За последние несколько лет в мире стало регистрироваться огромное количество «лазерных атак» на воздушные суда. С начала 2012г. в РФ было зарегистрировано 63 случая попыток ослепления экипажей воздушных судов гражданской авиации лазерами. Речь идёт о злоумышленнике, который взяв в руки мощную лазерную указку с длиной волны излучения λ= 532 нм, соответствующей зеленому цвету, ослепил пилота самолета. Но можно ли на самом деле «сбить» самолёт, ослепив пилота достаточно мощной лазерной указкой?
Рассмотрим упрощенную модель, в которой злоумышленник, находясь снаружи самолета Boeing 737, держит в руке лазерную указку. Пучок лазерного излучения направлен прямо в глаза пилота, рука и самолет неподвижны в течение всего времени ослепляющего воздействия. Объектом воздействия является человеческий глаз, излучение проходит через слой атмосферы (1÷5км) и через стекло кабины. Мигательный рефлекс длится 0.1 секунды. За это время человек успеет среагировать и закрыть глаза. Поэтому длительность воздействия на пилота не может быть больше 0.1 секунды. Расширившийся при затемнении зрачок на свету быстро сужается ("зрачковый рефлекс"). Так, на ярком свету зрачок имеет диаметр 1,8 мм, при средней дневной освещённости он расширяется до 2,4 мм, а в темноте - до 7,5 мм. Примем, что зрачки пилота, смотрящего в окно, будут максимально открыты и имеют диаметр 7,5 мм. Из летных характеристик самолета следует, что самые опасные моменты воздействия на пилота это взлет и посадка, поэтому при расчете примем дальность воздействия 4 км. Скорость при взлете- 220км/ч и посадке- 330 км/ч.
Спектр пропускания атмосферы для трассы 4 км (L) приведен на рисунке 1. Коэффициент пропускания для длины волны излучения λ= 532 нм равен 0,8. Считая коэффициент пропускания не изменяющимся на расстоянии 4 км, определим зависимость коэффициента пропускания атмосферы от длины трассы:
|
Рисунок1. Спектральное распределение коэффициента пропускания земной атмосферы для трассы 4 км [3]
Произведем расчет предельно допустимого уровня энергии лазерного излучения при однократном воздействии на глаза лазерного излучения в спектральном диапазоне 380<λ<1400нм. Время воздействия примем равным времени мигательного рефлекса 0,1 с
С учетом максимально открытого зрачка и времени воздействия получим предельно допустимую плотность мощности на зрачке:
Вывод: минимальная плотность энергии, необходимая для кратковременного ослепления, равна: , что примерно на порядок ниже предельно–допустимой плотности мощности.
Стекло кабины пилотов.
Остекление представляет собой трехслойную или многослойную композицию из высокопрочных стекол, токопроводящих и склеивающих пленок. Система обогрева, работающая в двух режимах, исключают обледенение внешнего стекла или его перегрев за счет применения современных токопроводящих пленок и надежной системы регулирования подаваемого на них напряжения. Потери на стекле кабины пилотов зависят от угла падения излучения. Будем считать, что потери составляют 4%.