Nye teknologier til beskyttelse mod kemiske våben

Indholdsfortegnelse:

Nye teknologier til beskyttelse mod kemiske våben
Nye teknologier til beskyttelse mod kemiske våben

Video: Nye teknologier til beskyttelse mod kemiske våben

Video: Nye teknologier til beskyttelse mod kemiske våben
Video: 01 - PaNOSC Closing Event: achievements and post project plans - 29 November 2022 2024, April
Anonim
Nye teknologier til beskyttelse mod kemiske våben
Nye teknologier til beskyttelse mod kemiske våben

Risikoen for at blive angrebet af masseødelæggelsesvåben (kemiske, biologiske, radiologiske eller nukleare) bekymrer kommandanter, der udfører enhver moderne militær operation. Denne situation kan opstå, selvom sådanne våben er forbudt ved internationale traktater, når brugen af dem kan synes usandsynlig.

Denne bekymring har alvorlige grunde, for hvis tropperne ikke er forberedt og udstyret korrekt, kan dette føre til store tab og alvorligt forstyrre operationens forløb. Af alle former for masseødelæggelsesvåben (WMD) har kemiske våben (CW) modtaget berygtelse i de seneste år på grund af deres åbne brug i flere konflikter, herunder konflikten i Syrien. I krigen mellem Iran og Irak mellem 1980 og 1988 brugte Irak også kemiske våben, hvilket blev en åbenlys forbrydelse mod menneskeheden, da de angrebne iranere ikke var klar til dette og ikke var udstyret med særlig kemisk beskyttelse. Generelt er angreb ved hjælp af kemiske våben som regel ikke taktiske, deres mål er at så frygt og rædsel i fjendens rækker. Men hvis vi analyserer historien om brugen af CW, kan vi konkludere, at den sjældent havde en afgørende kampværdi, især når den blev brugt mod uddannede moderne tropper.

Selv under hensyntagen til CW's ikke så afgørende indvirkning har vedtagelsen af foranstaltninger, der er nødvendige for at forberede beskyttelse mod kemiske krigsførelsesmidler eller biologiske krigsførelsesagenter, en negativ indvirkning på soldaters evne til at udføre deres opgaver. I tilfælde af et CW -angreb skal hver soldat reagere med det samme ved at iføre sig det nødvendige beskyttelsesudstyr for at beskytte mod dets virkninger. Og for dette får han et par sekunder. Det betyder, at han til enhver tid skal have en gasmaske og en særlig kemisk beskyttelsesdragt med. Denne dragt er specielt designet til at beskytte mod giftige stoffer og bæres ofte over normalt kampudstyr. Det kan være omfangsrigt, ubehageligt og forårsage kraftig svedtendens. Mange af disse beskyttelsesdragter er lufttætte, trækker ikke vejret og forhindrer den varme, som bæreren genererer i at slippe ud, selv ved moderate temperaturer, hvilket kan føre til overophedning af kroppen. Under forhold med høje omgivelsestemperaturer øges sandsynligheden for det selv uden fysisk anstrengelse. Soldaternes høje fysiske aktivitet i kamp kan forårsage hedeslag, samt dehydrering og andre alvorlige problemer. Selv den enkleste opgave i en sådan dragt bliver vanskelig, og udholdenhed falder hurtigt. I rapporten fra Defense Analytics Institute for det amerikanske forsvarsministerium, "The Impact of Wearing a Protective Kit on Human Performance," hedder det, at "selv uden termisk eksponering reduceres kamp- og støttepersonale til at udføre opgaver betydeligt." Dette blev demonstreret i militære øvelser, hvor estimerede tab mere end fordoblet.

Giftige stoffer er opdelt i fire store fysiologiske klasser; for OM i hver klasse med forskellige egenskaber kræves sit eget sæt beskyttelsesforanstaltninger. OV'er med nerveparalytisk virkning virker hurtigt på nervesystemet, men nedbrydes også hurtigt. Hudblærende midler ødelægger cellevæv ved kontakt og kan bevare deres egenskaber i lang tid. Et kvælende middel brænder bronkierne og lungerne under indånding. Generelt forstyrrer toksiske midler blodets evne til at transportere ilt. De handler hurtigt, men forsvinder også hurtigt. Giftige stoffer kan være gasformige, flydende eller pulverformige, de to sidstnævnte former kan være meget persistente.

Billede
Billede

Stressfri beskyttelse

I mange år blev personlig kemisk beskyttelse af personale ydet ved at bære ydre beskyttelsesbeklædning af uigennemtrængelige materialer og en gasmaske eller åndedrætsværn. Gasmasken brugte specielle filtre til at absorbere kemikalier, mens det ydre beskyttende tøj lignede en regnfrakke eller regnfrakke, der beskytter huden mod kontakt med OM. Tøj af denne type er populær i dag, også i Vesten, hvor det tilhører beskyttelsessæt til niveau A. F.eks. Er Tychem HazMat -dragten udviklet af Dupont meget udbredt af både militære og civile førstehjælpere. Disse kits er helt forseglede og bæres derfor oftest i begrænsede perioder på grund af muligheden for overophedning og træthed hos brugeren. Letvægts uigennemtrængelige jakker, bukser og støvletæpper eller simpelthen hættekapper bruges også til at give kortvarig beskyttelse, f.eks. Når man krydser et inficeret område. De er for det meste engangsbrug og er fremstillet af materialer som Dupont's Tyvek eller PVC-baserede materialer.

Det amerikanske militær standardiserede på et tidspunkt det grafitforede beskyttelsessæt, der blev brugt i den første Golfkrig. Selvom den var mere egnet til soldater end tidligere modeller, var den ikke desto mindre omfangsrig, trak ikke vejret, havde nedsat ydeevne, når den var våd, og grafit malede brugerens tøj og udsatte dele af kroppen sort. Efter Operation Desert Storm modtog dette kit mange negative anmeldelser, i forbindelse med hvilke det blev klart, at det amerikanske militær havde brug for alternative løsninger, der kunne have forbedrede egenskaber fra et fysiologisk synspunkt. Imidlertid havde koalitionsstyrkerne i nogle lande allerede erfaringen med at bære lignende beskyttelsessæt i ørkenområder, hvor ovennævnte problemer blev løst med succes. For eksempel havde franskmændene en dragt lavet af Paul Boye, som ikke havde nogen yderligere fysiologisk effekt, selvom den også havde en grafitforing, men samtidig lignede et konventionelt kampudstyr.

En anden filtreringsteknologi er baseret på grafitkugler, der er limet til foringen af en beskyttelsesdragt. Denne teknologi, der foreslås af det tyske firma Bliicher som Saratoga, bruges i Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology (JSLIST), der er vedtaget til levering af det amerikanske militær. Til gengæld er det britiske firma Haven Technologies gået sammen med OPEC CBRN om at tilbyde Kestrel og Phoenix kits.

En talsmand for OPEC sagde, at tårnfalk "er en mellemlang vægt, 30 procent lettere og ideel til varmt klima." Kestrel blev udvalgt i 2016 til de australske væbnede styrker.

Billede
Billede

Forskning og udvikling

I USA implementeres flere forsknings- og udviklingsprogrammer, hvis formål er at skabe systemer til personlig beskyttelse mod OS, som har en lavere fysiologisk byrde for soldaten. En af fremgangsmåderne er at gøre standard kampudstyr modstandsdygtigt over for OV, hvorfor der ikke er behov for særlige dragter, som konstant skal bæres og bæres regelmæssigt. Fjernelsen af et ekstra lag tøj hjælper også med at reducere varmestress og forbedre bærekomforten.

WL Gore har udviklet uigennemtrængelige og selektivt gennemtrængelige beskyttende stoffer, herunder Chempak. En talsmand for virksomheden forklarede, at “Dette er et meget let overtøj til kortvarig brug. Selektivt gennemtrængelige beskyttende stoffer reducerer sved ved at lade varmen passere udenfor, men forhindrer samtidig indtrængning af OM. Dette bidrager til et let fald i kropstemperaturen for drageren. Chempak bruges ofte til at lave undertøj, hvorpå almindeligt kampudstyr bæres. Dette undertøj kan bæres længere, det er mindre omfangsrigt og som følge heraf mere behageligt.

Nanoteknologi undersøges også som en mulig løsning, som giver mulighed for lettere og mere åndbare tekstiler til beskyttelse mod OM. Stoffer belagt med nanofibre har gode udsigter, da de efter imprægnering med et absorberende middel forbliver uigennemtrængelige for flydende og aerosolstoffer og samtidig giver varmeafledning og ikke forstyrrer svedprocessen. Det menes også, at denne beskyttelsesuniform vil være mere holdbar og give bæreren bedre komfort.

Det skal indrømmes, at der med rette lægges stor vægt på udviklingen af dragter med de bedste egenskaber ved beskyttelse mod OV. Imidlertid bekræfter talrige felt- og laboratorieundersøgelser, at den største byrde for en soldat er iført en gasmaske. Dette gælder især ved høj fysisk aktivitet. I denne henseende er der blevet defineret forskellige niveauer af personlig beskyttelse, der ofte bærer forkortelsen MOPP (Mission Oriented Protective Postures - proceduren for brug af personlige værnemidler, afhængigt af opgavens art). Disse spænder fra MOPP -niveau 0, når der kun bæres normalt kampudstyr og uniformer, til MOPP -niveau 4, som kræver, at man bærer et fuldt beskyttelsesudstyr, fra sko og handsker til en hætte og en gasmaske. Andre MOPP -niveauer definerer færre kit -elementer, men skal tages med og være klar til øjeblikkelig brug. Generelt træffes beslutningen om niveauet for MORR af kommandoen baseret på vurderingen af den opfattede trussel ved brug af våben.

Billede
Billede

Påvisning af giftige stoffer

Komplicerende beslutningen om at bruge et lavere niveau af MOPP (latent ønske fra befalingsmænd) er det faktum, at tilstedeværelsen af OM måske ikke er indlysende for de menneskelige sanser, i hvert fald før det begynder at have en negativ effekt på dem, der er blevet smittet. Nogle agenter er også bevidst skabt til at være vedholdende og opretholde deres effektivitet i lang tid. Som et resultat kan enheder let komme ind i det inficerede område uden at indse det. Derfor er det meget vigtigt løbende at overvåge forekomsten af stoffer og deres hurtige påvisning. Disse systemer skal være enkle, pålidelige og præcise, da falske alarmer kan kræve brug af beskyttelsessæt, hvilket vil reducere personalets effektivitet. Stationære og bærbare detektorer er nødvendige, da både fremadrettede enheder og bageste kan blive potentielle mål for masseødelæggelsesvåben. Brugen af OV mod kommandostationer, artilleribatterier, forsyningsbaser og flyvepladser anses faktisk for at være meget effektiv til at forstyrre fjendens handlinger, da disse objekter let opdages og er meget sårbare.

Den enkleste teknologi til påvisning af organisk materiale er indikatorpapir. Det spænder fra basale strimler, såsom soldatbårne M8- og M9-strimler, til M18AZ-kittet, der bruges af taktiske kemiske rekognosceringsenheder. En proces kaldet visuel kolorimetri er baseret på den reaktion, der opstår, når et middel kommer i kontakt med et stof på papir. En specifik visuel farveændring sker afhængigt af tilstedeværelsen af en bestemt OM. RH teststrimler er billige, enkle og særligt effektive, når de arbejder med væsker og aerosoler. De er imidlertid følsomme over for høj luftfugtighed.

Manuelle systemer bruges til en mere præcis bestemmelse. I de håndholdte stationære og mobile detektorer fra AP4-serien fra det franske firma Proengin bruges flammespektrometri-teknologi til at detektere og identificere kemiske krigsførelsesmidler. En talsmand for virksomheden sagde, at “de klarer sig godt i marken, på trods af regn eller høj luftfugtighed, selv med tilstedeværelsen af fremmede kemikalier. De kan opdage nerveparalytiske, blærer og emetiske stoffer samt mange giftige industrikemikalier. Smiths Detection tilbyder sin HGVI -enhed, som samtidig kan betjene flere sensorer ved hjælp af forskellige teknologier: ionmobilitetsdetektor, fotoioniseringskamera og gammatomografikamera. En kompakt blok, der vejer 3,4 kg, bestemmer ikke kun OM og giftige industrielle stoffer, men også gammastråling.

Airsense Analytics har udviklet et system, der tilbyder "forbedret" påvisning af kemikalier samt giftige industrisubstanser og andre farlige forbindelser. Dens GDA-P-enhed tillader rekognoseringsgrupper med høj effektivitet at bestemme ikke kun OM, men også andre farlige stoffer. Disse muligheder bliver stadig vigtigere på et tidspunkt, hvor paramilitære og ikke-militære strukturer, der mangler adgang til kemiske våben, kan bruge alternative løsninger. Det er værd at nævne et andet system designet til påvisning af organisk stof og giftige industrielle stoffer. Dette er Owlstones næste generations kemiske detektor designet til den amerikanske hær. Med en vægt på mindre end et kilo rapporterer det påvisning af et middel inden for 10 sekunder; findes i manuel version og i installationsversionen på maskinen. Instrumentet kan programmeres til at udvide omfanget af analytter.

Størrelse og vægt er nogle af de vigtigste egenskaber ved personlige OB -detektorer, da de direkte påvirker en soldats kampeffektivitet. Den håndholdte Joint Chemical Agent Detector (JCAD), der tilbydes af BAE Systems, kan akkumulere, rapportere tilfælde af kemiske agenter og gemme alt dette i sin hukommelse til senere detaljeret analyse. JCAD -detektoren anvender overfladeakustisk bølgeteknologi, som gør det muligt at detektere forskellige OM'er på samme tid.

En af de foretrukne adfærdslinjer efter et OV -angreb er at undgå inficerede områder ved hurtigt at identificere dem. Realtids fjernregistrering er nøglen til dette. Joint Chemical Stand-off Detector (JCSD) anvender ultraviolet laserteknologi og monteres på et stativ eller et køretøj. Positiv identifikation af op til 20 giftige stoffer og 30 giftige industrielle stoffer udføres på mindre end to minutter. En anden langtrækkende OM-detektor kaldet MCAD (Mobile Chemical Agent Detector) blev udviklet af Northrop Grumman. Virksomheden sagde, at dette system er helt passivt og er i stand til at detektere farlige stoffer i en afstand af 5 km ved hjælp af et bibliotek med genkendelsesalgoritmer. Yderligere stoffer kan programmeres til at supplere dette bibliotek. Enheden kan overvåges trådløst og tilsluttes et kommunikationsnetværk. MCAD har vist sig at være yderst effektiv både på land og offshore.

Billede
Billede

Compact Atmospheric Sounding Interference (CATSI) er et andet fjernmålingssystem udviklet af Defense Research and Development Canada og indsat i den canadiske hær. Med det indbyggede Fourier-spektrometer kan enheden automatisk detektere og identificere kemikalier i en afstand på op til 5 km. RAPIDPIus -enheden fra Bruker Daltonik, der er monteret på et stativ, skib eller bil, bruger cirkulær scanning med passive infrarøde sensorer og Fourier -transformspektroskopi til at detektere organisk materiale og industrikemikalier.

Bertin Instruments 'stativmonterede Second Sight MS Gas Detector bruger et ukølet multispektralt infrarødt kamera, der kan detektere farlige stoffer, herunder blandede skyer, i en afstand af 5 km. Enheden scanner 360 grader hvert tredje minut med et valgbart synsfelt på 12, 30 eller 60 grader. Enheden giver en positiv bestemmelse af de undersøgte stoffer på mindre end 10 sekunder.

Den opmærksomhed, der i dag rettes mod tidlig fjernregistrering, afspejler den stigende tendens, at den bedste reaktion på brugen af midler er den hurtigste og mest nøjagtige identifikation og lokalisering af den forurenede zone. Dette eliminerer behovet for beskyttelsesforanstaltninger, der reducerer kampeffektivitet, hvilket kan være acceptabelt for mobile styrker, men slet ikke egnet til de enheder og aktiviteter, der har brug for stationær indsættelse. Selv den mest grundlæggende reaktion i form af at tage ly i telte og krisecentre i tilfælde af en advarsel udsendt tidligt nok kan også begrænse omfanget af eksponering for OM. Som følge heraf har flere virksomheder taget produktionen af bløde læskure fremstillet af vævede materialer, der ikke kun er resistente over for OM, men også kan bruges som dekontamineringspunkter. Det britiske firma Warwick Mills bruger et patenteret stof imprægneret med en kemisk-biologisk imprægnering. De udvikler også et selvdeaktiverende laminat, der pålideligt nedbryder kemikalier. UTS Systems tilbyder teltskur, der ikke kun er resistente over for virkningerne af organiske stoffer, men også er udstyret med luftlåse og filtreringsenheder for kemiske krigsførelsesmidler.

Effektiviteten af angreb på militære mål med brug af våben måles snarere ved chok og forvirring, der hersker i de angrebne rækker end ved menneskelige tab. Behovet for at bære beskyttelsessæt og opsætte ekstra vagter, når de udfører selv de mest rutinemæssige opgaver, fører til et kraftigt fald i effektivitet: artilleriets brandhastighed kan reduceres, flysorteringer kan vare længere, drift og vedligeholdelse af udstyr bliver mere kompliceret, hvis det overhovedet er muligt, og menneskelige og materielle ressourcer omdirigeres til at arbejde med desinfektion.

Anbefalede: