果及试验验证

6.4 本章小结

第 7 章 低空柔性防护网主动防护效能评估

7.1 低空柔性防护网主动防护时序及防护效能评估模型

7.2 点目标防护效能评估

7.2.1 点目标分析基本假设

7.2.2 点目标的传统土木工程被动防护分析

7.2.3 点目标的低空柔性防护网主动防护效能评估

7.3 面目标防护效能评估

7.3.1 面目标分析基本假设

7.3.2 面目标的传统土木工程被动防护分析

7.3.3 面目标的低空柔性防护网主动防护效能评估

7.4 本章小结

第 8 章 应用前景展望

8.1 低空柔性防护网的技术优势剖析

8.1.1 刚柔一体发射机制

8.1.2 柔性曲面捕获拦截

8.1.3 立体聚能摧毁原理

8.1.4 综合技术优势总结

8.2 低空柔性防护网在军事领域的应用前景

8.2.1 野战部队防空支援

8.2.2 高价值军事目标防护

8.2.3 边境地区低空防御

8.2.4 军事应用前景拓展与挑战

8.3 低空柔性防护网在民用领域的应用潜力

8.3.1 城市重要基础设施防护

8.3.2 大型活动安保保障

8.3.3 低空物流与交通保障

8.3.4 民用应用的社会经济效益与推广挑战

8.4 总结

参考文献