Ny teknik för skydd mot kemiska vapen

Innehållsförteckning:

Ny teknik för skydd mot kemiska vapen
Ny teknik för skydd mot kemiska vapen

Video: Ny teknik för skydd mot kemiska vapen

Video: Ny teknik för skydd mot kemiska vapen
Video: Россия запускает новый танк, который страшнее американского танка M1 Abrams 2024, November
Anonim
Ny teknik för skydd mot kemiska vapen
Ny teknik för skydd mot kemiska vapen

Risken att bli attackerad av massförstörelsevapen (kemiska, biologiska, radiologiska eller kärnvapen) är oroande för befälhavare som utför någon modern militär operation. Denna situation kan uppstå även om sådana vapen är förbjudna genom internationella fördrag, när deras användning kan tyckas osannolik.

Denna oro har allvarliga skäl, eftersom om trupperna inte är förberedda och utrustade på rätt sätt kan detta leda till stora förluster och allvarligt störa operationens gång. Av alla typer av massförstörelsevapen (WMD) har kemiska vapen (CW) fått ryktbarhet de senaste åren på grund av deras öppna användning i flera konflikter, inklusive konflikten i Syrien. I kriget mellan Iran och Irak mellan 1980 och 1988 använde Irak också kemiska vapen, vilket blev ett flagrant brott mot mänskligheten, eftersom de attackerade iranierna inte var redo för detta och inte var utrustade med särskilt kemiskt skydd. I allmänhet är attacker med användning av kemiska vapen som regel inte taktiska, deras syfte är att så rädsla och skräck i fiendens led. Men om vi analyserar historien om användningen av CW kan vi dra slutsatsen att det sällan hade ett avgörande stridsvärde, särskilt när det används mot utbildade moderna trupper.

Även om man tar hänsyn till den inte så avgörande effekten av CW, har antagandet av åtgärder som är nödvändiga för att förbereda sig för skydd mot kemiska krigföringsmedel eller biologiska krigföringseffekter en negativ inverkan på soldaternas förmåga att utföra sina uppgifter. Vid en CW -attack måste varje soldat svara omedelbart genom att ta på sig nödvändig skyddsutrustning för att skydda mot dess effekter. Och för detta får han några sekunder. Det betyder att han alltid måste ha med sig en gasmask och en speciell kemisk skyddsdräkt. Denna dräkt är speciellt utformad för att skydda mot giftiga ämnen och bärs ofta på vanliga stridsutrustningar. Det kan vara skrymmande, obekvämt och orsaka kraftig svettning. Många av dessa skyddsdräkter är lufttäta, andas inte, vilket förhindrar att värmen genereras av bäraren kan komma ut även vid måttliga temperaturer, vilket kan leda till överhettning av kroppen. Vid förhållanden med höga omgivningstemperaturer ökar sannolikheten för det även utan fysisk ansträngning. Den höga fysiska aktiviteten hos soldater i strid kan orsaka värmeslag, liksom uttorkning och andra allvarliga problem. Även den enklaste uppgiften i en sådan kostym blir svår, och uthålligheten sjunker snabbt. I rapporten från Defense Analytics Institute för det amerikanska försvarsdepartementet, "The Impact of Wearing a Protective Kit on Human Performance", står det att "även utan termisk exponering minskar strids- och stödpersonalens förmåga att utföra uppgifter avsevärt." Detta demonstrerades i militära övningar, under vilka uppskattade skador mer än fördubblades.

Giftiga ämnen är indelade i fyra stora fysiologiska klasser; För OM för varje klass med olika egenskaper krävs en egen uppsättning skyddsåtgärder. OV för nervparalytisk verkan verkar snabbt på nervsystemet, men bryts också snabbt ner. Hudblåsmedel förstör cellvävnad vid kontakt och kan behålla sina egenskaper under lång tid. Ett kvävningsmedel bränner bronkierna och lungorna vid inandning. I allmänhet stör toxiska medel blodets förmåga att transportera syre. De agerar snabbt, men försvinner också snabbt. Giftiga ämnen kan vara gasformiga, flytande eller pulver, de två senare formerna kan vara mycket ihållande.

Bild
Bild

Stressfritt skydd

Under många år gavs personligt kemiskt skydd av personal genom att bära yttre skyddskläder av ogenomträngliga material och en gasmask eller andningsskydd. Gasmasken använde speciella filter för att absorbera kemikalier, medan de yttre skyddskläderna liknade en regnrock eller regnrock som skyddade huden från kontakt med OM. Kläder av denna typ är populära idag, bland annat i väst, där det tillhör skyddsnivåer för nivå A. Till exempel används Tychem HazMat -dräkten som utvecklats av Dupont i stor utsträckning av både militära och civila första respondenter. Dessa kit är helt förseglade och bärs därför oftast under begränsade perioder på grund av risken för överhettning och trötthet hos bäraren. Lätta, ogenomträngliga jackor, byxor och stövelöverdrag eller bara huvor med huva används också för att ge kortvarigt skydd, till exempel när man passerar ett infekterat område. De är mestadels engångsbruk och är tillverkade av material som Dupont's Tyvek eller PVC-baserade material.

Den amerikanska militären standardiserade vid ett tillfälle det grafitfodrade skyddsutrustningen som användes under det första golfkriget. Även om den var mer lämplig för soldater än tidigare modeller, var den ändå skrymmande, andades inte, hade nedsatt prestanda när den var våt och grafit färgade bärarens kläder och utsatta delar av kroppen svarta. Efter Operation Desert Storm fick detta kit många negativa recensioner, i samband med vilka det blev klart att den amerikanska militären behövde alternativa lösningar som kunde ha förbättrade egenskaper ur en fysiologisk synvinkel. Men koalitionsstyrkorna i vissa länder hade redan erfarenhet av att bära liknande skyddssatser i ökenområden, där ovanstående problem lyckades lösa. Till exempel hade fransmännen en kostym tillverkad av Paul Boye, som inte hade någon ytterligare fysiologisk effekt, även om den också hade ett grafitfoder, men samtidigt såg ut som en konventionell stridsutrustning.

En annan filtreringsteknik är baserad på grafitkulor limmade på fodret på en skyddsdräkt. Denna teknik, som föreslås av det tyska företaget Bliicher som Saratoga, används i Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology (JSLIST), antagen för leverans av den amerikanska militären. I sin tur har det brittiska företaget Haven Technologies samarbetat med OPEC CBRN för att erbjuda Kestrel- och Phoenix -kit.

En OPEC-talesman sade att Kestrel "är en medeltung kostym, 30 procent lättare och idealisk för varma klimat." Kestrel valdes 2016 ut för Australiens väpnade styrkor.

Bild
Bild

Forskning och utveckling

I USA genomförs flera forsknings- och utvecklingsprogram, vars syfte är att skapa system för personligt skydd mot OS, som har en lägre fysiologisk börda för soldaten. En av tillvägagångssätten är att göra standard stridsutrustning motståndskraftig mot OV, vilket resulterar i att det inte behövs några speciella dräkter som ständigt måste bäras med dig och regelbundet sättas på. Eliminering av ett extra lager kläder hjälper också till att minska värmestress och förbättra bärkomforten.

WL Gore har utvecklat ogenomträngliga och selektivt permeabla skyddstyger inklusive Chempak. En företrädare för företaget förklarade att”Detta är ett mycket lätt ytterkläder för kortvarig användning. Selektivt genomträngliga skyddstyger minskar svett genom att låta värmen passera utanför, men förhindrar samtidigt penetration av OM. Detta bidrar till en liten minskning av kroppstemperaturen för bäraren av kostymen. Chempak används ofta för att göra underkläder över vilka vanliga stridsutrustningar bärs. Detta underkläder kan bäras längre, det är mindre skrymmande och därför mer bekvämt.

Nanoteknik undersöks också som en möjlig lösning, vilket gör det möjligt att få lättare och mer andningsbara textilier för skydd från OM. Tyger belagda med nanofibrer har goda utsikter, eftersom de efter impregnering med ett absorberande ämne förblir ogenomträngliga för vätska och aerosolämnen och samtidigt ger värmeavledning och inte stör svettprocessen. Man tror också att denna skyddande uniform kommer att vara mer hållbar och ge bäraren bättre komfort.

Det bör erkännas att man med rätta ägnar stor uppmärksamhet åt utvecklingen av kostymer med de bästa egenskaperna för skydd mot OV. Men många fält- och laboratoriestudier bekräftar att den största bördan för en soldat är att bära en gasmask. Detta gäller särskilt vid hög fysisk aktivitet. I detta avseende har olika nivåer av personligt skydd definierats, ofta med förkortningen MOPP (Mission Oriented Protective Postures - proceduren för användning av personlig skyddsutrustning, beroende på arten av uppgiften som utförs). Dessa sträcker sig från MOPP -nivå 0, när endast vanliga stridsutrustningar och uniformer bärs, till MOPP -nivå 4, vilket kräver att du bär ett fullständigt skyddsutrustning, från skor och handskar till en huva och en gasmask. Andra MOPP -nivåer definierar färre kitartiklar, men måste tas med dig och vara redo för omedelbar användning. I allmänhet fattas beslutet om nivån på MORR av kommandot baserat på bedömningen av det upplevda hotet med användning av vapen.

Bild
Bild

Upptäckt av giftiga ämnen

Att komplicera beslutet att använda en lägre nivå av MOPP (latent begär från befälhavare) är det faktum att närvaron av OM kanske inte är uppenbar för de mänskliga sinnena, åtminstone innan det börjar utöva sin negativa inverkan på dem som har smittats. Vissa agenter är också medvetet skapade för att vara uthålliga och behålla sin effektivitet under lång tid. Som ett resultat kan enheter enkelt komma in i det infekterade området utan att inse det. Därför är det mycket viktigt att kontinuerligt övervaka närvaron av ämnen och deras snabba upptäckt. Dessa system måste vara enkla, tillförlitliga och korrekta, eftersom falska larm kan kräva att man bär skyddssatser, vilket minskar personalens effektivitet. Stationära och bärbara detektorer behövs eftersom både framåtgående enheter och de bakre kan bli potentiella mål för massförstörelsevapen. Användningen av vapen mot kommandoposter, artilleribatterier, försörjningsbaser och flygfält anses faktiskt vara mycket effektiv för att störa fiendens handlingar, eftersom dessa föremål lätt upptäcks och är mycket sårbara.

Den enklaste tekniken för att upptäcka organiskt material är indikatorpapper. Det sträcker sig från grundläggande ränder, till exempel de soldatslitna M8- och M9-remsorna, till M18AZ-kitet som används av taktiska kemiska spaningsenheter. En process som kallas visuell kolorimetri är baserad på reaktionen som uppstår när ett medel kommer i kontakt med ett ämne på papper. En specifik visuell färgförändring sker beroende på närvaron av en specifik OM. RH -testremsor är billiga, enkla och särskilt effektiva när de arbetar med vätskor och aerosoler. De är dock känsliga för hög luftfuktighet.

Manuella system används för en mer exakt bestämning. I de handhållna stationära och mobila detektorerna i AP4-serien från det franska företaget Proengin används flammespektrometri-teknik för att upptäcka och identifiera kemiska krigföringsmedel. En företrädare för företaget sa att”de presterar bra på fältet, trots regn eller hög luftfuktighet, även med närvaro av främmande kemikalier. De kan upptäcka nervparalytiska, blåsbildande och emetiska ämnen, liksom många giftiga industrikemikalier. Smiths Detection erbjuder sin HGVI -enhet, som samtidigt kan använda flera sensorer med olika tekniker: jonmobilitetsdetektor, fotojoniseringskamera och gammatomografikamera. Ett kompakt block som väger 3,4 kg bestämmer inte bara OM och giftiga industrisubstanser, utan också gammastrålning.

Airsense Analytics har utvecklat ett system som erbjuder "förbättrad" upptäckt av kemikalier samt giftiga industrisubstanser och andra farliga föreningar. Dess GDA-P-enhet gör att spaningsgrupper med hög effektivitet kan bestämma inte bara OM utan även andra farliga ämnen. Dessa förmågor blir allt viktigare i en tid då paramilitära och icke-militära strukturer, som saknar tillgång till kemiska vapen, kan använda alternativa lösningar. Det är värt att nämna ett annat system avsett för detektering av organiskt material och giftiga industrisubstanser. Detta är Owlstones nästa generations kemiska detektor avsedd för den amerikanska armén. Med en vikt på mindre än ett kilo rapporterar det detektering av ett medel inom 10 sekunder; finns i manuell version och i installationsversionen på maskinen. Instrumentet kan programmeras för att utöka analysområdet.

Storlek och vikt är några av de viktigaste egenskaperna hos personliga OB -detektorer, eftersom de direkt påverkar en soldats stridseffektivitet. Den handhållna Joint Chemical Agent Detector (JCAD), som erbjuds av BAE Systems, kan ackumulera, rapportera fall av kemiska medel och lagra allt detta i minnet för senare detaljerad analys. JCAD -detektorn använder ytakustisk vågteknologi som gör det möjligt att upptäcka olika OM samtidigt.

En av de föredragna beteendelinjerna efter en OV -attack är att undvika infekterade områden genom att snabbt identifiera dem. Realtids fjärrdetektering är nyckeln till detta. Joint Chemical Stand-off Detector (JCSD) använder ultraviolett laserteknik och monteras på ett stativ eller fordon. Positiv identifiering av upp till 20 giftiga ämnen och 30 giftiga industrisubstanser utförs på mindre än två minuter. En annan OM-detektor med lång räckvidd som heter MCAD (Mobile Chemical Agent Detector) utvecklades av Northrop Grumman. Företaget sa att detta system är helt passivt och kan upptäcka farliga ämnen på ett avstånd av 5 km med hjälp av ett bibliotek med igenkänningsalgoritmer. Ytterligare ämnen kan programmeras för att komplettera detta bibliotek. Enheten kan övervakas trådlöst och anslutas till ett kommunikationsnätverk. MCAD har visat sig vara mycket effektivt både på land och offshore.

Bild
Bild

Compact Atmospheric Sounding Interference (CATSI) är ett annat fjärranalyssystem utvecklat av Defense Research and Development Canada och distribuerat i den kanadensiska armén. Med den inbyggda Fourier-spektrometern kan enheten automatiskt upptäcka och identifiera kemikalier på upp till 5 km avstånd. RAPIDPIus -enheten från Bruker Daltonik, monterad på ett stativ, fartyg eller bil, använder cirkulär scanning med passiva infraröda sensorer och Fourier -transformspektroskopi för att upptäcka organiskt material och industrikemikalier.

Bertin Instruments stativmonterade Second Sight MS-gasdetektor använder en okyld multispektral infraröd kamera som kan upptäcka farliga ämnen, inklusive blandade moln, på ett avstånd av 5 km. Enheten skannar 360 grader var tredje minut med ett valbart synfält på 12, 30 eller 60 grader. Enheten ger en positiv bestämning av de undersökta ämnena på mindre än 10 sekunder.

Den uppmärksamhet som ägnas åt tidig fjärradetektering återspeglar den växande trenden att det bästa svaret på användning av medel är den snabbaste och mest exakta identifieringen och lokaliseringen av den förorenade zonen. Detta eliminerar behovet av skyddsåtgärder som minskar stridseffektiviteten, vilket kan vara acceptabelt för mobila styrkor, men är inte alls lämpligt för de enheter och aktiviteter som behöver stationär utplacering. Även det mest grundläggande svaret i form av skydd i tält och skyddsrum vid en varning som utfärdas tillräckligt tidigt kan också begränsa exponeringsgraden för OM. Som ett resultat har flera företag tagit upp produktionen av mjuka skyddsrum av vävda material som inte bara är resistenta mot luftburna ämnen utan också kan användas som saneringsställen. Det brittiska företaget Warwick Mills använder ett patenterat tyg impregnerat med en kemiskt-biologisk impregnering. De utvecklar också ett självavaktiverande laminat som på ett tillförlitligt sätt bryter ner kemikalier. UTS Systems erbjuder tältskydd som inte bara är resistenta mot effekterna av organiska ämnen, utan också är utrustade med luftlås och filtreringsenheter för kemiska krigföringsmedel.

Effektiviteten av attacker mot militära mål med användning av vapen mäts snarare av chock och förvirring som råder i de attackerade i stället för av mänskliga förluster. Behovet av att bära skyddskit och sätta upp ytterligare vakter när du utför de mest rutinmässiga uppgifterna leder till en kraftig minskning av effektiviteten: artilleriets eldhastighet kan minskas, flygplanssorter kan vara längre, drift och underhåll av utrustning blir mer komplicerat, om alls möjligt, och mänskliga och materiella resurser omdirigeras för att arbeta med desinfektion.

Rekommenderad: