Nowe technologie ochrony przed bronią chemiczną

Spisu treści:

Nowe technologie ochrony przed bronią chemiczną
Nowe technologie ochrony przed bronią chemiczną

Wideo: Nowe technologie ochrony przed bronią chemiczną

Wideo: Nowe technologie ochrony przed bronią chemiczną
Wideo: Switchblade 600 Loitering missile | Kamikazi drone How it works #loiteringmunition #drones 2024, Kwiecień
Anonim
Nowe technologie ochrony przed bronią chemiczną
Nowe technologie ochrony przed bronią chemiczną

Ryzyko bycia zaatakowanym bronią masowego rażenia (chemiczną, biologiczną, radiologiczną lub nuklearną) dotyczy dowódców prowadzących każdą nowoczesną operację wojskową. Taka sytuacja może mieć miejsce nawet jeśli taka broń jest zakazana przez traktaty międzynarodowe, gdy jej użycie może wydawać się mało prawdopodobne.

Obawa ta ma poważne podstawy, ponieważ brak odpowiedniego przygotowania i wyposażenia wojsk może prowadzić do dużych strat i poważnie zakłócić przebieg operacji. Spośród wszystkich rodzajów broni masowego rażenia (BMR), broń chemiczna (CW) zyskała w ostatnich latach rozgłos z powodu jej otwartego użycia w kilku konfliktach, w tym w konflikcie w Syrii. W wojnie iracko-irackiej w latach 1980-1988 Irak również użył broni chemicznej, która stała się rażącą zbrodnią przeciwko ludzkości, ponieważ zaatakowani Irańczycy nie byli na to przygotowani i nie byli wyposażeni w specjalną ochronę chemiczną. Ogólnie rzecz biorąc, ataki z użyciem broni chemicznej z reguły nie mają charakteru taktycznego, ich celem jest sianie strachu i przerażenia w szeregach wroga. Jeśli jednak przeanalizujemy historię użycia CW, możemy stwierdzić, że rzadko miał decydującą wartość bojową, zwłaszcza gdy był używany przeciwko wyszkolonym współczesnym żołnierzom.

Nawet biorąc pod uwagę niezbyt decydujący wpływ CW, podjęcie działań niezbędnych do przygotowania ochrony przed bojowymi środkami chemicznymi lub biologicznymi ma negatywny wpływ na zdolność żołnierzy do wykonywania swoich obowiązków. W przypadku ataku CW każdy żołnierz musi natychmiast zareagować, zakładając niezbędny sprzęt ochronny, aby chronić się przed jego skutkami. I na to ma kilka sekund. Oznacza to, że przez cały czas musi mieć przy sobie maskę przeciwgazową i specjalny kombinezon chroniący przed chemikaliami. Ten kombinezon jest specjalnie zaprojektowany, aby chronić przed substancjami toksycznymi i jest często noszony na normalnym sprzęcie bojowym. Może być nieporęczne, niewygodne i powodować obfite pocenie się. Wiele z tych kombinezonów ochronnych jest hermetycznych, nie oddycha, co zapobiega ucieczce ciepła wytwarzanego przez użytkownika nawet w umiarkowanych temperaturach, co może prowadzić do przegrzania ciała. W warunkach wysokich temperatur otoczenia prawdopodobieństwo tego wzrasta nawet bez wysiłku fizycznego. Wysoka aktywność fizyczna żołnierzy w walce może powodować udar cieplny, a także odwodnienie i inne poważne problemy. Nawet najprostsze zadanie w takim garniturze staje się trudne, a wytrzymałość szybko spada. Raport Instytutu Analiz Obronnych dla Departamentu Obrony USA „Wpływ noszenia zestawu ochronnego na wydajność człowieka” stwierdza, że „nawet bez ekspozycji termicznej zdolność personelu bojowego i pomocniczego do wykonywania zadań jest znacznie zmniejszona”. Pokazały to ćwiczenia wojskowe, podczas których szacowane straty wzrosły ponad dwukrotnie.

Substancje trujące dzielą się na cztery główne klasy fizjologiczne; dla OM każdej klasy o różnych właściwościach wymagany jest własny zestaw środków ochronnych. OV o działaniu paraliżującym nerwy działają szybko na układ nerwowy, ale także szybko się rozkładają. Pęcherzyki skóry niszczą tkankę komórkową w kontakcie i mogą zachować swoje właściwości przez długi czas. Czynnik duszący pali oskrzela i płuca podczas inhalacji. Ogólnie środki toksyczne zakłócają zdolność krwi do przenoszenia tlenu. Działają szybko, ale też szybko się rozpraszają. Substancje trujące mogą być gazowe, płynne lub sproszkowane, dwie ostatnie formy mogą być bardzo trwałe.

Obraz
Obraz

Bezstresowa ochrona

Przez wiele lat osobistą ochronę chemiczną personelu zapewniało noszenie zewnętrznej odzieży ochronnej wykonanej z materiałów nieprzepuszczalnych oraz maski przeciwgazowej lub respiratora. W masce gazowej zastosowano specjalne filtry pochłaniające chemikalia, natomiast zewnętrzna odzież ochronna przypominała płaszcz przeciwdeszczowy lub płaszcz przeciwdeszczowy, chroniąc skórę przed kontaktem z OM. Odzież tego typu jest dziś popularna, także na Zachodzie, gdzie należy do zestawów ochronnych poziomu A. Przykładowo, opracowany przez firmę Dupont kombinezon Tychem HazMat jest szeroko stosowany zarówno przez wojskowych, jak i cywilnych służb ratowniczych. Zestawy te są całkowicie uszczelnione i dlatego są najczęściej noszone przez ograniczony czas ze względu na możliwość przegrzania i zmęczenia użytkownika. Lekkie nieprzepuszczalne kurtki, spodnie i nakładki na buty lub po prostu peleryny z kapturem są również używane do zapewnienia krótkotrwałej ochrony, na przykład podczas przechodzenia przez zainfekowany obszar. Są one w większości jednorazowe i wykonane z materiałów takich jak Tyvek firmy Dupont lub materiały na bazie PVC.

Wojsko amerykańskie kiedyś standaryzowało pokryty grafitem zestaw ochronny, który był używany podczas pierwszej wojny w Zatoce Perskiej. Chociaż był bardziej odpowiedni dla żołnierzy niż wcześniejsze modele, był jednak nieporęczny, nie oddychał, miał obniżoną wydajność, gdy był mokry, a grafit zabarwił ubrania użytkownika i odsłonięte części ciała na czarno. Po operacji Pustynna Burza zestaw ten otrzymał wiele negatywnych recenzji, w związku z czym stało się jasne, że amerykańskie wojsko potrzebuje alternatywnych rozwiązań, które mogłyby mieć lepsze właściwości z fizjologicznego punktu widzenia. Jednak siły koalicyjne niektórych krajów miały już doświadczenie w noszeniu podobnych zestawów ochronnych na terenach pustynnych, w których udało się rozwiązać powyższe problemy. Na przykład Francuzi nosili garnitur Paula Boye, który nie miał żadnego dodatkowego efektu fizjologicznego, choć miał też grafitową podszewkę, ale jednocześnie wyglądał jak konwencjonalny sprzęt bojowy.

Kolejna technologia filtracji oparta jest na grafitowych kulkach naklejanych na podszewkę kombinezonu ochronnego. Technologia ta, zaproponowana przez niemiecką firmę Bliicher jako Saratoga, jest wykorzystywana w technologii JSLIST (Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology), przyjętej na dostawy przez amerykańską armię. Z kolei brytyjska firma Haven Technologies połączyła siły z OPEC CBRN, aby zaoferować zestawy Kestrel i Phoenix.

Rzecznik OPEC powiedział, że Pustułka „to kombinezon o średniej wadze, o 30 procent lżejszy i idealny do gorących klimatów”. Kestrel został wybrany w 2016 roku do australijskich sił zbrojnych.

Obraz
Obraz

Badania i rozwój

W Stanach Zjednoczonych realizowanych jest kilka programów badawczo-rozwojowych, których celem jest stworzenie systemów ochrony osobistej przed OS, które mają mniejsze obciążenie fizjologiczne żołnierza. Jednym z podejść jest uodpornienie standardowego sprzętu bojowego na OV, dzięki czemu nie są potrzebne specjalne kombinezony, które trzeba stale nosić przy sobie i regularnie zakładać. Eliminacja dodatkowej warstwy odzieży pomaga również zmniejszyć stres cieplny i poprawić komfort noszenia.

Firma WL Gore opracowała nieprzepuszczalne i selektywnie przepuszczalne tkaniny ochronne, w tym Chempak. Rzecznik firmy wyjaśnił, że „Jest to bardzo lekka odzież wierzchnia do krótkotrwałego użytku. Selektywnie przepuszczalne tkaniny ochronne ograniczają pocenie się, umożliwiając odprowadzanie ciepła na zewnątrz, ale jednocześnie zapobiegają przenikaniu OM. Przyczynia się to do niewielkiego obniżenia temperatury ciała osoby noszącej kombinezon.” Chempak jest często używany do produkcji bielizny, na którą zakłada się zwykły sprzęt bojowy. Tę bieliznę można nosić dłużej, jest mniej obszerna, a przez to wygodniejsza.

Badana jest również nanotechnologia jako możliwe rozwiązanie, które umożliwi uzyskanie lżejszych i bardziej oddychających tekstyliów chroniących przed OM. Dobre perspektywy mają tkaniny powlekane nanowłókienkami, ponieważ po impregnacji absorbentem pozostają nieprzepuszczalne dla substancji płynnych i aerozolowych, a jednocześnie zapewniają odprowadzanie ciepła i nie zakłócają procesu pocenia się. Uważa się również, że ten mundur ochronny będzie trwalszy i zapewni użytkownikowi większy komfort.

Należy zauważyć, że słusznie przywiązuje się dużą wagę do opracowywania kombinezonów o najlepszych właściwościach ochrony przed OV. Jednak liczne badania terenowe i laboratoryjne potwierdzają, że największym obciążeniem dla żołnierza jest noszenie maski gazowej. Dotyczy to zwłaszcza dużej aktywności fizycznej. W związku z tym określono różne poziomy ochrony osobistej, często opatrzone skrótem MOPP (Mission Oriented Protective Postures – procedura używania środków ochrony indywidualnej w zależności od charakteru wykonywanego zadania). Obejmują one poziom MOPP 0, kiedy nosi się tylko normalny sprzęt bojowy i mundury, do poziomu MOPP 4, który wymaga noszenia pełnego wyposażenia ochronnego, od butów i rękawic po kaptur i maskę przeciwgazową. Inne poziomy MOPP definiują mniej elementów zestawu, ale muszą być zabrane ze sobą i gotowe do natychmiastowego użycia. Na ogół decyzję o poziomie MORR podejmuje dowództwo na podstawie oceny dostrzeganego zagrożenia użyciem broni.

Obraz
Obraz

Wykrywanie substancji toksycznych

Decyzję o zastosowaniu niższego poziomu MOPP (utajonego pragnienia dowódców) komplikuje fakt, że obecność OM może nie być oczywista dla ludzkich zmysłów, przynajmniej zanim zacznie wywierać negatywny wpływ na zarażonych. Niektóre środki są również celowo tworzone tak, aby były trwałe, utrzymując swoją skuteczność przez długi czas. W rezultacie jednostki mogą łatwo wejść na zainfekowany obszar, nie zdając sobie z tego sprawy. Dlatego bardzo ważne jest ciągłe monitorowanie obecności substancji i ich szybkie wykrywanie. Systemy te muszą być proste, niezawodne i dokładne, ponieważ fałszywe alarmy mogą wymagać noszenia zestawów ochronnych, co zmniejszy efektywność personelu. Potrzebne są stacjonarne i przenośne detektory, ponieważ zarówno jednostki przednie, jak i tylne mogą stać się potencjalnymi celami broni masowego rażenia. Rzeczywiście, użycie broni przeciwko stanowiskom dowodzenia, bateriom artyleryjskim, bazom zaopatrzeniowym i lotniskom jest uważane za bardzo skuteczne w zakłócaniu działań wroga, ponieważ obiekty te są łatwe do wykrycia i bardzo podatne na ataki.

Najprostszą technologią wykrywania materii organicznej jest papierek wskaźnikowy. Od podstawowych pasków, takich jak noszone przez żołnierzy pasy M8 i M9, po zestaw M18AZ używany przez jednostki taktycznego rozpoznania chemicznego. Proces zwany kolorymetrią wizualną opiera się na reakcji zachodzącej, gdy środek wchodzi w kontakt z substancją na papierze. W zależności od obecności określonego OM następuje konkretna wizualna zmiana koloru. Paski testowe RH są niedrogie, proste i szczególnie skuteczne w pracy z cieczami i aerozolami. Są jednak wrażliwe na wysoką wilgotność.

Do dokładniejszego określenia stosowane są systemy ręczne. W ręcznych stacjonarnych i mobilnych detektorach serii AP4 francuskiej firmy Proengin technologia spektrometrii płomieniowej jest wykorzystywana do wykrywania i identyfikacji bojowych środków chemicznych. Rzecznik firmy powiedział, że „dobrze spisują się w terenie, pomimo deszczu lub wysokiej wilgotności, nawet w obecności obcych chemikaliów. Potrafią wykryć substancje paraliżujące nerwy, powodujące pęcherze i wymiotne, a także wiele toksycznych chemikaliów przemysłowych.” Smiths Detection oferuje swoje urządzenie HGVI, które może jednocześnie obsługiwać wiele czujników wykorzystujących różne technologie: detektor ruchliwości jonów, kamerę fotojonizacyjną i kamerę do tomografii gamma. Kompaktowy blok o wadze 3,4 kg oznacza nie tylko OM i toksyczne substancje przemysłowe, ale także promieniowanie gamma.

Firma Airsense Analytics opracowała system, który oferuje „ulepszone” wykrywanie chemikaliów, a także toksycznych substancji przemysłowych i innych niebezpiecznych związków. Jego urządzenie GDA-P pozwala grupom rozpoznawczym o wysokiej skuteczności na oznaczanie nie tylko OM, ale także innych niebezpiecznych substancji. Zdolności te nabierają coraz większego znaczenia w czasach, gdy struktury paramilitarne i niemilitarne, nie mając dostępu do broni chemicznej, mogą korzystać z rozwiązań alternatywnych. Warto wspomnieć o innym systemie przeznaczonym do wykrywania materii organicznej i toksycznych substancji przemysłowych. To jest detektor chemikaliów nowej generacji firmy Owlstone, zaprojektowany dla armii amerykańskiej. Przy wadze mniejszej niż kilogram zgłasza wykrycie środka w ciągu 10 sekund; dostępny w wersji manualnej oraz w wersji do montażu na maszynie. Przyrząd można zaprogramować, aby rozszerzyć zakres analitów.

Rozmiar i waga to jedne z najważniejszych cech osobistych detektorów OB, ponieważ mają one bezpośredni wpływ na skuteczność bojową żołnierza. Oferowany przez BAE Systems podręczny detektor środków chemicznych (JCAD) może gromadzić, zgłaszać przypadki użycia środków chemicznych i przechowywać to wszystko w swojej pamięci do późniejszej szczegółowej analizy. Detektor JCAD wykorzystuje technologię powierzchniowych fal akustycznych, która umożliwia jednoczesne wykrywanie różnych OM.

Jednym z preferowanych sposobów zachowania po ataku OV jest unikanie zainfekowanych obszarów poprzez szybką ich identyfikację. Kluczem do tego jest zdalne wykrywanie w czasie rzeczywistym. Joint Chemical Stand-off Detector (JCSD) wykorzystuje technologię lasera ultrafioletowego i montuje się na statywie lub pojeździe. Pozytywna identyfikacja do 20 substancji toksycznych i 30 toksycznych substancji przemysłowych odbywa się w czasie krótszym niż dwie minuty. Inny detektor dalekiego zasięgu OM o nazwie MCAD (Mobile Chemical Agent Detector) został opracowany przez Northrop Grumman. Firma stwierdziła, że system ten jest całkowicie pasywny i jest w stanie wykryć niebezpieczne substancje w odległości 5 km przy użyciu biblioteki algorytmów rozpoznawania. W celu uzupełnienia tej biblioteki można zaprogramować dodatkowe substancje. Urządzenie może być monitorowane bezprzewodowo i podłączone do sieci komunikacyjnej. MCAD okazał się bardzo skuteczny zarówno na lądzie, jak i na morzu.

Obraz
Obraz

Compact Atmospheric Sounding Interference (CATSI) to kolejny system teledetekcji opracowany przez Defense Research and Development Canada i wdrożony w armii kanadyjskiej. Dzięki wbudowanemu spektrometrowi Fouriera urządzenie jest w stanie automatycznie wykrywać i identyfikować substancje chemiczne w odległości do 5 km. Urządzenie RAPIDPIus firmy Bruker Daltonik, zamontowane na statywie, statku lub samochodzie, wykorzystuje skanowanie kołowe z pasywnymi czujnikami podczerwieni i spektroskopią z transformacją Fouriera do wykrywania materii organicznej i chemikaliów przemysłowych.

Montowany na statywie detektor gazu Second Sight MS firmy Bertin Instruments wykorzystuje niechłodzoną, wielospektralną kamerę na podczerwień, która może wykrywać niebezpieczne substancje, w tym mieszane chmury, z odległości 5 km. Urządzenie skanuje 360 stopni co trzy minuty z wybieralnym polem widzenia 12, 30 lub 60 stopni. Urządzenie zapewnia pozytywne oznaczenie badanych substancji w czasie krótszym niż 10 sekund.

Uwaga poświęcana dziś wczesnej zdalnej detekcji odzwierciedla rosnący trend, zgodnie z którym najlepszą odpowiedzią na użycie środków jest najszybsza i najdokładniejsza identyfikacja i lokalizacja skażonej strefy. Eliminuje to potrzebę stosowania środków ochronnych zmniejszających skuteczność bojową, co może być akceptowalne dla sił mobilnych, ale w ogóle nie jest odpowiednie dla tych jednostek i działań, które wymagają rozmieszczenia stacjonarnego. Nawet najbardziej podstawowa reakcja w postaci schronienia się w namiotach i schronieniach w przypadku odpowiednio wcześnie wydanego ostrzeżenia może również ograniczyć stopień narażenia na OM. W efekcie kilka firm podjęło się produkcji miękkich schronów wykonanych z materiałów tkanych, które są nie tylko odporne na substancje unoszące się w powietrzu, ale mogą służyć również jako punkty dekontaminacji. Brytyjska firma Warwick Mills stosuje opatentowaną tkaninę impregnowaną impregnatem chemiczno-biologicznym. Opracowują również samodezaktywujący się laminat, który niezawodnie rozkłada chemikalia. UTS Systems oferuje wiaty namiotowe, które są nie tylko odporne na działanie substancji organicznych, ale również wyposażone są w śluzy powietrzne i jednostki filtrujące środki bojowe.

Skuteczność ataków z użyciem broni na cele wojskowe mierzy się raczej szokiem i zamętem panującym w szeregach atakowanych niż stratami ludzkimi. Konieczność noszenia zestawów ochronnych i zakładania dodatkowych osłon podczas wykonywania nawet najbardziej rutynowych zadań prowadzi do gwałtownego spadku wydajności: szybkostrzelność artylerii może zostać zmniejszona, loty bojowe samolotów mogą trwać dłużej, eksploatacja i konserwacja sprzętu staje się bardziej skomplikowane, jeśli to w ogóle możliwe, a zasoby ludzkie i materialne są kierowane do pracy nad dezynfekcją.

Zalecana: