Công nghệ mới để bảo vệ chống lại vũ khí hóa học

Mục lục:

Công nghệ mới để bảo vệ chống lại vũ khí hóa học
Công nghệ mới để bảo vệ chống lại vũ khí hóa học

Video: Công nghệ mới để bảo vệ chống lại vũ khí hóa học

Video: Công nghệ mới để bảo vệ chống lại vũ khí hóa học
Video: Máy Bay Gián Điệp Chống Trọng Lực TR 3B Black Manta - Dự Án Tối Mật Của Hoa Kỳ 2024, Tháng Ba
Anonim
Công nghệ mới để bảo vệ chống lại vũ khí hóa học
Công nghệ mới để bảo vệ chống lại vũ khí hóa học

Nguy cơ bị tấn công bằng vũ khí hủy diệt hàng loạt (hóa học, sinh học, phóng xạ hoặc hạt nhân) là mối quan tâm đối với các chỉ huy tiến hành bất kỳ hoạt động quân sự hiện đại nào. Tình huống này có thể gặp phải ngay cả khi các loại vũ khí đó bị cấm bởi các điều ước quốc tế, khi việc sử dụng chúng dường như không thể xảy ra.

Mối lo ngại này là có cơ sở nghiêm trọng, vì nếu quân đội không được chuẩn bị và trang bị đúng cách, thì điều này có thể dẫn đến tổn thất lớn và làm gián đoạn nghiêm trọng tiến trình của cuộc hành quân. Trong số tất cả các loại vũ khí hủy diệt hàng loạt (WMD), vũ khí hóa học (CW) đã nổi tiếng trong những năm gần đây do được sử dụng rộng rãi trong một số cuộc xung đột, bao gồm cả xung đột ở Syria. Trong cuộc chiến tranh Iran-Iraq từ năm 1980 đến năm 1988, Iraq cũng sử dụng vũ khí hóa học, hành động này đã trở thành một tội ác rõ ràng chống lại loài người, vì những người Iran bị tấn công chưa sẵn sàng cho việc này và không được trang bị biện pháp bảo vệ hóa học đặc biệt. Nhìn chung, các cuộc tấn công có sử dụng vũ khí hóa học, theo quy luật, không có bản chất chiến thuật, mục đích của chúng là gieo rắc nỗi sợ hãi và kinh hoàng trong hàng ngũ kẻ thù. Tuy nhiên, nếu chúng ta phân tích lịch sử sử dụng CW, chúng ta có thể kết luận rằng nó hiếm khi có giá trị chiến đấu quyết định, đặc biệt là khi được sử dụng để chống lại quân đội hiện đại được huấn luyện.

Ngay cả khi tính đến tác động không quá quyết định của CW, việc áp dụng các biện pháp cần thiết để chuẩn bị bảo vệ chống lại các tác nhân chiến tranh hóa học hoặc tác nhân chiến tranh sinh học có tác động tiêu cực đến khả năng thực thi nhiệm vụ của binh lính. Trong trường hợp bị tấn công bởi CW, mỗi binh sĩ phải phản ứng ngay lập tức bằng cách trang bị các thiết bị bảo hộ cần thiết để bảo vệ khỏi ảnh hưởng của nó. Và đối với điều này, anh ta được cho một vài giây. Điều này có nghĩa là anh ta phải luôn mang theo mặt nạ phòng độc và bộ đồ bảo hộ chống hóa chất đặc biệt. Bộ quần áo này được thiết kế đặc biệt để bảo vệ chống lại các chất độc hại và thường được mặc trên trang phục chiến đấu bình thường. Nó có thể cồng kềnh, khó chịu và gây đổ mồ hôi nhiều. Nhiều bộ quần áo bảo hộ này kín gió, không thoáng khí, ngăn nhiệt lượng tỏa ra của người mặc dù ở nhiệt độ vừa phải, có thể dẫn đến tình trạng cơ thể quá nóng. Trong điều kiện nhiệt độ môi trường cao, khả năng xảy ra sẽ tăng lên ngay cả khi không có gắng sức. Hoạt động thể chất cao của binh lính trong chiến đấu có thể gây say nắng, cũng như mất nước và các vấn đề nghiêm trọng khác. Ngay cả nhiệm vụ đơn giản nhất trong một bộ đồ như vậy cũng trở nên khó khăn và thể lực nhanh chóng giảm xuống. Báo cáo của Viện Phân tích Quốc phòng cho Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, "Tác động của việc mặc bộ bảo hộ đối với hoạt động của con người", nói rằng "ngay cả khi không tiếp xúc với nhiệt, khả năng chiến đấu và hỗ trợ của nhân viên thực hiện nhiệm vụ cũng bị giảm đáng kể." Điều này đã được chứng minh trong các cuộc tập trận quân sự, trong đó thương vong ước tính tăng hơn gấp đôi.

Các chất độc được chia thành bốn lớp sinh lý chính; đối với OM của mỗi lớp có các đặc tính khác nhau, cần có bộ biện pháp bảo vệ riêng. OV của hoạt động liệt dây thần kinh tác động lên hệ thần kinh một cách nhanh chóng, nhưng cũng nhanh chóng bị phân hủy. Các tác nhân gây phồng rộp da phá hủy mô tế bào khi tiếp xúc và có thể giữ được đặc tính của chúng trong một thời gian dài. Một tác nhân gây ngạt thở làm bỏng phế quản và phổi trong quá trình hít phải. Nói chung, các tác nhân độc hại cản trở khả năng vận chuyển oxy của máu. Chúng hành động nhanh chóng, nhưng cũng nhanh chóng tiêu tan. Chất độc có thể ở thể khí, lỏng hoặc bột, hai dạng sau có thể rất dai dẳng.

Hình ảnh
Hình ảnh

Bảo vệ không căng thẳng

Trong nhiều năm, nhân viên được bảo vệ chống hóa chất cá nhân bằng cách mặc quần áo bảo hộ bên ngoài làm bằng vật liệu không thấm nước và đeo mặt nạ phòng độc hoặc mặt nạ phòng độc. Mặt nạ phòng độc sử dụng bộ lọc đặc biệt để hấp thụ hóa chất, trong khi quần áo bảo hộ bên ngoài giống áo mưa hoặc áo mưa, bảo vệ da khỏi tiếp xúc với OM. Loại quần áo này ngày nay phổ biến, kể cả ở phương Tây, nơi nó thuộc về bộ bảo vệ Cấp A. Ví dụ, bộ quần áo Tychem HazMat do Dupont phát triển được sử dụng rộng rãi bởi cả quân đội và dân sự. Những bộ dụng cụ này được đóng kín hoàn toàn và do đó hầu hết thường được mặc trong thời gian giới hạn do khả năng quá nóng và mệt mỏi của người mặc. Áo khoác nhẹ không thấm nước, quần và bao ủng hoặc đơn giản là mũ trùm đầu cũng được sử dụng để bảo vệ trong thời gian ngắn, chẳng hạn như khi băng qua khu vực bị nhiễm bệnh. Chúng chủ yếu dùng một lần và được làm từ các vật liệu như Tyvek của Dupont hoặc vật liệu làm từ PVC.

Quân đội Hoa Kỳ đã từng tiêu chuẩn hóa bộ bảo vệ được lót bằng than chì được sử dụng trong Chiến tranh vùng Vịnh lần thứ nhất. Mặc dù phù hợp với binh lính hơn so với các mẫu trước đó, nhưng nó vẫn cồng kềnh, không thở được, giảm hiệu suất khi bị ướt và than chì làm đen quần áo của người mặc và các phần cơ thể lộ ra ngoài. Sau Chiến dịch Bão táp sa mạc, bộ dụng cụ này đã nhận được nhiều đánh giá tiêu cực, liên quan đến việc quân đội Mỹ cần các giải pháp thay thế có thể cải thiện các đặc tính theo quan điểm sinh lý học. Tuy nhiên, lực lượng liên quân của một số nước đã có kinh nghiệm mặc các bộ bảo hộ tương tự ở các vùng sa mạc, trong đó các vấn đề trên đã được giải quyết thành công. Ví dụ, người Pháp mặc một bộ đồ do Paul Boye chế tạo, không có tác dụng sinh lý bổ sung, mặc dù nó cũng có lớp lót bằng than chì, nhưng đồng thời trông giống như một thiết bị chiến đấu thông thường.

Một công nghệ lọc khác dựa trên các quả bóng than chì được dán vào lớp lót của một bộ quần áo bảo hộ. Công nghệ này, được đề xuất bởi công ty Bliicher của Đức có tên là Saratoga, được sử dụng trong Công nghệ Suit Tích hợp Hạng nhẹ Dịch vụ Chung (JSLIST), được quân đội Hoa Kỳ chấp nhận cung cấp. Đổi lại, công ty Haven Technologies của Anh đã hợp tác với OPEC CBRN để cung cấp các bộ dụng cụ Kestrel và Phoenix.

Một phát ngôn viên của OPEC cho biết Kestrel "là một bộ quần áo có trọng lượng trung bình, nhẹ hơn 30% và lý tưởng cho khí hậu nóng." Kestrel được chọn vào năm 2016 cho Lực lượng Vũ trang Úc.

Hình ảnh
Hình ảnh

Nghiên cứu và phát triển

Tại Hoa Kỳ, một số chương trình nghiên cứu và phát triển đang được thực hiện, mục đích là tạo ra các hệ thống bảo vệ cá nhân chống lại OS, vốn có gánh nặng sinh lý thấp hơn cho người lính. Một trong những cách tiếp cận là làm cho thiết bị chiến đấu tiêu chuẩn có khả năng chống lại OV, do đó không cần phải có những bộ quần áo đặc biệt luôn phải mang theo bên mình và thường xuyên mặc vào. Việc loại bỏ thêm một lớp quần áo cũng giúp giảm căng thẳng do nhiệt và cải thiện sự thoải mái khi mặc.

WL Gore đã phát triển các loại vải bảo vệ không thấm nước và thấm có chọn lọc bao gồm cả Chempak. Một phát ngôn viên của công ty giải thích rằng “Đây là một chiếc áo khoác ngoài rất nhẹ để sử dụng trong thời gian ngắn. Các loại vải bảo vệ có tính thẩm thấu có chọn lọc làm giảm mồ hôi bằng cách cho phép nhiệt truyền ra bên ngoài, nhưng đồng thời ngăn chặn sự xâm nhập của OM. Điều này góp phần làm giảm một chút nhiệt độ cơ thể của người mặc bộ đồ. Chempak thường được sử dụng để làm quần áo lót dùng để mặc các thiết bị chiến đấu thông thường. Đồ lót này có thể được mặc lâu hơn, nó ít cồng kềnh hơn và do đó thoải mái hơn.

Công nghệ nano cũng đang được khám phá như một giải pháp khả thi, giúp có thể sản xuất hàng dệt nhẹ hơn và thoáng khí hơn để bảo vệ khỏi OM. Vải được phủ bằng sợi nano có triển vọng tốt, vì sau khi ngâm tẩm với chất hấp thụ, chúng vẫn không thấm các chất lỏng và sol khí, đồng thời tản nhiệt và không cản trở quá trình thoát mồ hôi. Người ta cũng tin rằng bộ đồng phục bảo hộ này sẽ bền hơn và mang đến cho người mặc sự thoải mái hơn.

Cần phải thừa nhận rằng việc phát triển các bộ quần áo có các đặc tính tốt nhất để bảo vệ chống lại OV đang được chú trọng rất nhiều. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu thực địa và trong phòng thí nghiệm xác nhận rằng gánh nặng lớn nhất đối với một người lính là đeo mặt nạ phòng độc. Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp hoạt động thể chất cao. Về vấn đề này, các cấp độ bảo vệ cá nhân khác nhau đã được xác định, thường được viết tắt là MOPP (Tư thế Bảo vệ Định hướng Nhiệm vụ - quy trình sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân, tùy thuộc vào tính chất của nhiệm vụ được thực hiện). Các phạm vi này từ MOPP cấp 0, khi chỉ mặc trang phục chiến đấu và đồng phục bình thường, đến MOPP cấp 4, yêu cầu phải mang đầy đủ đồ bảo hộ, từ giày và găng tay đến mũ trùm đầu và mặt nạ phòng độc. Các cấp độ MOPP khác xác định ít vật phẩm theo bộ hơn, nhưng bạn phải mang theo bên mình và sẵn sàng để sử dụng ngay lập tức. Nói chung, quyết định về mức độ MORR được ban chỉ huy đưa ra dựa trên việc đánh giá mức độ đe dọa của việc sử dụng vũ khí.

Hình ảnh
Hình ảnh

Phát hiện các chất độc hại

Phức tạp khi quyết định sử dụng mức MOPP thấp hơn (mong muốn tiềm ẩn của các chỉ huy) là thực tế là sự hiện diện của OM có thể không rõ ràng đối với các giác quan của con người, ít nhất là trước khi nó bắt đầu tác động tiêu cực lên những người đã bị nhiễm bệnh. Một số tác nhân còn được cố tình tạo ra để có thể bền bỉ, duy trì hiệu quả trong thời gian dài. Kết quả là, các đơn vị có thể dễ dàng đi vào khu vực bị nhiễm mà không nhận ra nó. Do đó, điều rất quan trọng là phải liên tục theo dõi sự hiện diện của các chất và phát hiện nhanh chóng chúng. Các hệ thống này cần phải đơn giản, đáng tin cậy và chính xác, vì báo động giả có thể yêu cầu phải đeo bộ bảo vệ, điều này sẽ làm giảm hiệu quả của nhân viên. Máy dò cố định và di động là cần thiết, vì cả đơn vị tiền phương và đơn vị ở phía sau đều có thể trở thành mục tiêu tiềm tàng cho vũ khí hủy diệt hàng loạt. Thật vậy, việc sử dụng vũ khí chống lại các sở chỉ huy, pháo đội, căn cứ tiếp liệu và sân bay được coi là rất hiệu quả trong việc phá vỡ hành động của đối phương, vì những đối tượng này dễ bị phát hiện và rất dễ bị tấn công.

Công nghệ đơn giản nhất để phát hiện chất hữu cơ là giấy chỉ thị. Nó bao gồm các sọc cơ bản, chẳng hạn như dải M8 và M9 mặc cho người lính, đến bộ M18AZ được sử dụng bởi các đơn vị trinh sát hóa học chiến thuật. Một quá trình được gọi là đo màu trực quan dựa trên phản ứng xảy ra khi một tác nhân tiếp xúc với một chất trên giấy. Sự thay đổi màu sắc trực quan cụ thể xảy ra tùy thuộc vào sự hiện diện của một OM cụ thể. Que thử RH rẻ tiền, đơn giản và đặc biệt hiệu quả khi làm việc với chất lỏng và bình xịt. Tuy nhiên, chúng nhạy cảm với độ ẩm cao.

Hệ thống thủ công được sử dụng để xác định chính xác hơn. Trong các thiết bị dò tìm di động và tĩnh cầm tay thuộc dòng AP4 của công ty Pháp Proengin, công nghệ quang phổ ngọn lửa được sử dụng để phát hiện và xác định các tác nhân chiến tranh hóa học. Một phát ngôn viên của công ty cho biết “chúng hoạt động tốt trên thực địa, bất chấp trời mưa hoặc độ ẩm cao, ngay cả khi có sự hiện diện của các chất hóa học không liên quan. Chúng có thể phát hiện các chất gây tê liệt thần kinh, phồng rộp và gây nôn, cũng như nhiều hóa chất công nghiệp độc hại. Smiths Detection cung cấp thiết bị HGVI của mình, có thể vận hành đồng thời nhiều cảm biến bằng cách sử dụng các công nghệ khác nhau: máy dò di động ion, máy ảnh quang hóa và máy ảnh chụp cắt lớp gamma. Một khối nhỏ gọn nặng 3,4 kg không chỉ xác định OM và các chất độc hại công nghiệp, mà còn cả bức xạ gamma.

Airsense Analytics đã phát triển một hệ thống cung cấp khả năng phát hiện "cải tiến" các hóa chất cũng như các chất công nghiệp độc hại và các hợp chất nguy hiểm khác. Thiết bị GDA-P của nó cho phép các nhóm trinh sát với hiệu quả cao không chỉ xác định OM mà còn cả các chất độc hại khác. Những khả năng này ngày càng trở nên quan trọng vào thời điểm mà các cấu trúc bán quân sự và phi quân sự, thiếu khả năng tiếp cận vũ khí hóa học, có thể sử dụng các giải pháp thay thế. Điều đáng nói là một hệ thống khác được thiết kế để phát hiện chất hữu cơ và các chất độc hại trong công nghiệp. Đây là Máy dò Hóa học Thế hệ Tiếp theo của Owlstone được thiết kế cho Quân đội Hoa Kỳ. Với trọng lượng dưới một kg, nó báo cáo việc phát hiện tác nhân trong vòng 10 giây; có sẵn trong phiên bản thủ công và trong phiên bản cài đặt trên máy. Thiết bị có thể được lập trình để mở rộng phạm vi chất phân tích.

Kích thước và trọng lượng là một số đặc điểm quan trọng nhất của máy dò OB cá nhân, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả chiến đấu của một người lính. Máy dò tác nhân hóa học cầm tay (JCAD), do BAE Systems cung cấp, có thể tích lũy, báo cáo các trường hợp tác nhân hóa học và lưu trữ tất cả thông tin này trong bộ nhớ của nó để phân tích chi tiết sau này. Máy dò JCAD sử dụng công nghệ sóng âm bề mặt, cho phép phát hiện các OM khác nhau cùng một lúc.

Một trong những hành vi ưa thích sau một cuộc tấn công OV là tránh các khu vực bị nhiễm bệnh bằng cách nhanh chóng xác định chúng. Tính năng phát hiện từ xa trong thời gian thực là chìa khóa cho điều này. Máy phát hiện chờ hóa chất chung (JCSD) sử dụng công nghệ laser tia cực tím và gắn vào chân máy hoặc phương tiện. Việc xác định dương tính lên đến 20 chất độc hại và 30 chất công nghiệp độc hại được thực hiện trong vòng chưa đầy hai phút. Một máy dò OM tầm xa khác được gọi là MCAD (Máy dò tác nhân hóa học di động) được phát triển bởi Northrop Grumman. Công ty cho biết, hệ thống này hoàn toàn thụ động và có khả năng phát hiện các chất độc hại ở khoảng cách 5 km bằng cách sử dụng thư viện các thuật toán nhận dạng. Các chất bổ sung có thể được lập trình để bổ sung cho thư viện này. Thiết bị có thể được giám sát không dây và được kết nối với mạng truyền thông. MCAD đã được chứng minh là có hiệu quả cao ở cả trên bờ và ngoài khơi.

Hình ảnh
Hình ảnh

Giao thoa âm thanh khí quyển nhỏ gọn (CATSI) là một hệ thống viễn thám khác được phát triển bởi Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Quốc phòng Canada và được triển khai trong Quân đội Canada. Với máy quang phổ Fourier tích hợp, thiết bị có thể tự động phát hiện và xác định các chất hóa học ở khoảng cách lên đến 5 km. Thiết bị RAPIDPIus của Bruker Daltonik, được gắn trên giá ba chân, tàu hoặc ô tô, sử dụng chức năng quét vòng tròn với cảm biến hồng ngoại thụ động và quang phổ biến đổi Fourier để phát hiện chất hữu cơ và hóa chất công nghiệp.

Máy dò khí MS Second Sight MS gắn trên giá ba chân của Bertin Instruments sử dụng máy ảnh hồng ngoại đa diện không được làm mát có thể phát hiện các chất độc hại, bao gồm cả các đám mây hỗn hợp, ở khoảng cách 5 km. Thiết bị quét 360 độ ba phút một lần với trường xem có thể lựa chọn là 12, 30 hoặc 60 độ. Thiết bị cung cấp kết quả xác định dương tính của các chất được khảo sát trong vòng chưa đầy 10 giây.

Ngày nay, sự chú ý đến phát hiện từ xa sớm phản ánh xu hướng ngày càng tăng rằng phản ứng tốt nhất đối với việc sử dụng các tác nhân là xác định nhanh nhất và chính xác nhất và xác định vị trí của vùng ô nhiễm. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu về các biện pháp bảo vệ làm giảm hiệu quả chiến đấu, có thể được chấp nhận đối với các lực lượng cơ động, nhưng hoàn toàn không phù hợp với những đơn vị và hoạt động cần triển khai tĩnh. Ngay cả phản ứng cơ bản nhất dưới hình thức trú ẩn trong lều và nơi trú ẩn trong trường hợp cảnh báo được đưa ra đủ sớm cũng có thể hạn chế mức độ tiếp xúc với OM. Do đó, một số công ty đã sản xuất các mái che mềm làm bằng vật liệu dệt không chỉ chống lại các chất trong không khí mà còn có thể được sử dụng làm điểm khử nhiễm. Công ty Warwick Mills của Anh sử dụng một loại vải được cấp bằng sáng chế ngâm tẩm hóa chất-sinh học. Họ cũng đang phát triển một loại laminate tự hủy kích hoạt có thể phân hủy hóa chất một cách đáng tin cậy. Hệ thống UTS cung cấp các mái lều không chỉ chống lại tác động của các chất hữu cơ mà còn được trang bị khóa không khí và bộ lọc tác nhân chiến tranh hóa học.

Hiệu quả của các cuộc tấn công vào các mục tiêu quân sự có sử dụng vũ khí được đo lường hơn là bằng sự bàng hoàng và bối rối phổ biến trong hàng ngũ bị tấn công hơn là thiệt hại về người. Việc phải đeo bộ dụng cụ bảo vệ và lắp thêm các thiết bị bảo vệ khi thực hiện ngay cả những công việc thường ngày nhất dẫn đến hiệu quả giảm mạnh: tốc độ bắn của pháo binh có thể giảm, các lần xuất kích của máy bay có thể kéo dài hơn, việc vận hành và bảo dưỡng thiết bị trở nên nhiều hơn phức tạp, nếu có thể, và nhân lực và vật lực được chuyển hướng để làm công việc khử trùng.

Đề xuất: