防禦核生化的盾牌

央視國際 (2003-11-26 09:30:23)

——淺談核生化洗消新技術與新裝備

　　□錢洪亭　閆玉雙　周紅

　　第一次世界大戰中，德軍首次使用化學武器。隨後，大規模殺傷性生物武器和原子武器也相繼在戰場上亮相。為了保障戰鬥人員在核生化條件下生存，及時恢復遭受核生化攻擊部隊的戰鬥力，出現了防化洗消保障裝備。它與防護、偵檢 “三位一體”，築成了核生化防禦的堅固長城。

　　洗消劑是實施核生化洗消的根本要素。目前各國裝備的洗消劑主要有3大類— ——以氯化、氧化為消毒機制的次氯酸鹽和有機氯胺，以鹼性消除或鹼性水解為消毒機制的有機超鹼體系和苛性鹼，吸附消毒粉。這些洗消劑在洗消效果上基本都能滿足應急洗消的要求，但在性能上仍存在對金屬兵器腐蝕性強、污染大、後勤負擔重等問題。針對這些問題，科學家利用當今出現的新材料、新技術、新工藝，不斷開發研究新型洗消劑。乳狀液消毒劑和反應型吸附消毒粉是改進性研究的主要方向。

　　將消毒活性成分製成乳液、微乳液或微乳膠，可以降低次氯酸鹽類消毒劑的腐蝕性。這類洗消劑有德國以次氯酸鈣為活性成分的C8乳液消毒劑以及意大利以有機氯胺為活性成分的BX24消毒劑等。改進後的氯化、氧化消毒劑腐蝕性顯著降低，而且因洗消劑黏度較單純的水溶液大，可在洗消表面上滯留較長時間，從而減少了消毒劑用量，提高了洗消效率。

　　為了提高吸附型消毒粉反應性能，美國、德國進行了大量研究，主要是將一些反應活性成分（如次氯酸鈣）或催化劑，通過高科技手段均勻混入已裝備的吸附消毒粉中，所吸附的毒劑會被活性成分消毒降解，這在一定程度上解決了毒劑解吸造成二次染毒的問題。

　　隨著新化學戰劑的出現和高精尖裝備不斷投入戰場，使得洗消劑的要求越來越高，因而研究多用途、低腐蝕、無污染且具有快速反應能力的洗消劑是新時期洗消劑研究發展的主要趨勢。目前已取得顯著進展並具有實用潛力的研究方向有生物酶催化、過氧化物消毒劑、納米金屬氧化物和自動消毒塗料等等。特別是生物酶和自動消毒塗料已被美國國防部列入其21世紀初洗消現代化戰略計劃。

　　高溫、高壓、射流洗消技術的採用是新一代洗消裝備的特徵和標誌。自20世紀80年代以來，高溫、高壓、射流技術在洗消領域得到廣泛應用，洗消裝備水平得到了極大的提高。高溫指水溫80℃、蒸汽溫度140℃~200℃、燃氣溫度500℃以上，高壓指工作壓力為6~7兆帕、燃氣流速可高達400米/秒，射流包括液體、汽體射流和光射流。

　　德國、意大利率先將高溫、高壓、射流技術應用於水基洗消裝備。由於高溫、高壓、射流洗消裝備利用高溫和高壓形成的射流洗消，産生物理和化學雙重洗消效能，因此具有洗消效率高、省時、省力、省洗消劑甚至不用洗消劑等特點，代表了當今洗消裝備的國際水平和發展趨勢。實踐證明，利用高壓熱氣流不僅對坦克、車輛等大型裝備的洗消非常有效，而且對表面涂有聚氨酯塗料的飛機、航空母艦等對象的洗消也非常有效。對防護服用170℃熱空氣與蒸汽的混合氣流可以徹底消毒，不殘留毒劑。因此，高溫、高壓、射流洗消技術依然是新時期發展洗消裝備的關鍵和重點。

　　隨著科學技術的發展，各類裝備中應用的電子、光學精密儀器、敏感材料將逐漸增多。它們一般受溫濕度影響較大，不耐腐蝕，在受沾染的情況下，不能用水基和傳統的具有腐蝕性的洗消劑洗消。目前，從整體技術而言，對敏感裝備的免水洗消技術尚處於起步階段。洗消方法主要有熱空氣洗消法、有機溶劑洗消法和吸附劑洗消法。美國計劃要在2015年前從根本上提高對電子設備、航空電子設備和其他敏感裝備的洗消能力。顯然，開發新型免水洗消方法、研製免水洗消裝備已成為新時期極為緊迫的研究課題。

　　為適應現代戰爭特點，保證武器裝備、人員在核生化戰爭條件下的生存力和戰鬥力，新時期的大型洗消裝備向具有多功能、模塊化、智慧化、防污染方向發展。

　　多功能，即克服早期洗消裝備功能單一的缺陷，使之不僅可用於武器裝備的洗消，還能夠用於人員、服裝及地面的洗消，在和平時期還能夠用於自然災害和各種核生化事故的緊急救援。

　　而模塊化，則是通過開發高性能的洗消核心模塊，經模塊之間的串、並聯，配以通用性好的零備件組合成不同型號的洗消裝備。

　　計算機技術和智慧機器人技術的迅速發展使洗消裝備自動化、智慧化水平不斷提高。洗消機器人將最終取代人員手持噴槍進行洗消的方法。洗消過程也將通過智慧控制，達到精確洗消的目的。例如，美軍研製的機器人洗消裝備便可以使用洗消液以高壓方式進行高速洗消作業。它借助可選擇的程序能夠對不同類型的戰鬥車輛進行洗消，且當裝置偏離預定路線時進行作業路線的修正。為了避免人員受染，美軍還研製了機器人受染服裝操作器和受染人員處理器。

　　同時，許多國家為了儘量減少部隊裝備受污染的可能性及降低裝備受污染的程度，保證裝備適合在污染環境中使用，進行了系統的理論研究，提出必須在裝備的設計上考慮滿足堅固性、可消性和適應性3個基本要素。堅固性是指裝備本身就能抗毒劑和消毒劑的腐蝕；可消性是指選用的材料能抗毒劑，裝備表面結構設計要便於洗消；適應性是指裝備系統與使用人員及其他系統相匹配。有的國家還提出了裝備結構設計上儘量減少凹、溝、槽，儘量避免使用合葉、細螺紋螺釘、彈簧旋鈕等不易被洗消乾淨的部件；對電子元件，要採用可剝性保護層加以覆蓋。

　　核生化戰爭條件下，很可能造成人員皮膚、服裝和攜帶武器的局部沾染，若不及時洗消，將會削弱部隊的戰鬥力。研究表明，毒劑在皮膚上沾染2~5分鐘，便有少量滲入，因此必須在這之前消毒才有效。顯然，皮膚消毒要在如此短的時間內進行完畢，僅依靠防化專業分隊的洗消保障是不現實的，受染人員必須進行應急自行洗消。因此，俄、美、英、法、德、加拿大、比利時、匈牙利等國都為其單兵裝備了個人洗消器材。代表性的裝備有美國的M291皮膚消毒包、俄羅斯的IP P-3單兵消毒盒等。

　　目前，各國還在不斷研製新産品，並對已有裝備進行更新換代，使之更加高效、輕便、實用。發展的關鍵是所用洗消藥劑必須高效、用量小，對皮膚沒有刺激。傳統的氯胺消毒劑和物理型吸附消毒粉已不能滿足要求。20世紀90年代，美國率先裝備了XE-555吸附反應型樹脂為活性成分的M291皮膚消毒所，其最大優點是輕便實用，能快速吸附毒劑並能與毒劑反應降解，對人員皮膚沒有任何副作用。美國陸軍醫藥研究與發展司令部認為，它完全滿足了軍方的需求，尤其是在有效性、安全性和操作簡易性方面均為目前最理想的個人消毒包。XE-555消毒粉的不足之處是對毒劑的降解過程比較緩慢。各發達國家正致力於生物酶、高倍吸附反應型消毒粉和醛肟燈消毒劑的開發和評估。相信在不久的將來，輕便、高效、無刺激的單兵應急洗消器材會與部隊見面。