Полная версия

Новые технологии защиты от химического оружия

  09 сентября 2019, 18:20 121
Сегодня как никогда актуальны задачи быстрого обнаружения боевых отравляющих веществ и защиты войск на поле боя, особенно в местах постоянной дислокации и сосредоточения войск.


Специалист РХБ-защиты в костюме класса МОРР-4 на базе Кемп-Пендлтон, Калифорния



Риск быть атакованным оружием массового поражения (химическим, биологическим, радиологическим или ядерным) вызывает обеспокоенность командиров, проводящих любые современные военные операции. С этой ситуацией можно столкнуться даже в случае запрета подобного оружия международными договорами, когда его применение может показаться маловероятным.

Обеспокоенность эта имеет под собой серьезные основания, поскольку, если войска не подготовлены и не экипированы должным образом, то это может привести к большим потерям и серьезно нарушить ход операции. Из всех видов оружия массового поражения (ОМП) химическое оружие (ХО) получило в последнее время дурную славу вследствие открытого применения в нескольких конфликтах, включая конфликт в Сирии. В ирано-иракской войне в период с 1980 по 1988 год Ирак также использовал химическое оружие, что стало вопиющим преступлением против человечности, поскольку атакованные иранцы не были к этому готовы и не были экипированы в специальную химзащиту. Вообще атаки с применением химического оружия, как правило, не носят тактического характера, их цель — посеять страх и ужас в рядах противника. Впрочем, если проанализировать историю применения ХО, то можно сделать вывод, что оно редко имело решающее боевое значение, особенно при использовании против подготовленных современных войск.


Даже с учетом не столь уж решающего воздействия ХО принятие мер, необходимых для подготовки к защите от боевых отравляющих веществ или боевых биологических средств, оказывает негативное влияния на способность солдат выполнять свои обязанности. В случае атаки ХО каждый солдат должен немедленно отреагировать, надев необходимое защитное снаряжение для защиты от его воздействия. И на это ему дается считанные секунды. Это означает, что он должен постоянно носить с собой противогаз и специальный костюм химической защиты. Костюм этот специально предназначен для защиты от отравляющих веществ и зачастую носится поверх обычной боевой экипировки. Он может быть громоздким, неудобным и вызывать обильное потоотделение. Многие подобные защитные костюмы воздухонепроницаемы, не дышат, не давая выходить теплу, вырабатываемому владельцем костюма даже при умеренных температурах, что может привести к перегреву организма. В условиях высоких температур окружающего воздуха вероятность его повышается даже без физических нагрузок. Высокая физическая активность солдат в бою может стать причиной теплового удара, а также обезвоживания и других серьезных проблем. Даже выполнение самой простой задачи в подобном костюме становится сложной, а выносливость быстро падает. В отчете Института оборонной аналитики, подготовленном для министерства обороны США «Влияние ношения защитного комплекта на работоспособность человека» говорится, что «даже без теплового воздействия способность личного состава боевых и обеспечивающих подразделений выполнять задачи значительно снижается». Это было продемонстрировано в войсковых учениях, во время которых предполагаемые потери выросли более чем в два раза.

Отравляющие вещества делятся на четыре крупных физиологических класса; для ОВ каждого класса, имеющих разные свойства, требуется свой комплекс мероприятий по защите. ОВ нервно-паралитического действия действуют на нервную систему быстро, но и быстро разлагаются. ОВ кожно-нарывного действия разрушают при контакте клеточную ткань и могут продолжительное время сохранять свою свойства. ОВ удушающего действия при вдохе сжигают бронхи и легкие. ОВ общеядовитого действия нарушают способность крови переносить кислород. Они действуют быстро, но также быстро рассеиваются. Отравляющие вещества могут быть газообразными, жидкими или порошкообразными, последние две формы могут быть очень стойкими.


Непроницаемый защитный комплект может быть эффективным и полезным при недолгом ношении, но зачастую используется всего один раз. Как правило, они легкие и недорогие, но им присущ существенный недостаток — высокая тепловая нагрузка на владельца


Защита без стресса


Многие годы индивидуальная химическая защита личного состава обеспечивалась за счет ношения верхней защитной одежды из непроницаемых материалов и противогаза или респиратора. В противогазе использовались специальные фильтры для поглощения химических веществ, тогда как верхняя защитная одежда напоминала дождевик или плащ, предохраняющий кожу от контакта с ОВ. Одежда этого типа популярна и в настоящее время, в том числе на Западе, где она относится к защитным комплектам Уровня А. Например, костюм Tychem HazMat разработки компании Dupont широко используется как военными, так и гражданскими службами оперативного реагирования. Эти комплекты полностью герметичны и поэтому чаще всего носятся ограниченные периоды времени в связи с возможностью перегрева и утомления владельца. Легкие непроницаемые куртки, штаны и чехлы для ботинок или просто накидки с капюшоном также используются для обеспечения защиты на короткое время, например, при пересечении зараженного участка. Они в основном являются одноразовыми и шьются из таких материалов, как Tyvek от Dupont, или материалов на основе поливинилхлорида.

Американские военные в свое время стандартизировали защитный комплект с графитовой подкладкой, который использовался в первой войне в Персидском заливе. Хотя он больше подходил солдатам, чем более ранние модели, тем не менее был громоздок, не дышал, имел сниженные характеристики при намокании, а графит окрашивал одежду и открытые участки тела владельца в черный цвет. После операции «Буря в пустыне» по этому комплекту поступило много отрицательных отзывов, в связи с чем стало понятно, что американским военным необходимы альтернативные решения, которые могли бы иметь улучшенные характеристики с физиологической точки зрения. Впрочем, коалиционные силы некоторых стран уже имели опыт ношения в пустынной местности подобных защитных комплектов, в которых успешно были решены вышеназванные проблемы. Например, французы носили костюм производства компании Paul Boye, который не оказывал дополнительного физиологического воздействия, хотя также имел графитовую подкладку, но при этом был похож на обычную боевую экипировку.

Еще одна технология фильтрации базируется на графитовых шариках, приклеиваемых к подкладке защитного костюма. Эта технология, предложенная немецкой компанией Bliicher as Saratoga, используется в общевойсковом легком комплекте JSLIST (Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology), принятом на снабжение американскими военными. В свою очередь британская компания Haven Technologies объединилась с OPEC CBRN, чтобы предложить комплекты Kestrel и Phoenix.

Представитель компании OPEC заявил, что Kestrel «это средний по весу костюм, он на 30 процентов легче и идеально подходит для жаркого климата». Kestrel был выбран в 2016 году для вооруженных сил Австралии.


JSLIST был принят на снабжение вооруженных сил США в качестве общевойскового комплекта химической и биологической защиты. В него входят верхняя одежда, противогаз, перчатки и защита ботинок



Исследования и разработки


В США реализуется несколько программ исследований и разработок, целью которых является создание систем индивидуальной защиты от ОВ, оказывающих меньшую физиологическую нагрузку на солдата. Одним из подходов является придание стойкости к ОВ стандартной боевой экипировке, в результате чего отпадает надобность в специальных костюмах, которые нужно постоянно носить с собой и регулярно надевать. Исключение дополнительного слоя одежды также способствует уменьшению тепловой нагрузки и повышению удобства ношения.

Компания WL Gore разработала непроницаемые и выборочно проницаемые защитные ткани, включая Chempak. Представитель компании пояснил, что «это очень легкая верхняя одежда для кратковременного использования. Выборочно проницаемые защитные ткани уменьшают потоотделение, пропуская тепло наружу, но при этом предотвращают проникновение ОВ. Это способствует некоторому снижению температуры тела владельца костюма». Зачастую из ткани Chempak шьют нижнее белье, поверх которого носится обычная боевая экипировка. Это белье можно носить дольше, оно менее громоздко и как следствие более удобно.

В качестве возможного решения также изучаются нанотехнологии, которые позволят получить более легкие и дышащие текстильные изделия для защиты от ОВ. Покрытые нановолокнами ткани имеют хорошие перспективы, поскольку после пропитки абсорбентом остаются непроницаемыми для жидких и аэрозольных веществ и при этом обеспечивают отвод тепла и не препятствуют процессу потоотделения. Также считается, что эта защитная униформа будет более прочной и обеспечит владельцу лучший комфорт.

Следует признать, что очень большое внимание справедливо уделяется разработкам костюмам с лучшими характеристиками защиты от ОВ. Однако, многочисленные полевые и лабораторные исследования подтверждают, что наибольшим обременением для солдата является ношение противогаза. Это особенно верно в случае высоких физических нагрузок. В связи с этим были определены разные уровни индивидуальной защиты, зачастую носящие аббревиатуру МОРР (Mission Oriented Protective Postures — порядок использования индивидуальных средств защиты в зависимости от характера выполняемой задачи). Они варьируются от уровня МОРР 0, когда носится только обычная боевая экипировка и униформа, и до уровня МОРР 4, который требует ношения полного защитного комплекта, от обуви и перчаток до капюшона и противогаза. Другие уровни МОРР определяют меньшее количество предметов комплекта, но их необходимо брать с собой и быть готовым к немедленному использованию. Вообще, решение об уровне МОРР принимает командование на основе оценки воспринимаемой угрозы применения ОВ.


Обнаружение боевых отравляющих веществ должно быть непрерывным, комплексным и безотлагательным. Прибор Second Sight M2 компании Benin instruments полностью отвечает этим требованиям. Он выполняет сканирование на 360 градусов каждые три минуты днем или ночью и дает сигнал тревоги в течение 10 секунд


Обнаружение отравляющих веществ


Усложняет принятие решения по использованию более низкого уровня МОРР (подспудное желание командиров) тот факт, что наличие ОВ может быть не очевидным для органов чувств человека, по крайней мере до того, как оно начнет оказывать свое негативное влияние на тех, кто подвергся заражению. Некоторые ОВ также намеренно создаются стойкими, сохраняя свою эффективность продолжительное время. В результате подразделения могут запросто войти в зараженную зону, не осознавая это. Следовательно, очень важным является непрерывный мониторинг на наличие ОВ и их быстрое обнаружение. Эти системы должны быть простыми, надежными и точными, поскольку ложные тревоги могут потребовать надевания защитных комплектов, что снизит эффективность личного состава. Необходимы стационарные и переносные детекторы, поскольку и передовые подразделения и те, кто находится в тылу, могут стать потенциальными целями ОМП. Действительно, применение ОВ против командных пунктов, артиллерийских батарей, баз снабжения и аэродромов считается весьма эффективным в плане дезорганизации действий противника, так как эти объекты легко обнаруживаются и очень уязвимы.

Самой простой технологией обнаружения ОВ является индикаторная бумага. Она варьируется от базовых полосок, например, носимых солдатом полосок М8 и М9, и до комплекта М18АЗ, используемого тактическими подразделениями химической разведки. Процесс под названием визуальная колориметрия базируется на реакции, которая происходит при контакте ОВ с веществом на бумаге. Специфическое визуальное изменение цвета происходит в зависимости от наличия конкретного ОВ. Полоски для определения ОВ недороги, просты и особенно эффективны при работе с жидкостями и аэрозолями. Однако, они чувствительны к высокой влажности.

Для более точного определения используются ручные системы. В ручных стационарных и мобильных детекторах серии АР4 французской компании Proengin используется технология пламенной спектрометрии для обнаружения и идентификации боевых отравляющих веществ. Представитель компании сообщил, что «они отлично работают в полевых условиях, несмотря на дождь или высокую влажность, даже при наличии посторонних химических веществ. Они позволяют обнаружить нервно-паралитические, кожно-нарывные и вещества рвотного действия, а также многие токсичные промышленные химические вещества». Компания Smiths Detection предлагает свое устройство HGVI, в котором могут одновременно работать несколько датчиков, использующие разные технологии: детектор подвижности ионов, фотоионизационная камера и томографическая гамма-камера. Компактный блок массой 3,4 кг определяет не только ОВ и токсичные промышленные вещества, но также гамма-радиацию.

Компания Airsense Analytics разработала систему, предлагающую «улучшенное» обнаружение химических веществ, а также токсичных промышленных веществ и других опасных соединений. Ее устройство GDA-P позволяет разведгруппам с высокой эффективностью определять не только ОВ, но также и другие опасные вещества. Эти возможности становятся все более важными в то время, когда полувоенные и невоенные структуры, не имея доступа к химическому оружию, могут использовать альтернативные решения. Стоит назвать еще одну систему, предназначенную для обнаружения ОВ и токсичных промышленных веществ. Это химический детектор следующего поколения Next Generation Chemical Detector компании Owlstone, разработанный для американской армии. При весе менее килограмма он сообщает об обнаружении ОВ в течение 10 секунд; выпускается в ручном варианте и в варианте установки на машину. Прибор может программироваться для расширения диапазона определяемых веществ.

Размер и вес являются одними из важнейших характеристик персональных детекторов ОВ, поскольку напрямую влияют на боевую эффективность солдата. Ручной детектор Joint Chemical Agent Detector (JCAD), предлагаемый компанией BAE Systems, может накапливать, сообщать о случаях применения ОВ и хранить всё это в своей памяти для последующего подробного анализа. В детекторе JCAD используется технология поверхностной акустической волны, которая позволяет определять различные ОВ одновременно.

Одна из предпочтительных линий поведения после атаки ОВ — избегать зараженных зон за счет их быстрой идентификации. Ключом к этому является дистанционное обнаружение в реальном времени. Детектор Joint Chemical Stand-off Detector (JCSD) использует технологию ультрафиолетового лазера и устанавливается на треногу или в транспортное средство. Положительная идентификация до 20 отравляющих веществ и 30 токсичных промышленных веществ осуществляется менее чем за две минуты. Еще один детектор ОВ дальнего действия под названием MCAD (Mobile Chemical Agent Detector) разработала компания Northrop Grumman. В компании рассказали, что эта система полностью пассивная и способна обнаруживать опасные вещества на дистанции 5 км с помощью библиотеки алгоритмов распознавания. С целью пополнения этой библиотеки могут программироваться дополнительные вещества. Устройство можно контролировать по беспроводному каналу и подсоединять к сети связи. MCAD показал свою высокую эффективность как на суше, так и в морских условиях.


Укрытия, защищающие от ОВ, обеспечивают бесперебойную работу штабов, медицинских пунктов и других важных служб даже после химической атаки. Компания UTS Systems предлагает мягкие укрытия, оптимизированные для этих задач


Compact Atmospheric Sounding Interference (CATSI) — это еще одна система дистанционного обнаружения, разработанная компанией Defense Research and Development Canada и развернутая в канадской армии. С помощью встроенного спектрометра Фурье прибор способен автоматически обнаруживать и идентифицировать химические вещества на дистанции до 5 км. Устройство RAPIDPIus от Bruker Daltonik, устанавливаемое на треногу, корабль или машину, для обнаружения ОВ и промышленных химикатов использует круговое сканирование пассивными инфракрасными датчиками, а также спектроскопию с преобразованием Фурье.

Устанавливаемое на треногу устройство Second Sight MS Gas Detector компании Bertin Instruments использует неохлаждаемую мультиспектральную ИК-камеру, которая может обнаруживать опасные вещества, включая смешанные облака, на дистанции 5 км. Устройство делает сканирование на 360 градусов каждые три минуты с выбираемым полем зрения 12, 30 или 60 градусов. Прибор обеспечивает положительное определение исследуемых веществ менее чем за 10 секунд.

Внимание, уделяемое сегодня раннему дистанционному обнаружению, отражает усиливающуюся тенденцию, заключающуюся в том, что лучшей реакцией на применение ОВ является максимально быстрая и точная идентификация и локализация зоны заражения. Это исключает необходимость проведения защитных мероприятий, снижающих боевую эффективность, что может быть и приемлемо для мобильных сил, но совсем не подходит тем подразделениям и той деятельности, которым необходимо стационарное размещение. Даже самая базовая реакция в форме занятия укрытия в палатках и убежищах в случае достаточно рано выданного предупреждения также может ограничить степень воздействия ОВ. Как следствие несколько компаний занялись производством мягких укрытий из тканых материалов, которые не только устойчивы к ОВ, но также могут использоваться в качестве пунктов обеззараживания. Британская компания Warwick Mills использует патентованную ткань, пропитанную химико-биологической пропиткой. Там также разрабатывают самодезактивируемый многослойный материал, который надежно разрушает химические вещества. Компания UTS Systems предлагает палаточные укрытия, которые не только устойчивы к воздействию ОВ, но и оснащены воздушными шлюзами и установками фильтрации боевых отравляющих веществ.

Эффективность атак военных целей с применением ОВ измеряется скорее потрясением и смятением, царящими в рядах атакованных, чем людскими потерями. Необходимость носить защитные комплекты и выставлять дополнительную охрану при выполнении даже самых рутинных задач приводит к резкому снижению эффективности: скорострельность артиллерии может быть снижена, вылеты авиации могут длиться дольше, осложняются, если вообще становятся возможными, эксплуатация и обслуживание техники, и людские и материальные ресурсы перенаправляются на работы по обеззараживанию.
Alex Alexeev
Источник
Похожие новости
21/09/2019, 07:20 149
20/09/2019, 01:00 300
20/09/2019, 20:20 133
Новости партнеров
Загрузка...