Algunas características técnicas para resolver el problema del desminado humanitario.
PETRENKO Evgeniy Sergeevich
La humanidad, aunque no hoy ni de repente, se ha enfrentado a otro problema bastante grave: el problema de la remoción humanitaria de minas .
La esencia de este problema es que en varias regiones del mundo, tras el fin de los conflictos militares, quedan hasta 300 millones de minas y otros artefactos explosivos (HEH) de diversos tipos, que siguen representando un peligro mortal tanto para la población civil como para la población civil. y especialistas involucrados en la búsqueda y neutralización de materiales peligrosos.
En este sentido, se han retirado del uso de la tierra enormes territorios.
Permanente o proximidad temporal a un enemigo tan invisible, pero muy peligroso, acompañada no solo de lesiones psicológicas, sino también físicas, incluida la muerte.
La lista de víctimas crece constantemente.
La lista de víctimas crece constantemente.
Esta catástrofe no ha salvado ni siquiera a la próspera Europa, que durante mucho tiempo eliminará las consecuencias de los conflictos militares en el territorio de la antigua Yugoslavia y la URSS.
Además de Europa, El problema del desminado humanitario es grave en los países del sudeste asiático (Kampuchea, Laos, Vietnam), Sudáfrica, Oriente Medio y muchas otras regiones del mundo.
Uno de los factores más importantes que obstaculizan la solución del problema del desminado humanitario es la insuficiente eficiencia y seguridad de los equipos y tecnologías utilizados para buscar y neutralizar minas y otros materiales peligrosos.
Otro aspecto que impide una solución radical al problema es la variedad de médicos de cabecera y las condiciones paisajísticas, meteorológicas y climáticas para el desarrollo del trabajo.
De toda la variedad de médicos de cabecera, la mayor peligro y, en consecuencia, que garantizan la mayor complejidad de búsqueda y neutralización son:
- minas antipersonal, antitanque, antivehículo y especiales de ingeniería, trampas explosivas y artefactos explosivos improvisados, cuyas mechas se colocan en posición de disparo con el mecanismo de armado de largo alcance en funcionamiento;
- proyectiles, granadas y perdigones para sistemas de artillería de cañón de calibre 20 … 203,2 mm, minas de mortero de calibre 81 … 160 mm, atravesadas por el orificio;
- munición de aviación sin etapas de seguridad;
- munición de aviación sin etapas de seguridad;
- Granadas de mano antipersonal y antitanque sin imperdibles;
- fragmentos de munición de artillería de cohetes y de aviación que puedan contener residuos de combustible de cohetes en las cámaras de combustión de los propulsores de lanzamiento, motores sustentadores y motores de corrección;
- todo tipo de espoletas y municiones finalmente cargadas (con espoletas atornilladas ) expuestos a cargas de choque como resultado de explosiones de depósitos de municiones, accidentes de vehículos, caída de municiones (incluso en cajas de almacenamiento) desde una altura de más de 1,5 … 3 m sobre una superficie dura;
- mechas y municiones finalmente cargadas con rastros de corrosión importante.
VOP puede ubicarse en la superficie del suelo, con una profundidad de hasta 5 … 6 m (bombas aéreas, municiones de artillería de gran calibre, cargas de pozos mineros y depósitos de municiones enterrados), así como sobre la superficie del suelo (en edificios y árboles).
Existe la idea errónea de que, con el tiempo, el peligro de los médicos de cabecera se reduce a cero y llegará el momento en que los propios médicos de cabecera se “disolverán” en el medio ambiente, causando sólo daños ambientales menores.
Esto La opinión se basa en la esperanza de una descomposición gradual del explosivo con la formación de componentes secundarios no explosivos, la destrucción de los artefactos explosivos y de las partes del cuerpo del explosivo, así como en la esperanza de que el explosivo se hunda en el suelo hasta un gran profundidad, donde su explosión no causará ningún daño.
Parece oportuno realizar un análisis razonado de tales afirmaciones.
Explosivos militares basados en TNT (posibles nombres — TNT, trinitrotolueno, TNT), hexógeno (RDX) y octógeno (HMX) tienen una resistencia química bastante alta durante un largo período de tiempo, sin descomponerse ni entrar en diversas reacciones en condiciones naturales con la formación de productos secundarios.
Los efectos de la temperatura en una amplia gama de condiciones (de –50 a +50 °C) tampoco provocan cambios significativos en sus propiedades explosivas (brisancia, alta explosividad y sensibilidad a los efectos iniciadores).
Por ejemplo, el TNT, como resultado del almacenamiento a largo plazo (varias décadas), cambia de amarillo claro a marrón y no pierde más del 5 … 7% en alta explosividad y brillo.
El contacto del TNT con álcalis a temperatura y humedad elevadas puede provocar un aumento significativo de la sensibilidad, lo que reduce en consecuencia el umbral del pulso que inicia la detonación.
Una excepción peculiar es el ácido pícrico, que se utilizado masivamente en municiones antes de la Primera Guerra Mundial y de forma limitada hasta la Segunda Guerra Mundial.
Durante la corrosión de los casquillos de los proyectiles se forman sales de ácido pícrico, los picratos, que son muy sensibles a influencias externas.
Como resultado del almacenamiento prolongado y el contacto con la humedad, el nitrato de amonio y la pólvora, por regla general, pierden significativamente su sensibilidad hasta la pérdida total de sus propiedades explosivas.
En las municiones, El nitrato de amonio se utilizó principalmente en mezcla con TNT (amonitas), lo que aseguró la estabilización de las propiedades explosivas en una amplia gama de condiciones meteorológicas y climáticas.
Por lo tanto, los explosivos incluidos en los explosivos conservarán sus propiedades explosivas durante bastante tiempo y, en algunos casos, habrá un aumento significativo de la sensibilidad a las influencias externas con el correspondiente aumento del peligro que emana de los explosivos.
La corrosión y destrucción de proyectiles y mechas explosivas también pueden provocar un aumento significativo del peligro que representan dichos objetos, tanto por la posible aparición de reacciones químicas que involucran explosivos de alta potencia y que inician explosivos, como por la destrucción de mecanismos de seguridad y dispositivos de bloqueo.
Con el tiempo, pueden ocurrir tanto el autoenterramiento de los explosivos en el suelo como el proceso inverso: empujar estos objetos hacia la superficie hasta que estén completamente libres de la capa de camuflaje del suelo.
La profundización de los explosivos en el suelo, por un lado, ayuda a reducir la posibilidad de su detección, por otro lado, — ayuda a localizar el impacto de los factores dañinos de una posible explosión (fragmentos, ondas de choque y productos de detonación) en el espacio circundante.
Especialmente «bienvenida» es la llamada explosión de camuflaje, cuyo rasgo característico es la ausencia de un cráter de eyección cónico en el suelo (una explosión sin «abrir» el cráter de eyección). Y eso, si no hablamos de grandes cargas altamente explosivas, capaces de crear una poderosa onda sísmica, que en algunos casos puede considerarse como una especie de factor dañino de la explosión.
Hay numerosos casos en los que inicialmente (a propósito o por accidente) minas diseñadas con espoletas de presión se instalaron en el suelo a una profundidad que excedía la profundidad de instalación estándar recomendada.
Como resultado A causa de esto, el llamado cono de presión de los objetivos en el suelo no creó en la superficie del sensor de presión del objetivo de la mecha la fuerza necesaria para su funcionamiento.
Con el tiempo, cuando animales, personas y vehículos avanzan por un tramo de terreno así minado (un sendero o camino de tierra), se produce una compactación gradual del suelo, la formación de surcos con una disminución del espesor de la capa de camuflaje de suelo.
Y llega un momento en que la presión sobre el sensor de presión del objetivo de la mecha proporciona una fuerza suficiente para dispararlo con todas las consecuencias consiguientes.
Aún se siguen produciendo casos de explosiones en minas de ingeniería instaladas durante la Segunda Guerra Mundial.
Los argumentos según los cuales, en una zona de la zona donde nadie ha sido volado desde hace mucho tiempo y, por lo tanto, es posible no realizar trabajos de desminado, no resisten las críticas.
En este sentido, lamentablemente el problema del desminado humanitario no se resuelve automáticamente basándose en el principio de limitación de años, que ha encontrado una aplicación amplia y a menudo exitosa en otras áreas de la actividad humana.
Además de lo discutido anteriormente, existen una serie de características de la implementación de operaciones de desminado humanitario que influyen tanto positiva como negativamente en la efectividad de las acciones. Entre los factores que contribuyen al éxito de las operaciones de desminado humanitario se pueden destacar los siguientes.
En las zonas donde se planea el trabajo, los conflictos militares ya han terminado.
Esto significa que los zapadores que buscan y neutralizan explosivos potentes, a diferencia de los períodos de hostilidades activas, no están sujetos a fuego letal de armas pequeñas y de artillería.
Los zapadores pueden concentrarse plenamente en su trabajo inmediato. No es ningún secreto que durante las hostilidades activas, los zapadores siempre han sido objetivos prioritarios para el enemigo, especialmente cuando se encuentran en la vanguardia de las unidades de combate.
En consecuencia, el plazo para completar el trabajo es no tan estricto como en tiempos de guerra.
La duración de la permanencia de las minas de ingeniería con espoletas electrónicas, electromecánicas y de tiempo en la posición de disparo está limitada por el tiempo que la carga eléctrica es mantenida por las fuentes de energía (para las espoletas mecánicas de tiempo, por la fábrica).
Cuando se agota la fuente de energía, cuya intensidad aumenta especialmente en condiciones de temperaturas negativas, se activa el mecanismo de autodestrucción de la mecha y de toda la munición en su conjunto, lo cual es típico principalmente de los estándar producidos industrialmente. fusibles, transferido a la posición de transporte (seguridad) o simplemente perdió la capacidad de reaccionar ante la aparición de un objetivo.
El tiempo máximo de permanencia de las espoletas magnéticas, sísmicas, ópticas, de reloj y de radio en la posición de disparo oscila entre varias horas y varios meses. Un año o más después de la finalización de la instalación de minas de ingeniería con tales espoletas, se puede argumentar que entre ellas ya no quedan ningunas funcionales.
Es cierto que esto no significa al menos todo eso, tales minas explosivas se han vuelto completamente seguras; después de todo, un detonador con el explosivo iniciador permaneció insertado en la carga explosiva principal.
Sólo podemos hablar de una reducción significativa del grado de peligro por parte de un grupo bastante grande de médicos de cabecera. Al mismo tiempo, siempre hay que recordar que los fusibles mecánicos de las minas de ingeniería no perderán su funcionalidad durante muchos años.
A diferencia del período de hostilidades activas, cuando el trabajo de un zapador puede ser necesario día y noche, con calor y frío, con lluvia y en presencia de nieve, las operaciones de desminado humanitario se pueden llevar a cabo en condiciones meteorológicas y climáticas bastante cómodas y en de manera planificada
Esto garantiza, por un lado, el máximo uso de las capacidades de los zapadores como objetos biológicos y, por otro lado, el uso de equipos especiales que no se pueden utilizar en. tiempos de guerra (no cumple con los estándares militares en cuanto a resistencia climática, resistencia a la humedad, resistencia a vibraciones, compatibilidad electromagnética, si es posible, colocación en tipos específicos de equipos militares, etc.).
Se sabe que uno de los puntos más débiles de los equipos especiales son las fuentes de alimentación autónomas — baterías que pueden funcionar a temperaturas bajo cero durante un tiempo bastante limitado.
El mismo problema existe para los dispositivos equipados con pantallas de cristal líquido (LCD).
Al planificar trabajos específicos en el marco de operaciones de desminado humanitario, naturalmente, se pueden y se deben tener en cuenta las peculiaridades del funcionamiento de equipos especiales para lograr la máxima implementación de capacidades.
En realidad, cosas tan obvias no siempre se tienen debidamente en cuenta, y las operaciones se llevan a cabo en invierno, el período más desfavorable, con la correspondiente disminución significativa en el ritmo y la seguridad del trabajo.
Evidentemente , a veces las consideraciones de mercado, financieras y políticas de especialistas extranjeros encubren todos los demás argumentos.
En este contexto, Rusia, donde la mayor parte de los trabajos de excavación siempre se han llevado a cabo exclusivamente en invierno en suelos helados debido a los aranceles más altos, no parece un país tan desesperado de «tomates de hoja perenne».
Al planificar operaciones de desminado humanitario, se puede y se debe utilizar plenamente la información obtenida de todas las fuentes posibles: desde entrevistas con residentes locales hasta datos de reconocimiento espacial, sobre la ubicación de presuntos campos minados y minas individuales, tipos de minas y patrones de extracción, testigos de los acontecimientos, etc. .p.
En esta área prácticamente no hay información innecesaria.
Desafortunadamente, con el tiempo, el volumen de dicha información preliminar disminuirá según razones conocidas.
A medida que pasa el tiempo, aumentarán las dificultades asociadas con el problema de encontrar explosivos y explosivos en un marcador antiguo.
Desafortunadamente, para áreas abiertas con precipitaciones típicas, erosión del suelo y circulación significativa de masas de aire, la permanencia prolongada de explosivos y explosivos en el suelo, por regla general, conduce a una reducción significativa en la probabilidad de su detección mediante la detección de minas. perros de servicio (MRS) y dispositivos de análisis de gases [1].
Actualmente, las principales herramientas de los desminadores que buscan y retiran minas durante las operaciones de desminado humanitario son detectores de minas por inducción (detectores de metales), perros, una sonda, una cuerda con garfio, trajes protectores ligeros para desminadores y… la intuición.
Entre los detectores de minas, los mejores resultados los muestran los de inducción selectiva, capaces de buscar minas en presencia de numerosos objetos metálicos extraños en el suelo y en su superficie en forma de fragmentos, balas, casquillos de bala, papel de aluminio, latas y otros rastros de la presencia del Homo sapiens (foto 1).
Foto 1. Detector de minas por inducción selectiva
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El uso de zapatos especiales resistentes a las minas, que son contenedores llenos de aire hechos de material elástico con una gran superficie de el contacto con el suelo da resultados alentadores (foto 2).
El objetivo de utilizar este tipo de zapatos es que la fuerza de presión del zapador sobre el suelo se distribuye sobre un área significativamente mayor que el área de los zapatos normales. La presión específica de una persona en el suelo disminuye hasta un valor en el que las espoletas de presión de las minas antipersonal altamente explosivas no se disparan.
En la televisión se mostraron repetidas veces imágenes espectaculares cuando , durante una demostración de zapatos resistentes a las minas basados en contenedores llenos de aire, un zapador camina sobre huevos de gallina sin dañarlos.
Hay que tener en cuenta que en algunos casos estos zapatos pueden provocar el efecto contrario, por ejemplo, al buscar y retirar minas antipersonal (APM) con sensores de tensión del objetivo, cuando existe el peligro de que se enganchen los cables y los accionamientos filiformes de los el sensor de objetivo aumenta bruscamente.
Foto 2. Opción de calzado resistente a minas
En algunos casos, se logran buenos resultados mediante el uso de vehículos blindados pesados al limpiar campos minados y obstáculos antipersonal.
De esta manera, los campos minados en la zona de Kabul se limpiaron parcialmente en el vísperas de la retirada de las tropas soviéticas de Afganistán utilizando máquinas especiales blindadas de limpieza de minas BMR (foto 3).
No existe un medio único, universal y altamente eficaz para buscar médicos generales, especialmente capaces de trabajar de forma autónoma sin intervención humana, y su aparición no se espera ni siquiera en un futuro lejano. Desafortunadamente, en muchos países del mundo se están llevando a cabo intentos de mejorar las tecnologías existentes para buscar y desarrollar direcciones fundamentalmente nuevas, hasta ahora sin obtener resultados más o menos significativos.
Como uno de los métodos más prometedores para la búsqueda de minas, muchos expertos consideran un método basado en el análisis de las diferencias en los campos térmicos de la masa principal de suelo y la zona local en el área donde está instalada la mina utilizando tecnología que opera en el Región infrarroja (IR) del espectro de cámaras termográficas y termógrafos.
Los expertos reconocen el hecho de que el método IR muestra buenos resultados cuando hay una diferencia significativa en la radiación IR de la capa del suelo. ubicado directamente encima de la mina y del resto de la masa de suelo.
Se consideran dos opciones para implementar el método: pasiva (usando energía solar) y activa (usando una fuente de calor artificial). Es obvio que la eficacia de la búsqueda de objetos bajo tierra, incluidas las minas, depende en gran medida de las calificaciones del operador y de las condiciones reales de la situación.
Las condiciones de la situación están determinadas tanto por el tipo de minas y los parámetros físico-mecánicos del suelo en un momento determinado (en parámetros específicos de temperatura y humedad), teniendo en cuenta las consecuencias de la actividad biológica de las plantas, los animales y la actividad humana.
Los estudios experimentales de laboratorio y de campo a gran escala que utilizan tecnología IR han demostrado que incluso cambios locales menores en la humedad y densidad del suelo, sin mencionar los objetos e inclusiones extraños individuales, pueden provocar falsos positivos.
Foto 3. Vehículo blindado
serie de remoción de minas BMR
En principio, existen serias dudas sobre la posibilidad de utilizar la termografía pasiva para buscar minas, y especialmente minas antipersonal, en suelos húmedos y pesados con vegetación densa. El método activo tiene capacidades algo mayores para buscar minas.
Un rasgo característico de este método es el importante tiempo que se tarda en calentar una zona del terreno (hasta 15 minutos) y su posterior enfriamiento (hasta 50 minutos) para crear el gradiente de temperatura necesario de los campos térmicos encima. el objeto de búsqueda (mío) y otras áreas del área.
Y si para un entorno homogéneo (uniforme) el uso del método está fuera de toda duda, entonces cuando se trabaja en un entorno heterogéneo ( no homogéneo), obviamente, las capacidades del método serán significativamente limitadas.
Parece apropiado considerar el uso de métodos IR principalmente para la búsqueda remota de misiles antibuque de fragmentación de daño circular o direccional con un sensor de tensión del objetivo, instalado en la superficie del suelo y que tiene un cable o filamento discreto que se extiende hasta varias decenas de metros. de largo.
La tarea de buscar remotamente tales minas es extremadamente urgente, ya que los zapadores con detectores de minas (incluso los muy buenos) con equipo de protección especial y perros MRS son prácticamente impotentes contra tales minas. .
Hasta la fecha, el mayor éxito en este ámbito se ha logrado en Rusia con la ayuda del termógrafo portátil IRTIS-2000 (foto 4), diseñado para visualizar campos térmicos y determinar remotamente la temperatura de diversos objetos.
Especialmente El dispositivo es eficaz en la búsqueda y neutralización de minas de fragmentación antipersonal y altamente explosivas instaladas en la superficie del suelo, en la búsqueda de cargas objetivo en edificios y estructuras.
La diferencia de temperatura que puede detectar el dispositivo es de sólo 0,05°C; es posible almacenar una gran cantidad de imágenes térmicas de varios objetos y su posterior procesamiento informático (por ejemplo, comparación automática).
Foto 4. Computadora portátil
termógrafo “IRTIS-2000”
Los expertos ponen algunas esperanzas en la posibilidad de utilizar ultrasonidos para buscar minas en el suelo. La introducción de esta tecnología, que ya se utiliza ampliamente para pruebas no destructivas en la industria y la medicina, en la práctica de búsqueda de minas se ve obstaculizada actualmente por una serie de dificultades. Una de las principales dificultades se debe a que los parámetros iniciales de la señal ultrasónica que se propaga en el suelo cambian en función de su composición y microestructura. Y esto no se puede predecir de antemano.
Además, no siempre los objetos de búsqueda se pueden distinguir en el contexto de los cambios locales en las propiedades del suelo.
La variedad de minas impone dificultades adicionales: sus tamaños, formas e incluso micro- irregularidades, posibles orientaciones en el suelo y dispersión de parámetros en el límite de contacto de una mina en particular con el suelo.
Desafortunadamente, el suelo, en comparación con un material homogéneo, resultó ser un entorno muy inadecuado para trabajar con ultrasonido.
De particular interés son las investigaciones en el campo de las señales acústicas de frecuencia sonora (rango de frecuencia de funcionamiento de 5,9 Hz a 6 kHz).
Los estudios han demostrado una dependencia significativa de los resultados de búsqueda de minas por su forma, material y microrugosidad de la superficie.
Además, la identificación de objetos de diversos materiales duros (piedra, metal o plástico) es problemática, mientras que las diferencias en Las señales detectadas entre objetos de materiales blandos y duros son obvias
.Continúan los intentos de utilizar ondas sísmicas superficiales con una longitud de 1,0 a 2,5 m para buscar minas en el suelo.
Este método se basa en registrar un aumento en la velocidad de fase de dispersión de las ondas. (dispersión) en el área de ubicación en el suelo de ciertas heterogeneidades en comparación con el suelo homogéneo de fondo.
El método ya ha encontrado una amplia aplicación en el examen del suelo debajo de la superficie de la carretera. sin dañarlo por la presencia de huecos, túneles, tuberías y otros objetos relativamente grandes.
Un rasgo característico del método es la necesidad de ubicar el área en estudio entre la fuente de ondas sísmicas y el receptor, lo que puede causar ciertas dificultades cuando se trabaja en un campo minado.
Además, es necesario realizar estudios especiales para evaluar las posibilidades de utilizar el método para buscar objetos tan pequeños como misiles antiaéreos altamente explosivos.
Al parecer, la introducción de los resultados del trabajo y la investigación en el campo de los ultrasonidos, las señales acústicas de frecuencia del sonido y las ondas sísmicas en la práctica de la remoción de minas es posible, lamentablemente, en un futuro lejano.
En general, la humanidad tendrá que afrontar la solución técnica y financiera y los problemas organizativos asociados con la remoción humanitaria de minas durante bastante tiempo, teniendo en cuenta la adición de nuevos campos minados a los antiguos.
Lo principal es que casi todos los países del mundo reconocieron la existencia de un problema tan global y, en un grado u otro, comenzaron una búsqueda práctica de soluciones. Me gustaría esperar que Rusia no se quede al margen del proceso, especialmente porque tiene una formación técnica tan importante en este ámbito.
Literatura
1. Petrenko E.S. Algunas características de la búsqueda de explosivos y objetos explosivos utilizando perros, instrumentos de análisis de gases y pruebas químicas rápidas.
Equipo especial, 2002, No. 4.