文献综述
水面舰艇核生化防御系统发展概况
丁翠玲， 戚中田*
(第二军医大学海医系生物医学防护教研室， 上海 200433)
摘要： 核生化武器是增强军事实力的重要手段，各国均十分重视核生化战剂的研制与发展。随着科学技术的进步，核生化武器的发展非常迅速。并且，在未来战争中，核生化武器使用的可能性也不断增加。本文针对水面舰艇核生化防御系统的现状，重点介绍了侦测技术、洗消技术、防护技术装备的进展，并分析了水面舰艇生物战剂防护亟待解决的问题，对我国海军舰艇核生化防御系统的构建和完善提供依据。
关键词： 核生化武器; 侦测; 洗消; 防护; 生物战剂
相对常规武器而言，核生化武器易施放、难侦测、难防护〔1〕，并且具有巨大的破坏和毁伤能力，已被国际社会定义为大规模杀伤武器〔2〕。随着科学技术的进步，现代化的操控技术可实现核生化武器的远程精确制导与智能控制，可面对和适应复杂的战争环境，已成为海上作战的重大威胁之一〔2-3〕。同时核生化战剂及其运载工具不断改进，核生化武器的进展非常迅速，目前世界上拥有核生化武器的国家和地区也在不断增加〔4〕。核动力航母和潜艇的核泄漏〔5〕、海上核生化走私、恐怖组织袭击以及次生核化灾害使水面舰艇执行救援任务和处理突发事件时面临越来越多的威胁〔2〕。核生化武器在未来战争中使用的可能性不断增加〔4〕。 水面舰艇是海军主要的战斗和事故救援装备，在执行任务过程中非常容易受到核生化武器的威胁与攻击。由于舰艇上人员密集、活动范围小、气象条件差等原因，水面舰艇遭受核生化武器袭击时，工作人员无法立即撤出污染区或及时消除核生化污染物〔6-7〕。海上独特的作战环境也对水面舰艇的核生化防御装备提出了更高的挑战：除了高湿、高腐蚀环境外，水面舰艇还要应对高EMI环境、蒸汽、盐雾等对检测仪器的干扰〔6,8〕。因此，为了保障海军舰艇官兵在遭受到核生化威胁时仍然有效地执行军事任务，深入研究与发展舰艇核生化防御系统是十分必要并且形势迫切的。
1 舰艇核生化防御系统技术装备现状和进展
舰艇核生化防御系统，按照各部分技术装备所承担的任务和功能可分为侦测技术装备、洗消技术装备及防护技术装备。
1.1 侦测技术装备 舰艇核生化防御系统中的侦测技术装备可对核生化战剂的种类和范围进行定性、定量的探测与监测，使舰艇和舰员能够及时组织舰船和人员防护〔1〕。在核武器远距离遥测方面，主要利用三坐标雷达、光电声跟踪和卫星等装备来观测核爆炸〔9〕，利用提高超压增强灵敏度、空间宽带电磁频谱分辨、背景光强度和相位阶跃变化性能等新技术增强作战舰艇的遥测技术装备〔9-10〕。对于近距离核武器点源检测方面，则通过新型宽量程辐射剂量探测器和实时γ成像技术对核辐射进行检测和定位〔9-11〕。在生化武器侦测方面，远距离遥测主要运用被动红外光谱 IR 探测与主动红外-激光雷达IR-LIDAR探测：主动激光雷达LIDAR化学战剂遥测装置可探测20 km范围内的化学战剂，红外激光雷达IR-LIDAR生物战剂遥测LR-BSDS装置则可探测30 km距离的生物战剂〔9〕；而免疫胶体金技术、流式细胞技术、核酸识别技术、PCR检测、免疫荧光检测、质谱分析、液相色谱等技术被广泛应用于生化战剂的现场检测中〔9〕。联合生物制剂识别和诊断系统(JBAIDS)可同时识别多种生物战剂，现已全面地运用于美军大型水面舰艇；联合化学剂探测器(JCAD)也可快速方便地实现化学战剂的自动检测〔6〕。
1.2 洗消技术装备 洗消技术装备主要用于消除核生化战剂在舰艇上的累积，从而减弱或防止污染物对舰艇及人员的侵害，并且对舰艇性能不造成影响或者影响很小，使舰艇和舰员很快地恢复战斗力〔1〕。水防护洗消系统是水面舰艇核生化防护的主要手段之一。水幕系统、洗消溶液供给系统、固定式和便携式洗消设备共同组成舰艇的水防护洗消系统〔6〕。为了实现物理和化学双重洗消效能，研究人员研制出了利用高温和高压形成的射流洗消的洗消装备，该设备也已在多国舰艇中配置使用〔9〕。随着生化战剂多样化、复杂化的发展，单一的洗消剂无法满足生化战剂的广谱消毒〔10〕，反应迅速、无污染、低腐蚀并且具有光谱消毒能力的洗消剂是舰艇洗消防护研究的重要方向之一。为了减少舰艇及装备受污染的可能性，预防性洗消技术也在不断研究发展，美军在设计新型驱逐舰DDG-1000时便充分利用了预防性洗消技术〔9〕。随着科学技术的进步，水防护洗消系统现已逐渐向模块化、智能化、多功能的方向发展，以实现全面精确的舰艇洗消。个人洗消设备的目的是防止和减弱核生化战剂对舰员的侵害。为了实现便捷有效的使用，并不对舰员战斗力产生影响，更轻便、高效、无刺激的个人洗消器材急需开发应用。目前海军的主要个人洗消器材是M291表皮洗消工具，喷雾型XM-100吸附式洗消系统(SDS)是一种简便易操作的洗消装备，美军正在不断研发与改进，使之集洗消功能与吸附生物战剂功能为一体〔6〕。
社会因素是制约农村居民点复垦的重要因素。一个地区农村外出从业人员与农业从业人员比例可以间接反映农民要求改善居住条件和进城的愿望，从而说明农民对复垦的支持程度[12]。另外，一个地区的区位水平越好，交通越便利，其农村居民点复垦就越容易进行，复垦成本就越低。因此，选取农村外出从业人员与农业从业人员比例以及路网密度作为农村居民点复垦潜力的社会指标。
1.3 防护技术装备 防护技术装备包括集体防护和个人防护，是舰艇核生化防御系统的重要组成部分。(1)集体防护：目前舰艇对核生化进行防御的最有效的主动防御措施便是集体防护系统，集防系统是决定核生化攻击条件下自身生存和战斗成败的关键因素之一〔2,8〕。集体防护系统提供两级防护：全防护和有限防护。全防护区防护等级要求高，需保证(500±50)Pa的超压，以阻止空气中的污染物进入舱室，并且过滤系统需过滤所有物理状态的核生化污染物，为主要的战位区域(包括驾驶控制室、作战指挥室、电子海图室、起降指挥室、核化生监测战位、动力损管战位、医疗室、餐厅和住舱等)〔7〕；舰艇有限防护区的防护等级要求较低，需要根据侦测系统提供的侦测信息和报警状态来穿戴防护服和防毒面具以防御核生化战剂，主要包括轮机舱室、机炉舱等〔7〕。新造军舰现已经规定了集体防护系统的3个防护等级：等级Ⅰ：全防护区，为作战防护区和40%舰员的住舱、餐室、卫生间的设备提供防护；等级Ⅱ：小作战区，包括等级I的掩蔽区和一些关键的作战功能区；等级Ⅲ：大作战区，除飞行甲板和凹形甲板作战区以外的区域，包括等级Ⅰ的掩蔽区、等级Ⅱ小作战区〔7,12-14〕。舰艇集体防护系统构成复杂，由集防区空气污染监控设备、气密和超压控制设备、滤毒通风设备及其他辅助设备组成〔4,12〕。空气监测设备可通过监测空气中烟雾、气溶胶、放射性粒子以及生化毒剂来实时监测密闭舱室内的空气质量；气密和超压控制设备可保证水面舰艇的绝对密闭，适当建立超压空间；滤毒通风设备是整个舰艇集体防护系统的核心设备，需将空气中的污染物完全滤除，在核生化环境下保证舰员生命安全〔4〕。浸渍过催化剂的活性碳材料过滤器是各国海军舰艇集防系统中最常使用的过滤设备。但是该类过滤器使用寿命较短，更有效、易装备、使用时间长、抗损能力强的过滤设备亟待开发。目前可再生变压/变温吸附技术、制O2除CO2技术、等离子体催化技术是滤毒通风设备的发展方向〔4,15〕。目前，水面舰艇核生化集体防御系统在发达国家海军以及我国周边国家及地区海军都得到了快速发展。美、俄、英、法等国家海军的大部分舰艇都配置了先进的第二代集体防护系统〔2〕，其他多国也在不断进行集体防护系统的建设和发展。为了增强水面舰艇集体防护能力，水面舰艇集体防护由舰艇上区域性防护转向全舰性防护发展、战时防护转向全时防护发展〔4〕。(2)个人防护：在不具备集体防护能力的舰艇上，个人防护结合舰艇舱室限时封闭是水面舰艇应对核生化攻击的主要手段；具备集体防护系统的舰艇，个人防护是集体防护的有效补充，可协助舰艇在核生化条件下的人员防护以及检测、攻击等任务。个体防护装备是为防御各类核生化战剂、有害物质和其他有害因素对人员的伤害而穿戴和配备的各种装备的总称〔15〕。水面舰艇上广泛使用的个体防护装备包括：防毒面具、防护服、防护手套、战剂侦检箱、个人消毒急救包等。外军新型防毒面具的主要代表有美国M40/M42型、加拿大C4型、英国S10型防毒面具，更新型的防毒面具如美国JSGPM、瑞士MICRONEL C420、SM3/SM90、英国NBC FM12等陆续面世〔10,15〕。防护服主要分为隔绝式防护服和透气式防护服。美、英、法、德、瑞士等多个西方国家研制出多种材料的高性能防护织物，以用于防护服制造，以实现防毒服更有效、更耐用、更轻便〔10,15-16〕。
2 水面舰艇面临的生物威胁以及亟待发展的生物战剂检测装备
生物战剂作为战争攻击的重要武器之一，生物武器的毒性比化学战剂大得多，病毒、细菌等生物战剂所造成的危害是难以估计的〔17〕。随着科学技术的发展，更多新型复杂的生物战剂不断出现，逐渐由传统的细菌、病毒向基因武器发展〔2〕，水面舰艇所面临的海上生物威胁日趋严峻。新造舰艇空气监测设备可检测10余种病原体，但生物战剂种类多样化、难检测，若只依赖空气检测设备，无法完全覆盖新型生物战剂类别。而且战时生物战剂杀伤力大，作用时间迅速，完备完善的生物战剂检测箱亟待开发。同时，可检测多种新型生物战剂的空气检测设备急需研制开发。针对舰员的生物战剂检测设备使用培训也应作为各院校以及培训机构未来培训任务的重要内容。
3 展望与启示
随着协同作战要求的不断提高，核生化防御系统需不断向网络化、数字化、多元化发展。核生化防御系统发挥作用，需要得到来自作战指挥系统、导航定位系统、损管监控系统、气象系统的支持，因此将核生化防御系统纳入整个作战指挥系统，包括与岸基部队实现网络化连接，对于提高舰艇在核生化环境下的防御和对抗性能是十分必要的〔9〕。随着我国国家与军队实力的不断增强及军事科技的不断发展，我国舰艇核生化防御系统已经构建了较完善的以侦、防、消为主体的防御体系，但有些技术实力与西方发达国家仍存在一定的差距。因此我们要积极学习发达国家舰艇核生化防御系统的关键技术和装备发展，瞄准前沿，自主创新，重点解决侦检、防护和洗消的关键技术，实现水面舰艇核生化防御系统的突破性进展，在未来复杂的战争环境中保护自己，赢得先机。
Types of studies: Review articles, peer review articles and some ongoing trials evaluating pancreatic cancer pain management modalities were included in the review. The language of publication of eligible studies was restricted to English.
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中图分类号： R852.7
文献标志码： A
文章编号： 1001-5248(2019)04-0184-03
作者简介： 丁翠玲(1990-),女，博士研究生，讲师。从事生物医学防护研究。
*通信作者
(收稿日期: 2019-01-06; 修回日期： 2019-01-25)