Nove tehnologije za zaščito pred kemičnim orožjem

Kazalo:

Nove tehnologije za zaščito pred kemičnim orožjem
Nove tehnologije za zaščito pred kemičnim orožjem

Video: Nove tehnologije za zaščito pred kemičnim orožjem

Video: Nove tehnologije za zaščito pred kemičnim orožjem
Video: ZABARDAST - A high altitude travel diary 2024, Marec
Anonim
Nove tehnologije za zaščito pred kemičnim orožjem
Nove tehnologije za zaščito pred kemičnim orožjem

Tveganje za napad z orožjem za množično uničevanje (kemično, biološko, radiološko ali jedrsko) je zaskrbljujoče za poveljnike, ki izvajajo katero koli sodobno vojaško operacijo. Do te situacije lahko pride, tudi če je takšno orožje prepovedano z mednarodnimi pogodbami, ko se zdi, da je njegova uporaba malo verjetna.

Ta skrb ima resne razloge, saj če čete niso ustrezno pripravljene in opremljene, lahko to povzroči velike izgube in resno moti potek operacije. Od vseh vrst orožja za množično uničevanje (WMD) je kemično orožje (CW) v zadnjih letih postalo znano zaradi odprte uporabe v več konfliktih, vključno s konfliktom v Siriji. V iransko-iraški vojni med letoma 1980 in 1988 je Irak uporabil tudi kemično orožje, ki je postalo očiten zločin proti človeštvu, saj napadi Iranci na to niso bili pripravljeni in niso bili opremljeni s posebno kemično zaščito. Na splošno napadi z uporabo kemičnega orožja praviloma niso taktične narave, njihov namen je sejati strah in grozo v sovražnikovih vrstah. Če pa analiziramo zgodovino uporabe CW, lahko sklepamo, da je le redko imela odločilno bojno vrednost, zlasti če se je uporabljala proti usposobljenim sodobnim četam.

Tudi če upoštevamo ne tako odločilen vpliv CW, ima sprejetje ukrepov, potrebnih za pripravo na zaščito pred kemičnimi bojevnimi sredstvi ali biološkimi bojevnimi sredstvi, negativen vpliv na sposobnost vojakov za opravljanje njihovih nalog. V primeru napada CW mora vsak vojak nemudoma odgovoriti s potrebno zaščitno opremo za zaščito pred njenimi učinki. In za to mu daje nekaj sekund. To pomeni, da mora imeti s seboj ves čas plinsko masko in posebno kemično zaščitno obleko. Ta obleka je posebej zasnovana za zaščito pred strupenimi snovmi in se pogosto nosi čez običajno bojno opremo. Lahko je obsežen, neprijeten in povzroči močno znojenje. Mnoge od teh zaščitnih oblek so nepredušne, ne dihajo, kar preprečuje uhajanje toplote, ki jo ustvari uporabnik, tudi pri zmernih temperaturah, kar lahko povzroči pregrevanje telesa. V pogojih visokih temperatur okolja se verjetnost le -tega poveča tudi brez fizičnega napora. Visoka telesna aktivnost vojakov v boju lahko povzroči vročinski udar, pa tudi dehidracijo in druge resne težave. Tudi najpreprostejša naloga v takšni obleki postane težka, vzdržljivost pa hitro pade. Poročilo Inštituta za obrambno analitiko za obrambno ministrstvo ZDA "Vpliv nošenja zaščitnega kompleta na človeško zmogljivost" navaja, da se "tudi brez toplotne izpostavljenosti sposobnost bojnega in podpornega osebja za izvajanje nalog znatno zmanjša". To se je pokazalo na vojaških vajah, med katerimi so se ocenjene žrtve več kot podvojile.

Strupene snovi so razdeljene v štiri velike fiziološke razrede; za OM vsakega razreda z različnimi lastnostmi je potreben lasten niz zaščitnih ukrepov. OV živčno-paralitičnega delovanja hitro delujejo na živčni sistem, a se tudi hitro razgradijo. Sredstva za mehurjenje na koži ob stiku uničijo celično tkivo in lahko ohranijo svoje lastnosti za dolgo časa. Dušilno sredstvo med vdihavanjem opeče bronhije in pljuča. Na splošno strupena sredstva motijo sposobnost krvi, da prenaša kisik. Hitro delujejo, a tudi hitro se razblinijo. Strupene snovi so lahko plinaste, tekoče ali v prahu, zadnji dve obliki sta lahko zelo obstojni.

Slika
Slika

Zaščita brez stresa

Osebno kemično zaščito osebja so dolga leta zagotavljali nošenje zunanjih zaščitnih oblačil iz neprepustnih materialov in plinske maske ali respiratorja. Plinska maska je uporabljala posebne filtre za absorpcijo kemikalij, zunanja zaščitna oblačila pa so spominjala na dežni plašč ali dežni plašč, ki ščiti kožo pred stikom z OM. Takšna oblačila so danes priljubljena, tudi na zahodu, kjer spadajo v zaščitne komplete stopnje A. Na primer, obleko Tychem HazMat, ki jo je razvil Dupont, široko uporabljajo tako vojaški kot civilni prvi odzivniki. Ti kompleti so popolnoma zaprti in se zato najpogosteje nosijo omejena obdobja zaradi možnosti pregrevanja in utrujenosti uporabnika. Lahke neprepustne jakne, hlače in škornji ali preprosto ogrinjala s kapuco se uporabljajo tudi za kratkotrajno zaščito, na primer pri prečkanju okuženega območja. Večinoma so za enkratno uporabo in so izdelani iz materialov, kot je Dupontov Tyvek ali materiali na osnovi PVC.

Ameriška vojska je nekoč standardizirala zaščitni komplet z grafitom, ki je bil uporabljen v prvi zalivski vojni. Čeprav je bil za vojake bolj primeren kot prejšnji modeli, je bil kljub temu obsežen, ni dihal, zmanjšal je zmogljivost, ko je bil moker, grafit pa je oblekel oblačila uporabnika in izpostavljene dele telesa v črno. Po operaciji Desert Storm je ta komplet prejel številne negativne ocene, v zvezi s katerimi je postalo jasno, da ameriška vojska potrebuje alternativne rešitve, ki bi lahko izboljšale lastnosti s fiziološkega vidika. Vendar so koalicijske sile nekaterih držav že imele izkušnje z nošenjem podobnih zaščitnih kompletov na puščavskih območjih, v katerih so bile zgoraj navedene težave uspešno rešene. Francozi so na primer nosili obleko Paul Boye, ki ni imela nobenega dodatnega fiziološkega učinka, čeprav je imela tudi grafitno podlogo, hkrati pa je bila videti kot običajno bojno orodje.

Druga tehnologija filtriranja temelji na grafitnih kroglicah, prilepljenih na podlogo zaščitne obleke. Ta tehnologija, ki jo je nemško podjetje Bliicher predlagalo kot Saratoga, se uporablja v Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology (JSLIST), ki jo je ameriška vojska sprejela za dobavo. Po drugi strani pa se je britansko podjetje Haven Technologies povezalo z OPEC CBRN, da bi ponudilo komplete Kestrel in Phoenix.

Tiskovni predstavnik OPEC-a je dejal, da je vetrnica "srednje težka obleka, 30 odstotkov lažja in idealna za vroče podnebje." Kestrel je bil leta 2016 izbran za avstralske oborožene sile.

Slika
Slika

Raziskave in razvoj

V ZDA izvajajo več raziskovalno -razvojnih programov, katerih namen je ustvariti sisteme osebne zaščite pred OS, ki imajo manjše fiziološko breme za vojaka. Eden od pristopov je, da standardna bojna oprema postane odporna na OV, zato ni potrebe po posebnih oblekah, ki jih morate stalno nositi s seboj in jih redno oblačiti. Odprava dodatne plasti oblačil prav tako pomaga zmanjšati toplotni stres in izboljša udobje nošenja.

WL Gore je razvil neprepustne in selektivno prepustne zaščitne tkanine, vključno s Chempakom. Predstavnik podjetja je pojasnil: »Gre za zelo lahka vrhnja oblačila za kratkotrajno uporabo. Selektivno prepustne zaščitne tkanine zmanjšujejo znojenje, saj omogočajo, da toplota prehaja zunaj, hkrati pa preprečujejo prodiranje OM. To prispeva k rahlemu znižanju telesne temperature uporabnika obleke. Chempak se pogosto uporablja za izdelavo spodnjega perila, nad katerim se nosi navadna bojna oprema. To spodnje perilo je mogoče nositi dlje, manj je zajetno in zato bolj udobno.

Kot možna rešitev se raziskuje tudi nanotehnologija, ki bo omogočila pridobivanje lažjih in bolj zračnih tekstilij za zaščito pred OM. Tkanine, prevlečene z nano vlakni, imajo dobre možnosti, saj po impregnaciji z vpojnim sredstvom ostanejo neprepustne za tekoče in aerosolne snovi ter hkrati zagotavljajo odvajanje toplote in ne motijo procesa znojenja. Menijo tudi, da bo ta zaščitna uniforma trajnejša in bo uporabniku zagotovila boljše udobje.

Priznati je treba, da je velika pozornost upravičeno namenjena razvoju oblek z najboljšimi lastnostmi zaščite pred OV. Številne terenske in laboratorijske študije pa potrjujejo, da največje breme za vojaka nosi plinska maska. To še posebej velja v primeru visoke telesne aktivnosti. V zvezi s tem so bile opredeljene različne stopnje osebne zaščite, ki pogosto nosijo kratico MOPP (Mission Oriented Protective Postures - postopek uporabe osebne zaščitne opreme, odvisno od narave naloge, ki se opravlja). Te segajo od stopnje MOPP 0, ko se nosi samo običajna bojna oprema in uniforme, do stopnje 4 MOPP, ki zahteva nošenje popolne zaščitne opreme, od čevljev in rokavic do kapuce in plinske maske. Druge ravni MOPP določajo manj elementov kompleta, vendar jih morate vzeti s seboj in pripraviti za takojšnjo uporabo. Na splošno se o ravni MORR odloči poveljstvo na podlagi ocene zaznane grožnje uporabe orožja.

Slika
Slika

Odkrivanje strupenih snovi

Odločitev o uporabi nižje ravni MOPP (latentna želja poveljnikov) otežuje dejstvo, da prisotnost OM morda ni očitna za človeške čute, vsaj preden začne negativno vplivati na okužene. Nekatera sredstva so tudi namerno ustvarjena, da so obstojna in dolgo časa ohranjajo svojo učinkovitost. Posledično lahko enote zlahka vstopijo na okuženo območje, ne da bi se tega zavedale. Zato je zelo pomembno stalno spremljanje prisotnosti snovi in njihovo hitro odkrivanje. Ti sistemi morajo biti preprosti, zanesljivi in natančni, saj lahko lažni alarmi zahtevajo nošenje zaščitnih kompletov, kar bo zmanjšalo učinkovitost osebja. Potrebni so stacionarni in prenosni detektorji, saj lahko tako sprednje enote kot tiste zadaj postanejo potencialne tarče orožja za množično uničevanje. Dejansko velja, da je uporaba orožja proti poveljniškim mestom, topniškim baterijam, oskrbovalnim bazam in letališčem zelo učinkovita pri motenju sovražnikovih dejanj, saj se ti objekti zlahka zaznajo in so zelo ranljivi.

Najpreprostejša tehnologija za odkrivanje organskih snovi je indikatorski papir. Sega od osnovnih črt, kot so vojaški trakovi M8 in M9, do kompleta M18AZ, ki ga uporabljajo enote za taktično kemijsko izvidništvo. Proces, imenovan vizualna kolorimetrija, temelji na reakciji, ki se pojavi, ko sredstvo pride v stik s snovjo na papirju. Do posebne vizualne spremembe barve pride, odvisno od prisotnosti določenega OM. RH testni lističi so poceni, enostavni in še posebej učinkoviti pri delu s tekočinami in aerosoli. Vendar so občutljivi na visoko vlažnost.

Za natančnejšo določitev se uporabljajo ročni sistemi. V ročnih stacionarnih in mobilnih detektorjih serije AP4 francoskega podjetja Proengin se tehnologija plamenske spektrometrije uporablja za odkrivanje in identifikacijo kemičnih bojnih sredstev. Tiskovni predstavnik podjetja je dejal, da se "kljub dežju ali visoki vlažnosti dobro obnesejo na terenu, tudi ob prisotnosti tujih kemikalij. Lahko zaznajo živčno paralitične, mehurčaste in emetične snovi ter številne strupene industrijske kemikalije. " Smiths Detection ponuja svojo napravo HGVI, ki lahko hkrati upravlja z več senzorji z različnimi tehnologijami: detektor ionske mobilnosti, fotoionizacijska kamera in kamera za gama tomografijo. Kompaktni blok, ki tehta 3,4 kg, ne določa samo OM in strupenih industrijskih snovi, ampak tudi gama sevanje.

Airsense Analytics je razvil sistem, ki ponuja "izboljšano" odkrivanje kemikalij, pa tudi strupenih industrijskih snovi in drugih nevarnih spojin. Njegova naprava GDA-P omogoča izvidniškim skupinam z visokim izkoristkom, da določijo ne le OM, ampak tudi druge nevarne snovi. Te zmogljivosti postajajo vse pomembnejše v času, ko lahko paravojaške in nevojaške strukture, ki nimajo dostopa do kemičnega orožja, uporabijo alternativne rešitve. Omeniti velja še en sistem, namenjen odkrivanju organskih in strupenih industrijskih snovi. To je Owlstonov kemijski detektor naslednje generacije, zasnovan za ameriško vojsko. S težo manj kot kilogram poroča o odkritju sredstva v 10 sekundah; na voljo v ročni različici in v različici namestitve na stroj. Instrument je mogoče programirati za razširitev obsega analitov.

Velikost in teža sta nekaj najpomembnejših značilnosti osebnih detektorjev OB, saj neposredno vplivata na bojno učinkovitost vojaka. Ročni skupni detektor kemičnih agentov (JCAD), ki ga ponuja BAE Systems, lahko kopiči, poroča o primerih kemičnih sredstev in vse to shrani v svoj spomin za kasnejšo podrobno analizo. Detektor JCAD uporablja površinsko akustično valovno tehnologijo, ki omogoča odkrivanje različnih OM hkrati.

Ena izmed najprimernejših oblik vedenja po napadu OV je izogibanje okuženim območjem s hitro identifikacijo. Ključ do tega je zaznavanje na daljavo v realnem času. Joint Chemical Stand-off Detector (JCSD) uporablja ultravijolično lasersko tehnologijo in se pritrdi na stativ ali vozilo. Pozitivna identifikacija do 20 strupenih snovi in 30 strupenih industrijskih snovi se izvede v manj kot dveh minutah. Drug detektor OM na dolge razdalje, imenovan MCAD (Mobile Chemical Agent Detector), je razvil Northrop Grumman. Družba je dejala, da je ta sistem popolnoma pasiven in lahko z uporabo knjižnice algoritmov za prepoznavanje odkrije nevarne snovi na razdalji 5 km. Za dopolnitev te knjižnice je mogoče programirati dodatne snovi. Napravo lahko brezžično spremljate in povežete s komunikacijskim omrežjem. MCAD se je izkazal za zelo učinkovitega tako na kopnem kot na morju.

Slika
Slika

Kompaktna atmosferska sondirna motnja (CATSI) je še en sistem za daljinsko zaznavanje, ki ga je razvila obrambna raziskava in razvoj Kanada in je nameščen v kanadski vojski. Z vgrajenim Fourierjevim spektrometrom lahko naprava samodejno zazna in identificira kemikalije na razdalji do 5 km. Naprava RAPIDPIus podjetja Bruker Daltonik, nameščena na stativ, ladjo ali avtomobil, uporablja krožno skeniranje s pasivnimi infrardečimi senzorji in Fourierjevo spektroskopijo za zaznavanje organskih snovi in industrijskih kemikalij.

Detektor plina Second Sight MS za merjenje plina Bertin Instruments uporablja nehlajeno multispektralno infrardečo kamero, ki lahko zazna nevarne snovi, vključno z mešanimi oblaki, na razdalji 5 km. Naprava skenira 360 stopinj vsake tri minute z izbirnim vidnim poljem 12, 30 ali 60 stopinj. Naprava omogoča pozitivno določitev preiskovanih snovi v manj kot 10 sekundah.

Današnja pozornost, namenjena zgodnjemu odkrivanju na daljavo, odraža naraščajoči trend, da je najboljši odziv na uporabo sredstev najhitrejša in najbolj natančna identifikacija in lokalizacija onesnaženega območja. To odpravlja potrebo po zaščitnih ukrepih, ki zmanjšujejo bojno učinkovitost, kar je lahko sprejemljivo za mobilne sile, vendar sploh ni primerno za tiste enote in dejavnosti, ki potrebujejo stacionarno napotitev. Tudi najosnovnejši odziv v obliki zavetja v šotorih in zavetiščih v primeru dovolj zgodnjega opozorila lahko tudi omeji stopnjo izpostavljenosti OM. Posledično se je več podjetij lotilo proizvodnje mehkih zavetišč iz tkanih materialov, ki niso odporni le na snovi v zraku, ampak se lahko uporabljajo tudi kot dekontaminacijske točke. Britansko podjetje Warwick Mills uporablja patentirano tkanino, impregnirano s kemijsko-biološko impregnacijo. Razvijajo tudi samoaktivirajoč se laminat, ki zanesljivo razgrajuje kemikalije. UTS Systems ponuja zavetišča za šotore, ki niso odporna le na učinke organskih snovi, ampak so opremljena tudi z zračnimi ključavnicami in filtrirnimi enotami za kemična sredstva.

Učinkovitost napadov na vojaške cilje z uporabo orožja se meri bolj po šoku in zmedi, ki prevladujeta med napadanimi, kot po človeških izgubah. Potreba po nošenju zaščitnih kompletov in namestitvi dodatnega varovanja pri opravljanju tudi najbolj rutinskih nalog vodi do močnega zmanjšanja učinkovitosti: hitrost streljanja topništva se lahko zmanjša, letenja letal lahko trajajo dlje, delovanje in vzdrževanje opreme postaneta večja zapleteno, če je le možno, ter človeške in materialne vire preusmeriti na delo na področju razkuževanja.

Priporočena: