Nieuwe technologieën voor bescherming tegen chemische wapens

Inhoudsopgave:

Nieuwe technologieën voor bescherming tegen chemische wapens
Nieuwe technologieën voor bescherming tegen chemische wapens

Video: Nieuwe technologieën voor bescherming tegen chemische wapens

Video: Nieuwe technologieën voor bescherming tegen chemische wapens
Video: Armored Core Lore: The Story of Armored Core 4 and For Answer Part 2 2024, April
Anonim
Nieuwe technologieën voor bescherming tegen chemische wapens
Nieuwe technologieën voor bescherming tegen chemische wapens

Het risico om te worden aangevallen door massavernietigingswapens (chemisch, biologisch, radiologisch of nucleair) is een punt van zorg voor commandanten die elke moderne militaire operatie uitvoeren. Deze situatie kan zich voordoen, zelfs als dergelijke wapens door internationale verdragen zijn verboden, terwijl het gebruik ervan onwaarschijnlijk lijkt.

Deze zorg heeft ernstige gronden, want als de troepen niet goed zijn voorbereid en uitgerust, kan dit leiden tot grote verliezen en het verloop van de operatie ernstig verstoren. Van alle soorten massavernietigingswapens (WMD) hebben chemische wapens (CW) de afgelopen jaren bekendheid gekregen vanwege hun openlijk gebruik in verschillende conflicten, waaronder het conflict in Syrië. In de oorlog tussen Iran en Irak tussen 1980 en 1988 gebruikte Irak ook chemische wapens, wat een flagrante misdaad tegen de menselijkheid werd, aangezien de aangevallen Iraniërs hier niet klaar voor waren en niet waren uitgerust met speciale chemische bescherming. Over het algemeen zijn aanvallen met het gebruik van chemische wapens in de regel niet tactisch van aard, hun doel is om angst en afschuw in de gelederen van de vijand te zaaien. Als we echter de geschiedenis van het gebruik van CW analyseren, kunnen we concluderen dat het zelden een beslissende gevechtswaarde had, vooral wanneer het werd gebruikt tegen getrainde moderne troepen.

Zelfs rekening houdend met de niet zo beslissende impact van CW, heeft het nemen van maatregelen die nodig zijn om zich voor te bereiden op bescherming tegen chemische of biologische oorlogsmiddelen een negatief effect op het vermogen van soldaten om hun taken uit te voeren. In het geval van een CW-aanval moet elke soldaat onmiddellijk reageren door de nodige beschermende uitrusting aan te trekken om te beschermen tegen de effecten ervan. En daarvoor krijgt hij een paar seconden. Dit betekent dat hij te allen tijde een gasmasker en een speciaal chemisch beschermingspak bij zich moet hebben. Dit pak is speciaal ontworpen om te beschermen tegen giftige stoffen en wordt vaak over normale gevechtsuitrusting gedragen. Het kan omvangrijk en oncomfortabel zijn en overmatig zweten veroorzaken. Veel van deze beschermende pakken zijn luchtdicht, ademen niet, waardoor de door de drager gegenereerde warmte niet kan ontsnappen, zelfs bij gematigde temperaturen, wat kan leiden tot oververhitting van het lichaam. In omstandigheden met hoge omgevingstemperaturen neemt de kans daarop toe, zelfs zonder fysieke inspanning. De hoge fysieke activiteit van soldaten in gevechten kan een zonnesteek veroorzaken, evenals uitdroging en andere ernstige problemen. Zelfs de eenvoudigste taak in zo'n pak wordt moeilijk en het uithoudingsvermogen neemt snel af. Het rapport van het Defense Analytics Institute voor het Amerikaanse ministerie van Defensie, "The Impact of Wearing a Protective Kit on Human Performance", stelt dat "zelfs zonder thermische blootstelling, het vermogen van gevechts- en ondersteunend personeel om taken uit te voeren aanzienlijk wordt verminderd." Dit werd aangetoond tijdens militaire oefeningen, waarbij het geschatte aantal slachtoffers meer dan verdubbelde.

Giftige stoffen zijn onderverdeeld in vier belangrijke fysiologische klassen; voor de OM van elke klasse met verschillende eigenschappen is een eigen set beschermingsmaatregelen vereist. OV's met zenuwparalytische werking werken snel op het zenuwstelsel, maar ontbinden ook snel. Blaarvormende middelen op de huid vernietigen celweefsel bij contact en kunnen hun eigenschappen lang behouden. Een verstikkend middel verbrandt de bronchiën en longen tijdens het inademen. Over het algemeen interfereren giftige stoffen met het vermogen van het bloed om zuurstof te transporteren. Ze handelen snel, maar vervliegen ook snel. Giftige stoffen kunnen gasvormig, vloeibaar of poedervormig zijn, de laatste twee vormen kunnen zeer persistent zijn.

Afbeelding
Afbeelding

Stressvrije bescherming

Gedurende vele jaren werd persoonlijke chemische bescherming van het personeel geboden door het dragen van beschermende buitenkleding gemaakt van ondoordringbare materialen en een gasmasker of gasmasker. Het gasmasker gebruikte speciale filters om chemicaliën te absorberen, terwijl de buitenste beschermende kleding leek op een regenjas of regenjas, die de huid beschermde tegen contact met OM. Kleding van dit type is tegenwoordig populair, ook in het Westen, waar het behoort tot beschermende kits van niveau A. Het door Dupont ontwikkelde Tychem HazMat-pak wordt bijvoorbeeld veel gebruikt door zowel militaire als civiele eerstehulpverleners. Deze kits zijn volledig afgedicht en worden daarom meestal gedurende beperkte perioden gedragen vanwege de kans op oververhitting en vermoeidheid van de drager. Lichtgewicht, ondoordringbare jassen, broeken en bootcovers of gewoon capes met capuchon worden ook gebruikt om op korte termijn bescherming te bieden, zoals bij het oversteken van een besmet gebied. Ze zijn meestal voor eenmalig gebruik en zijn gemaakt van materialen zoals Dupont's Tyvek of materialen op basis van PVC.

Het Amerikaanse leger standaardiseerde ooit de met grafiet beklede beschermende kit die werd gebruikt in de eerste Golfoorlog. Hoewel het meer geschikt was voor soldaten dan eerdere modellen, was het toch omvangrijk, ademde het niet, verminderde het prestaties als het nat was, en grafiet bevlekte de kleding van de drager en de blootgestelde delen van het lichaam zwart. Na Operatie Desert Storm kreeg deze kit veel negatieve recensies, waarbij duidelijk werd dat het Amerikaanse leger alternatieve oplossingen nodig had die fysiologisch gezien betere eigenschappen hadden kunnen hebben. De coalitietroepen van sommige landen hadden echter al ervaring met het dragen van soortgelijke beschermende uitrustingen in woestijngebieden, waarbij de bovengenoemde problemen met succes werden opgelost. De Fransen droegen bijvoorbeeld een pak van Paul Boye, dat geen extra fysiologisch effect had, hoewel het ook een grafietvoering had, maar er tegelijkertijd uitzag als een conventionele gevechtsuitrusting.

Een andere filtratietechnologie is gebaseerd op grafietballen die aan de voering van een beschermend pak zijn gelijmd. Deze technologie, voorgesteld door het Duitse bedrijf Bliicher als Saratoga, wordt gebruikt in de Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology (JSLIST), die is goedgekeurd voor levering door het Amerikaanse leger. Op zijn beurt heeft het Britse bedrijf Haven Technologies samengewerkt met OPEC CBRN om Kestrel- en Phoenix-kits aan te bieden.

Een OPEC-woordvoerder zei dat de Kestrel "een middelzwaar pak is, 30 procent lichter en ideaal voor warme klimaten." Torenvalk werd in 2016 geselecteerd voor de Australische strijdkrachten.

Afbeelding
Afbeelding

Onderzoek en ontwikkeling

In de Verenigde Staten worden verschillende onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma's uitgevoerd, die tot doel hebben systemen te creëren voor persoonlijke bescherming tegen OS, die een lagere fysiologische belasting voor de soldaat hebben. Een van de benaderingen is om standaard gevechtsuitrusting bestand te maken tegen OV, waardoor er geen speciale pakken nodig zijn die constant bij je moeten worden gedragen en regelmatig moeten worden aangetrokken. Het weglaten van een extra laag kleding helpt ook om hittestress te verminderen en het draagcomfort te verbeteren.

WL Gore heeft ondoordringbare en selectief doorlatende beschermende weefsels ontwikkeld, waaronder Chempak. Een woordvoerder van het bedrijf legde uit: "Dit is een zeer lichtgewicht bovenkleding voor kortdurend gebruik. Selectief doorlatende beschermende stoffen verminderen transpiratie door warmte naar buiten te laten, maar voorkomen tegelijkertijd het binnendringen van OM. Dit draagt bij aan een lichte daling van de lichaamstemperatuur van de drager van het pak." Chempak wordt vaak gebruikt om ondergoed te maken waarover gewone gevechtsuitrusting wordt gedragen. Dit ondergoed kan langer gedragen worden, is minder volumineus en dus comfortabeler.

Nanotechnologie wordt ook onderzocht als een mogelijke oplossing, waardoor het mogelijk wordt om lichter en beter ademend textiel te verkrijgen ter bescherming tegen OM. Met nanovezels gecoate stoffen hebben goede vooruitzichten, omdat ze na impregnatie met een absorptiemiddel ondoordringbaar blijven voor vloeistoffen en aërosolstoffen en tegelijkertijd voor warmteafvoer zorgen en het transpiratieproces niet verstoren. Er wordt ook aangenomen dat dit beschermende uniform duurzamer zal zijn en de drager meer comfort zal bieden.

Erkend moet worden dat er terecht veel aandacht wordt besteed aan de ontwikkeling van pakken met de beste kenmerken van bescherming tegen OV. Talrijke veld- en laboratoriumstudies bevestigen echter dat de grootste last voor een soldaat het dragen van een gasmasker is. Dit geldt vooral in het geval van hoge fysieke activiteit. In dit verband zijn verschillende niveaus van persoonlijke bescherming gedefinieerd, vaak met de afkorting MOPP (Mission Oriented Protective Postures - de procedure voor het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen, afhankelijk van de aard van de taak die wordt uitgevoerd). Deze variëren van MOPP-niveau 0, wanneer alleen normale gevechtsuitrusting en uniformen worden gedragen, tot MOPP-niveau 4, waarvoor volledige beschermende kleding moet worden gedragen, van schoenen en handschoenen tot een capuchon en een gasmasker. Andere MOPP-niveaus definiëren minder kititems, maar moeten worden meegenomen en klaar zijn voor onmiddellijk gebruik. In het algemeen wordt de beslissing op het niveau van de MORR door de commandovoering genomen op basis van de inschatting van de gepercipieerde dreiging van het gebruik van wapens.

Afbeelding
Afbeelding

Detectie van giftige stoffen

Het besluit om een lager niveau van MOPP (latent verlangen van commandanten) te gebruiken, wordt gecompliceerd door het feit dat de aanwezigheid van OM misschien niet duidelijk is voor de menselijke zintuigen, tenminste voordat het zijn negatieve impact begint uit te oefenen op degenen die besmet zijn. Sommige middelen zijn ook opzettelijk gemaakt om persistent te zijn en hun effectiviteit voor een lange tijd te behouden. Hierdoor kunnen eenheden gemakkelijk het besmette gebied betreden zonder het te beseffen. Daarom is het erg belangrijk om continu te controleren op de aanwezigheid van stoffen en hun snelle detectie. Deze systemen moeten eenvoudig, betrouwbaar en nauwkeurig zijn, aangezien valse alarmen het dragen van beschermende kits kunnen vereisen, wat de effectiviteit van het personeel zal verminderen. Er zijn stationaire en draagbare detectoren nodig, aangezien zowel de voorste als de achterste eenheden potentiële doelen kunnen worden voor massavernietigingswapens. Het gebruik van wapens tegen commandoposten, artilleriebatterijen, bevoorradingsbases en vliegvelden wordt inderdaad als zeer effectief beschouwd bij het verstoren van vijandelijke acties, aangezien deze objecten gemakkelijk te detecteren en zeer kwetsbaar zijn.

De eenvoudigste technologie voor het detecteren van organische stof is indicatorpapier. Het varieert van basisstrepen, zoals de door soldaten gedragen M8- en M9-strips, tot de M18AZ-kit die wordt gebruikt door tactische chemische verkenningseenheden. Een proces dat visuele colorimetrie wordt genoemd, is gebaseerd op de reactie die optreedt wanneer een middel in contact komt met een stof op papier. Een specifieke visuele kleurverandering vindt plaats afhankelijk van de aanwezigheid van een specifieke OM. RH-teststrips zijn goedkoop, eenvoudig en bijzonder effectief bij het werken met vloeistoffen en spuitbussen. Ze zijn echter gevoelig voor een hoge luchtvochtigheid.

Voor een nauwkeurigere bepaling worden handmatige systemen gebruikt. In de handbediende stationaire en mobiele detectoren van de AP4-serie van het Franse bedrijf Proengin wordt vlamspectrometrietechnologie gebruikt om chemische oorlogsmiddelen te detecteren en te identificeren. Een woordvoerder van het bedrijf zei dat ze goed presteren in het veld, ondanks regen of hoge luchtvochtigheid, zelfs met de aanwezigheid van externe chemicaliën. Ze kunnen zenuwverlammende, blaarvorming en braakstoffen detecteren, evenals veel giftige industriële chemicaliën. Smiths Detection biedt zijn HGVI-apparaat aan, dat tegelijkertijd meerdere sensoren kan bedienen met behulp van verschillende technologieën: ionenmobiliteitsdetector, foto-ionisatiecamera en gammatomografiecamera. Een compact blok van 3,4 kg bepaalt niet alleen OM en giftige industriële stoffen, maar ook gammastraling.

Airsense Analytics heeft een systeem ontwikkeld dat een "verbeterde" detectie biedt van zowel chemicaliën als giftige industriële stoffen en andere gevaarlijke verbindingen. Met het GDA-P-apparaat kunnen verkenningsgroepen met een hoge efficiëntie niet alleen OM, maar ook andere gevaarlijke stoffen bepalen. Deze capaciteiten worden steeds belangrijker in een tijd waarin paramilitaire en niet-militaire structuren, die geen toegang hebben tot chemische wapens, alternatieve oplossingen kunnen gebruiken. Vermeldenswaard is een ander systeem dat is ontworpen voor de detectie van organisch materiaal en giftige industriële stoffen. Dit is Owlstone's Next Generation Chemical Detector, ontworpen voor het Amerikaanse leger. Met een gewicht van minder dan een kilogram meldt het de detectie van een agent binnen 10 seconden; beschikbaar in handmatige versie en in de versie van installatie op de machine. Het instrument kan worden geprogrammeerd om het bereik van analyten uit te breiden.

Grootte en gewicht zijn enkele van de belangrijkste kenmerken van persoonlijke OB-detectoren, omdat ze rechtstreeks van invloed zijn op de gevechtseffectiviteit van een soldaat. De draagbare Joint Chemical Agent Detector (JCAD), aangeboden door BAE Systems, kan zich ophopen, gevallen van chemische agentia rapporteren en dit alles in zijn geheugen opslaan voor latere gedetailleerde analyse. De JCAD-detector maakt gebruik van akoestische oppervlaktegolftechnologie, waarmee verschillende OM's tegelijkertijd kunnen worden gedetecteerd.

Een van de gedragslijnen die de voorkeur hebben na een OV-aanval is het vermijden van besmette gebieden door ze snel te identificeren. Realtime detectie op afstand is hierbij de sleutel. De Joint Chemical Stand-off Detector (JCSD) maakt gebruik van ultraviolette lasertechnologie en wordt op een statief of voertuig gemonteerd. Positieve identificatie van maximaal 20 giftige stoffen en 30 giftige industriële stoffen wordt uitgevoerd in minder dan twee minuten. Een andere langeafstands-OM-detector genaamd MCAD (Mobile Chemical Agent Detector) is ontwikkeld door Northrop Grumman. Het bedrijf zei dat dit systeem volledig passief is en in staat is om gevaarlijke stoffen op een afstand van 5 km te detecteren met behulp van een bibliotheek met herkenningsalgoritmen. Aanvullende stoffen kunnen worden geprogrammeerd om deze bibliotheek aan te vullen. Het apparaat kan draadloos worden bewaakt en worden aangesloten op een communicatienetwerk. MCAD heeft bewezen zeer effectief te zijn, zowel onshore als offshore.

Afbeelding
Afbeelding

Compact Atmospheric Sounding Interference (CATSI) is een ander teledetectiesysteem dat is ontwikkeld door Defense Research and Development Canada en wordt ingezet in het Canadese leger. Met de ingebouwde Fourier-spectrometer kan het apparaat automatisch chemicaliën detecteren en identificeren op een afstand van maximaal 5 km. Het RAPIDPius-apparaat van Bruker Daltonik, gemonteerd op een statief, schip of auto, maakt gebruik van circulair scannen met passieve infraroodsensoren en Fourier-transformatiespectroscopie om organisch materiaal en industriële chemicaliën te detecteren.

De op een statief gemonteerde Second Sight MS-gasdetector van Bertin Instruments maakt gebruik van een ongekoelde multispectrale infraroodcamera die gevaarlijke stoffen, waaronder gemengde wolken, kan detecteren op een afstand van 5 km. Het apparaat scant elke drie minuten 360 graden met een selecteerbaar gezichtsveld van 12, 30 of 60 graden. Het apparaat zorgt voor een positieve bepaling van de onderzochte stoffen in minder dan 10 seconden.

De aandacht die vandaag wordt besteed aan vroege detectie op afstand weerspiegelt de groeiende trend dat de beste reactie op het gebruik van middelen de snelste en meest nauwkeurige identificatie en lokalisatie van de verontreinigde zone is. Dit elimineert de noodzaak van beschermende maatregelen die de slagkracht verminderen, wat misschien acceptabel is voor mobiele troepen, maar helemaal niet geschikt is voor die eenheden en activiteiten die stationair moeten worden ingezet. Zelfs de meest elementaire reactie in de vorm van onderdak in tenten en schuilplaatsen bij een vroegtijdige waarschuwing kan ook de mate van blootstelling aan OM beperken. Als gevolg hiervan zijn verschillende bedrijven begonnen met de productie van zachte shelters gemaakt van geweven materialen die niet alleen bestand zijn tegen stoffen in de lucht, maar ook kunnen worden gebruikt als decontaminatiepunten. Het Britse bedrijf Warwick Mills gebruikt een gepatenteerde stof geïmpregneerd met een chemisch-biologische impregnering. Ze ontwikkelen ook een zelf-deactiverend laminaat dat chemicaliën betrouwbaar afbreekt. UTS Systems biedt tentenschuilplaatsen die niet alleen bestand zijn tegen de inwerking van organische stoffen, maar ook zijn uitgerust met luchtsluizen en filtratie-eenheden voor chemische strijdmiddelen.

De effectiviteit van aanvallen op militaire doelen met het gebruik van wapens wordt eerder afgemeten aan de schok en verwarring die heerst in de gelederen van de aangevallen dan aan menselijke verliezen. De noodzaak om beschermende uitrustingen te dragen en extra bewakers op te zetten bij het uitvoeren van zelfs de meest routinematige taken, leidt tot een sterke afname van de efficiëntie: de vuursnelheid van artillerie kan worden verminderd, vliegtuigvluchten kunnen langer duren, de bediening en het onderhoud van apparatuur wordt meer indien mogelijk gecompliceerd en menselijke en materiële middelen worden ingezet om aan desinfectie te werken.

Aanbevolen: