Мобильные радиационные, химические и биологические лаборатории зарубежных стран

Капитан А. Царёв

В зарубежных странах уделяется значительное внимание разработке перспективных средств защиты войск от оружия массового поражения (ОМП). Одним из важных направлений в этой деятельности считается создание транспортабельных радиационных, химических и биологических (РХБ) лабораторий, которые могут быть быстро развернуты в районах боевых действий, техногенных катастроф, стихийных бедствий и местах совершения терактов.

Группы быстрого реагирования на применение ОМП национальной гвардии сухопутных войск США в настоящее время располагают мобильной РХБ-лабораторией "Элс" (ALS - Analytical Laboratory System).

Мобильная РХБ-лаборатория "Элс" смонтирована на шасси грузового автомобиля "Джи Эм Си 500" (GMC 500) производства корпорации "Дженерал моторе". Разработка проекта лаборатории и подбор номенклатуры измерительной аппаратуры в фургоне были возложены на центр наземных операций ВМС (Сэйнт-Инигос, штат Мэриленд), а также на фирмы "Эргон электронике" (Лутон, Великобритания) и "Вулф Коуч" (Обурн, США, штат Массачусетс).

Мобильная РХБ-лаборатория "Элс": А - общий вид; Б - ИК-Фурье спектрометр "Илюминэтэ"; В - настольный хромато-масс-спектрометр фирмы "Симадзу"

В состав специального и дополнительного оборудования лаборатории входят: настольный хромато-масс-спектрометр японской фирмы "Симадзу"; ИК-Фурье спектрометр "Илюминэтэ" британской фирмы "Смите детекшн"; автоматический газосигнализатор "Рейд-М" германской компании "Брукер дальтонике"; флюоресцентный микроскоп; прибор для проведения иммунологических исследований М1М американской фирмы "Байоверис", принцип действия которого основан на иммунохемилюминесцентном анализе; два перчаточных бокса третьего уровня биологической безопасности; универсальный диагностический комплект "ДжейБЭИДС" для идентификации биологических поражающих агентов (БПА) с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР); гамма-спектрометр; дизель-генератор мощностью 15 кВт и другое оборудование.

Под руководством специалистов Эд-жвудского химико-биологического центра СВ США разрабатывается серия новых мобильных РХБ-лабораторий "Кэлс" (CALS - Common Analytical Laboratory System). В рамках указанных НИОКР, проводимых в интересах министерства обороны и гражданских силовых структур, уже создано несколько типов РХБ-лабораторий.

Типы мобильных РХБ-лабораторий "Кэлс": А - на шасси грузового автомобиля Ml078 фирмы "Стюарт энд Стивенсон"; Б - на базе двухстороннего контейнера переменного объема; В - коммерческий вариант; Г - коммерческий вариант на базе двухосного прицепа, буксируемого седельным тягачом

Мобильные лаборатории "Кэлс" предназначены для качественного и количественного определения отравляющих веществ (ОВ), БПА, радиоактивных, взрывчатых и наркотических веществ (РВ, ВВ и НВ), а также промышленных токсичных химикатов (ПТХ) в пробах физиологических жидкостей и образцах биологических тканей, взятых для клинических исследований, в воде, продовольствии, фураже, воздухе, грунте, растительности, в вещевом имуществе и снаряжении, на поверхности ВВТ и предметах медико-санитарного оснащения.

Лаборатории "Кэлс", разработанные для МО США, имеют модульную конструкцию, обеспечивающую их высокую мобильность и позволяющую варьировать комплектность в зависимости от задач под разделений, которым они приданы. Для нужд гражданских силовых министерств и ведомств разработан коммерческий аналог лаборатории на шасси грузового автомобиля и ее вариант на базе двухосного прицепа, буксируемого седельным тягачом.

Концепция применения мобильных РХБ-лабораторий "Кэлс"

Специальное оборудование лабораторий может быть представлено несколькими основными комплектами:

- оборудование для обнаружения и идентификации ОВ, БПА, РВ, ВВ, НВ и ПТХ;

- аппаратура для экологического мониторинга;

- аппаратура технического контроля и диагностики средств РХБЗ.

Кроме того, в состав оснащения лаборатории войдут: источник электроснабжения, оборудование самодиагностики, аппаратура связи и передачи данных, а также учебно-тренировочные средства и оборудование.

Мобильная РХБ-лаборатория "Кэлс" обеспечивает обработку и обобщение данных об РХБ-обстановке, полученных от других технических средств (например, машин Ml 135 "Страйкер, дистанционно управляемых аппаратов "Талон", малогабаритных БЛА серии RQ-11B "Равен") с последующей передачей результатов анализа на КП. Такое взаимодействие позволит американскому командованию заблаговременно подготовить свои войска к использованию средств защиты от оружия массового поражения и действиям в условиях РХБ-заражения местности, а в случае совершения теракта или при других чрезвычайных ситуациях обеспечит своевременное принятие мер к ликвидации их последствий уполномоченными гражданскими силовыми структурами.

На вооружении ВС Германии, Швеции и Швейцарии находится мобильная РХБ-лаборатория, разработанная германской фирмой "Рейнметалл лэндсистем". Она используется для обследования зараженных районов и объектов инфраструктуры, отбора и транспортировки проб, а также для проведения их специфического анализа, в том числе в движении. Предусмотрена возможность взаимодействия лаборатории с машинами РХБ-разведки для анализа и идентификации отобранных ими проб.

Лаборатория включает четыре отдельных модуля (химический, биологический, радиометрический и управления), которые могут прибывать в зону заражения своим ходом или доставляться авиационным транспортом. Модули смонтированы на шасси 5-т грузовиков фирмы "ДаймлерКрайслер".

Имеется также командно-штабная машина, которая помимо прямых функций управления может быть использована для отбора и доставки проб с целью их дальнейшего исследования в лаборатории. Биологический модуль представляет собой лабораторию с третьим уровнем биологической безопасности, состоящую из двух отсеков, соединенных герметичной шлюзовой камерой.

Специальное оборудование модулей этой лаборатории включает: газовый хроматограф; микробиологический бокс; масс-спектрометр; пробоотборник; микроскопы (люминесцентный, инвертированный и стереоскопический); набор сред для выращивания культур; центрифуги; миксеры; автоклав; фотометр; комплекты для проведения ПЦР-диагностики "Смарт Сайклер" и аппаратуру для проведения иммуноферментного анализа; средства связи (УКВ-радиостанция, аппаратура цифровой и спутниковой связи). Данная лаборатория успешно использовалась в Боснии и Герцеговине при мониторинге районов, подвергшихся ударам авиации НАТО, что позволяло обнаруживать фрагменты боеприпасов, содержащих обедненный уран.

Модули лаборатории, разработанные для вооруженных сил Швеции и Швейцарии, размещаются на шасси грузового автомобиля семейства "Дуро-3".

Для сил гражданской обороны ФРГ, КНР и Республики Корея специалисты германской фирмы "Гимакс-шмитс" разработали мобильную лабораторию, предназначенную для решения задач РХБ-разведки и контроля, идентификации неизвестных веществ, мониторинга обстановки, а также для отбора химических и биологических проб.

Для ведения радиационной разведки используются дозиметры германской фирмы "Граетз", в частности портативные Х5С и ED 150, обеспечивающие измерение эквивалентной дозы и ее мощности по рентгеновскому и гамма-излучению с повышенной точностью, а также дозиметр "Комо 170F", предназначенный для измерения альфа-, бетта- и гамма-излучений.

Химический анализ в машине проводится с помощью портативного ("Хапсайт смарт") и стационарного хромато-масс-спектрометров американской фирмы "Инфикон", а также автоматического газосигнализатора "Кмс" германской компании "Дрэгер".

Для проведения биологического анализа в состав специального оборудования лаборатории включены: комплект отбора биологических проб, перчаточный бокс, автоклав, ламинарный шкаф и комплект для проведения ПЦР-диагностики "Лайт-Сайклер" германской фирмы "Рохэ диагностике".

Кроме того, дополнительное оборудование лаборатории представлено метеорологическим комплектом, камерой видеонаблюдения и портативным компьютером. Имеются также отсек для проведения специальной обработки защитной одежды, средства индивидуальной и коллективной защиты, электрогенератор, компрессор, резервуары для чистой и загрязненной воды, холодильная установка для хранения образцов и реагентов.

Научно-техническим центром МО Финляндии и фирмой "Инвайроникс" разработан опытный образец химико-биологической лаборатории на базе буксируемого четырехосного автомобильного прицепа. Она предназначена для анализа поступающих проб на наличие в них ОВ, БПА и ПТХ. Лаборатория может транспортироваться наземным, железнодорожным и воздушным транспортом. Запасы расходного имущества и материалов обеспечивают ее непрерывную эксплуатацию в течение 72 ч. Лаборатория может использоваться для выполнения задач РХБ-контроля в интересах министерства обороны Финляндии, национальных служб быстрого реагирования, а также для обеспечения международных миротворческих и гуманитарных миссий.

Лаборатория, оснащенная исследовательскими и аналитическими приборами, средствами коммуникации, включает в себя три модуля: биологический, химический и радиологический.

Химический модуль оборудован мобильным хромато-масс-спектрометром "Эджи-лент МСД 5973N", ионным хроматографом "Дайонекс 1500", спектрофотометром "Меркнова 400", прибором химического контроля "Ферст дефендер", ИК-Фурье спектрометром "ХазМат АйДи" и метал-лоанализатором XT-440L.

Биологический модуль включает: укладку для проведения полимеразно-цепной реакции "Реал-тайм ПЦР 7300" ("Эплайд байосистемз", США), комплект аппаратуры для идентификации БПА "Рапид" ("Айдахо текнолоджиз", США), прибор для проведения иммунологических исследований М1М, а также перчаточный бокс.

Радиологический модуль оснащен анализатором изотопного состава радиоактивных материалов "Эметэк" ("Ортэк", США), а также универсальным радиометром "Колибри ТТС" ("Канберра", США).

Итальянской фирмой "Кристанини" совместно с "Биотрэйс майкросэйф" разработаны три лаборатории (биологическая B-LAB/1104, химическая и радиационная), выполненные на базе цельнометаллических контейнеров компании "Ми Ко Сэр" из нержавеющей стали. Они отвечают стандарту НАТО STANAG 4632, могут перевозиться наземным, водным и воздушным (военно-транспортные самолеты C-130J) видами транспорта и снабжены системами погрузки/ выгрузки с автоматической стабилизацией в горизонтальной плоскости. Для гражданских сил экстренного реагирования Италии на базе такого контейнера создана РХБ-лаборатория, адаптированная под задачи пожарных подразделений. Все работы в лабораториях выполняются только в стационарном положении.

Габаритные размеры контейнера 6,1 х 2,4 х 2,4 м. Электропитание осуществляется от сети переменного трехфазного тока силой до 32 А, напряжением 400 В и частотой 50 Гц. Контейнер снабжен установками фильтрации воздуха и воды, автономной системой водоснабжения с двумя резервуарами для чистой и загрязненной воды по 300 л, а также дренажной системой.

Внутреннее пространство контейнера разделено на два отделения: рабочее и технологическое. В состав рабочего входят собственно лабораторное помещение и бытовой отсек, предназначенный для специальной обработки защитной одежды и ее сушки.

Технологическое отделение, расположенное в торцевой части контейнера, включает в свой состав: дизель-генератор выходной мощностью до 17 кВт; резервуар для дизельного топлива объемом 270 л; источник бесперебойного электропитания, обеспечивающий работу оборудования в течение 15 мин после отключения внешнего электропитания; фильтровентиляционную установку; воздушный компрессор; фильтры тонкой и грубой очистки воздуха и прибор специальной обработки "Псдс-10 Мил". Разработчики гарантируют нормальную эксплуатацию лабораторий при наружных температурах в диапазоне от - 19 до + 44 °С, хранение и транспортировку от - 30 до + 44 °С) при относительной влажности воздуха от 30 до 90 %

В комплект лабораторий может входить дополнительный переносной полевой душ с двумя резервуарами для воды 1000 л каждый для спецобработки средств защиты и санитарной обработки личного состава за пределами контейнера.

Специальное оборудование химической лаборатории включает: настольный хромато-масс-спектрометр "Эджилент 6890-5975" (установлен в отдельном боксе из нержавеющей стали, в котором поддерживается низкое давление); ИК-Фурье спектрометр "Альфа" германской фирмы "Брукер дальтонике"; спектрофотометр, работающий в УФ- и видимом диапазонах длин волн; люминометр для экологического мониторинга; фотометр для идентификации солей хлористой кислоты, а также оборудование для анализа проб на фосфорорганические соединения, цианиды, хлориды, мышьяковые соединения, пестициды и аммоний.

В состав специального оборудования биологической лаборатории входят: перчаточный бокс третьего уровня биологической защиты; автоклав; холодильная установка; прибор для проведения иммунологических исследований, основанный на иммунохемилюминесцентном анализе; универсальный диагностический комплект "ДжейБЭЙДС" для идентификации БПА с помощью ПЦР. Работы в биологической лаборатории можно проводить в автономном режиме в течение 72 ч. Масса полностью снаряженного контейнера 8 т.

В состав специального оборудования радиационной лаборатории входит полупроводниковый детектор из сверхчистого германия (находится в охлаждаемом жидким азотом криостате), подключенный к многоканальному анализатору "Диги Дарт" американской фирмы "Ортик". Анализ питьевой воды и других жидкостей проводится с помощью жидкостных сцинтилляционных счетчиков "Трайлэр" финской фирмы "Хайдекс".

В настоящее время на снабжении 7-го полка защиты от ОМП "Кремона" (Чивитавеккья) ВС Италии состоят пять биологических лабораторий B-LAB/1104, предназначенных для решения задач РХБ-защиты в рамках ОВС НАТО. Стоимость одной 6 млн долларов США. В ближайшее время они будут дополнены химическими и радиационными модулями для функционирования в составе единого аналитического РХБ-комплекса итальянских вооруженных сил.

Таким образом, анализ представленных РХБ-лабораторий, имеющихся на снабжении ВС и гражданских ведомств ведущих зарубежных государств, выявляет тенденцию к использованию автономных модульных конструкций на базе транспортабельных контейнеров. Применение модульной компоновочной схемы обеспечивает высокую мобильность лабораторий, а также возможность в минимальные сроки развернуть и подготовить к работе специализированные пункты, способные выполнять широкий спектр задач РХБ-разведки и контроля.

В состав специального оборудования зарубежных лабораторий в обязательном порядке включены: хромато-масс-спектро-метры, газосигнализаторы, аппаратура для идентификации биологических полимерных агентов с помощью ПЦР, приборы для проведения иммунологических исследований, перчаточные боксы и приборы для проведения радиационной разведки и контроля. В американской, итальянской и финской лабораториях дополнительно присутствуют ИК-Фурье спектрометры, которые позволяют проводить срочные анализы твердых и жидких тел, включая неорганические материалы, при этом в итальянской и финской лабораториях данные устройства портативные, что позволяет использовать их за пределами контейнера.

В целом в ведущих зарубежных странах оснащение вооруженных сил и формирований гражданской обороны мобильными радиационными, химическими и биологическими лабораториями находится на высоком техническом уровне, позволяющем оперативно реагировать на возникновение угрозы применения противником оружия массового поражения или в короткие сроки проводить мероприятия по ликвидации последствий террористических актов с применением отравляющих, взрывчатых, радиоактивных веществ, промышленных токсичных химикатов и биологических поражающих агентов.

Зарубежное военное обозрение, 2012, №9, с. 41-48

• Защита войск от оружия массового поражения (1976)