Дальнейшее развитие технологий поиска взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов на открытой местности, объектах транспорта и транспортной инфраструктуры.
Дальнейшее развитие технологий поиска взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов
на открытой местности, объектах транспорта и транспортной инфраструктуры
ПЕТРЕНКО Евгений Сергеевич
ГОРБАЧЕВ Юрий Петрович, кандидат технических наук
ИОНОВ Владимир Владимирович,
КОРОЛЕВ Николай Валентинович
Источник: Журнал «Специальная Техника» № 6 2007 год
В предыдущих статьях [1, 2] приведена информация по новым разработкам в области поиска взрывчатых веществ (ВВ) и взрывоопасных предметов (ВОП) на открытой местности, объектах транспорта и транспортной инфраструктуры. Разработки были направлены на повышение надежности обнаружения ВВ и ВОП с помощью переносных (портативных) детекторов ВВ типа «Пилот-М» [3] в условиях интенсивных турбулентных потоков и/или низких температур.
Дальнейшие исследования и испытания позволили найти еще ряд оригинальных технических решений и технологий, способствующих успешному решению задачи поиска ВВ и ВОП в различных условиях.
Обследование подозрительных предметов и багажа с относительно изолированным внутренним объемом на наличие ВВ и ВОП всегда представляло большие трудности, особенно если вскрытие этого объема связано с реальной угрозой для оператора в связи с опасностью провоцирования несанкционированного срабатывания взрывного устройства. Во многих случаях решение задачи может быть обеспечено использованием гибких, жестких или полужестких эндоскопов, предназначенных для визуального осмотра труднодоступных мест и полостей, в том числе свето-изолированных и имеющих малые входные отверстия [4].
Гибкие эндоскопы выполнены на основе волоконной оптики и имеют два световолоконных жгута: для подсветки и непосредственного обзора исследуемого пространства с возможностью кругового обзора за счет управляемого подвижного концевого участка рабочей части. Жесткие эндоскопы представляют собой металлические трубки разных длин и диаметров с встроенной системой оптических жесткозакрепленных элементов и световолоконным жгутом подсветки. Полужесткие эндоскопы имеют признаки гибких и жестких эндоскопов.
К сожалению, в реальных условиях возможности визуального выявления и идентификации ВВ и ВОП, имеющих большое многообразие типов и вариантов исполнения, с помощью эндоскопов значительно ограничены. В случае оснащения рабочей части эндоскопа трубкой, к которой присоединены блок абсорбции паров ВВ и воздушный насос, появляется реальная возможность проведения не только визуального контроля внутреннего содержимого, но и газового анализа в непосредственной близости от предполагаемого заряда ВВ или ВОП [5]. На рис. 1 представлен вариант гибкого эндоскопа в таком исполнении. Эндоскоп состоит из рабочей части 1, окуляра 2 с блоком управления и осветительного блока 3 с аккумулятором. Возможно использование и видеоэндоскопов. К рабочей части 1 снаружи прикреплена трубка 4 диаметром 4-8 мм. При использовании гибкого эндоскопа трубка 4 также должна быть гибкой. На выходном торце или в другом месте трубки 4 размещают блок абсорбции паров ВВ 5, выполненный, например, в виде сетки-концентратора из комплекта портативного детектора паров ВВ, и воздушный насос 6. В качестве такого насоса могут быть использованы как специальные вакуумирующие насосы, например для надувания-сдувания воздушных матрасов, так и простейшие пылесосы типа автомобильных. В случае обнаружения внутри обследуемого с помощью эндоскопа предмета или багажа веществ или устройств, могущих иметь отношение к ВВ или ВОП, концевой участок рабочей части 1 с концевым участком трубки 4 подводят к этому веществу или устройству и включают воздушный насос 6. Поток воздуха с микрочастицами и парами ВВ проходит через трубку 4 и попадает на блок абсорбции паров ВВ 5. Процесс подобного отбора пробы воздуха для объекта обследования типа «атташе-кейс» занимает от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. После этого блок абсорбции паров ВВ 5 отделяется от трубки 4 и анализируется с помощью различных детекторов ВВ или химических экспресс-тестов на наличие следов ВВ. В отдельных случаях для повышения достоверности результата, полученного в ходе единичного процесса отбора пробы воздуха, возможно многократное повторение цикла. При возможности — с периодическими переключениями воздушного насоса 6 на реверс потока.
Рис. 1. Схема устройства 1
Рис. 2. Схема устройства 2
Еще одна перспективная технология обследования подозрительных предметов и багажа с относительно изолированным внутренним объемом связана с использованием камеры из эластичных материалов, внутренние размеры которой превышают размеры обследуемого объекта, с устройством для ее вакуумирования. Камера содержит одно или несколько отверстий с узлом сочленения, имеющим съемный блок абсорбции паров ВВ и заглушку [6].
Проведенные натурные исследования показали, что в некоторых случаях за счет эффекта быстрого схлопывания эластичного материала на внешней поверхности обследуемого объекта в процессе вакуумирования происходит полная или частичная закупорка зон возможного естественного выхода паров ВВ. Это исключает возможность создания турбулентного воздушного потока во внутреннем объеме объекта и выхода паров ВВ наружу, особенно при ограниченном числе таких зон и их неочевидности. Решить эту небольшую технологическую проблему можно путем размещения внутри камеры одной или нескольких гибких лент ячеистой структуры [7]. Такая лента образована множеством элементов из немагнитных материалов преимущественно в виде тел вращения, соединенных между собой гибкими связями и расположенных друг от друга на расстоянии 0,1 — 2,0 значения характерного размера элемента. На рис. 2 представлено такое устройство. Оно состоит из камеры 1, внутренние размеры которой превышают размеры обследуемого объекта 2 (подозрительные предметы и багаж). Камера 1 выполнена из эластичных материалов, например полиэтилена, и имеет, как минимум, одно отверстие с узлом сочленения 3 камеры 1 и устройства для ее вакуумирования 4. В состав узлов сочленения 3 входят съемные заглушки 5 и, как минимум, один блок абсорбции паров ВВ 6, выполненный, например, в виде сетки-концентратора из комплекта портативного детектора паров ВВ. В качестве устройства для вакуумирования 4 могут быть использованы как специальные вакуумирующие насосы, например для надувания-сдувания воздушных матрасов, вакуумной сушки древесины и вакуумирования продуктов питания, так и простейшие пылесосы типа автомобильных. Гибкая лента 7 ячеистой структуры может быть выполнена аналогично массажным накидкам для сидений. Элементы гибкой ленты 7 выполнены преимущественно из дерева или пластмассы в виде шаров или эллипсоидов с характерным размером 0,5 — 5 см и соединены между собой, например, с помощью капроновых нитей. Небольшой зазор между этими элементами обеспечит высокую гибкость ячеистой структуры. Выбор дерева или пластмассы обусловлен тем, что металлические элементы будут иметь достаточно большую массу, что, в свою очередь, может послужить причиной деформации обследуемого объекта 2 и последующего несанкционированного срабатывания размещенного в нем взрывного устройства. Эти же металлические элементы могут послужить причиной провоцирования срабатывания взрывателей с магнитным датчиком цели и обеспечить создание мощного осколочного потока при взрыве основного заряда ВВ взрывного устройства. При использовании предлагаемого устройства обследуемый объект 2 устанавливают внутри камеры 1. Между объектом 2 и камерой 1 размещают одну или несколько гибких лент 7, стараясь закрыть ими всю поверхность объекта 2 или ее большую часть. Один из узлов сочленения 3 снабжают блоком абсорбции паров ВВ 6 и стыкуют с устройством для вакуумирования 4. Часть отверстий с узлами сочленения 3, расположенными в непосредственной близости от мест возможного естественного выхода паров ВВ, может не закрываться заглушками 5 для обеспечения возможности создания турбулентного воздушного потока во внутреннем объеме объекта 2.
Рис. 3. Схема устройства 3
При включении устройства для вакуумирования 4 начинается процесс дегазации камеры 1 и внутреннего объема обследуемого объекта 2 с одновременной интенсификацией парообразования в ВВ. Наличие множества близкорасположенных друг к другу элементов гибкой ленты 7, контактирующих с поверхностью объекта 2 в одной точке, обеспечивает значительное снижение вероятности полной одновременной закупорки эластичным материалом камеры 1 всех зон возможного естественного выхода паров ВВ. Поток воздуха с микрочастицами и парами ВВ проходит через блок абсорбции паров ВВ 6. Процесс вакуумирования для объекта 2 типа «атташе-кейс» занимает от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. После чего блок абсорбции паров ВВ 6 извлекается из узла сочленения 3 и анализируется с помощью различных детекторов ВВ или химических экспресс-тестов на наличие следов ВВ. В отдельных случаях для повышения достоверности результата, полученного в ходе единичного процесса вакуумирования, возможно многократное повторение цикла с периодическим переключением устройства для вакуумирования 4 на реверс потока.
Вместо блоков абсорбции паров ВВ 6 или совместно с ними могут использоваться блоки абсорбции наркотических (НВ) и отравляющих веществ (ОВ), что значительно расширяет возможности устройства по выявлению опасных веществ.
Еще одно направление совершенствования техники и технологий обследования различных объектов на наличие ВВ, ВОП, НВ и ОВ связано с разработкой новой технологии вакуумирования камеры, особенно в случаях, когда объектами обследования являются автотранспортные средства, в том числе большегрузные автомобили. В этих случаях на первый план выходит сложность длительного обеспечения герметичности камеры в условиях многократно повторяющихся циклов герметизации и вакуумирования, и особенно при обследовании большегрузных транспортных средств с загрязненной ходовой частью. В этой обстановке даже мощные вакуумирующие насосы с соответствующим расходом электроэнергии могут не справиться с притоком воздуха извне через загрязнившиеся уплотнения камеры. Решение возникшей проблемы может быть обеспечено при использовании в качестве устройства вакуумирования одной или нескольких секций низкого давления ударных труб [8], каждая из которых снабжена диафрагмой и ваку умирующим насосом [9].
На рис. 3 представлена схема такого устройства для выявления ВВ и ВОП в подозрительных предметах, багаже и транспортных средствах.
Устройство содержит камеру 1, внутренние размеры которой превышают размеры обследуемого объекта 2 (подозрительные предметы, багаж или транспортное средство, включая большегрузные автомашины). Камера 1 выполнена с жестким не деформируемым корпусом. В верхней части и/или на боковых поверхностях камеры 1 размещают одну или несколько секций низкого давления 3 ударных труб. Количество секций 3 определяется их типом (размерами, скоростью и степенью достигаемого вакуумирования) и типом обследуемых объектов 2. Эти секции 3 могут быть размещены как внутри камеры 1, так и снаружи ее. Каждая из секций 3 имеет разрушаемую или перемещаемую диафрагму 4 диаметром (или характерным размером в случае ее некруглости) от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров (в зависимости от типов секций 3 и размеров обследуемых объектов 2), что обеспечивает достаточно простую возможность герметизации стыков секций низкого давления 3 и их диафрагм 4 в отличие от возможности герметизации стыков въездных и выездных ворот (при обследовании транспорта) камеры 1 в аналоге. Вакуумирование секций низкого давления 3 можно осуществлять предварительно с помощью маломощных вакуумирующих насосов 5 во время извлечения (выезда) из камеры 1 предыдущего обследованного объекта 2 и размещения (заезда) очередного.
Блоки абсорбции паров ВВ 6, например в виде сетки-концентратора из комплекта портативного детектора паров ВВ, могут быть размещены (например, на жестких стойках) как внутри камеры 1, так и внутри каждой из секций низкого давления 3 ударных труб. Вместо блоков абсорбции паров ВВ 6 или совместно с ними могут использоваться блоки абсорбции НВ и ОВ.
При перемещении или разрушении диафрагм 4 начинается процесс интенсивного (вплоть до сверхзвукового) перемещения воздуха из камеры 1, которая в данном случае выступает в качестве секции высокого давления ударной трубы, в секции низкого давления 3 с дегазацией камеры 1 и внутреннего объема обследуемого объекта 2 с одновременными интенсификацией парообразования в ВВ и отрывом микрочастиц ВВ от поверхности объекта 2. Потоки воздуха с микрочастицами и парами ВВ проходят через блоки абсорбции паров ВВ 6. Большая скорость процесса практически исключает отрицательное влияние на результаты обследования возможного притока воздуха извне через загрязнившиеся уплотнения камеры 1.
После прекращения реверберации воздуха в камере 1 и секциях низкого давления 3, что занимает несколько секунд, блоки абсорбции паров ВВ 6 анализируются с помощью различных детекторов ВВ или химических экспресс-тестов на наличие следов ВВ. В случае использования блоков абсорбции наркотических и отравляющих веществ их анализ осуществляется с помощью соответствующих детекторов или химических экспресс-тестов. В отдельных случаях для повышения достоверности результата, полученного в ходе единичного цикла вакуумирования, возможно его многократное повторение.
Таким образом, представленные технические и технологические решения позволяют значительно повысить надежность выявления ВВ, ВОП, НВ и ОВ внутри различных объектов, включая предметы и багаж с относительно изолированным внутренним объемом и автотранспортные средства. Разработки в этой области продолжаются, и есть надежда на получение новых положительных результатов.
Литература
1. Горбачев Ю.П., Королев Н.В., Климов И.Н., Петренко Е.С, Ионов В.В. Некоторые особенности поиска взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов с помощью портативных детекторов на открытой местности, объектах транспорта и транспортной инфраструктуры / Специальная техника, 2007, № 3.
2. Горбачев Ю.П., Королев Н.В., Петренко Е.С., Ионов В.В. Новые возможности поиска взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов с помощью портативных детекторов на открытой местности, объектах транспорта и транспортной инфраструктуры/ Специальная техника, 2007, № 4.
3. Детектор взрывчатых веществ «Пилот-М». Инструкция по эксплуатации. М.: Лаванда-Ю, 2007.
4. Технические средства таможенного контроля. http://wzvw.newreferats.rU/referats/77/39273/l.html.
5. ГорбачевЮ.П., Ионов В.В., Петренко Е.С. Устройство для повышения надежности выявления взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов в подозрительных предметах и
багаже с относительно изолированным внутренним объемом. Патент РФ на полезную модель № 66559, 2007.
6. Петренко Е.С, Ионов В.В., Горбачев Ю.П. Устройство для повышения надежности выявления взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов в подозрительных предметах и
багаже с относительно изолированным внутренним объемом. Патент РФ на полезную модель № 66532, 2007.
7. Горбачев Ю.П., Петренко Е.С, Ионов В.В. Устройство для выявления взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов в подозрительных предметах и багаже с относительно
изолированным внутренним объемом. Заявка РФ на полезную модель № 2007126949, 2007.
8. Метод ударных труб. http://www.xumuk.rU/encyklopedia/2/4646.html.
9. Петренко Е.С, Тригуб В.В., Горбачев Ю.П., Ионов В.В. Устройство для выявления взрывчатых веществ и взрывоопасных предметов в подозрительных предметах, багаже и транспортных средствах. Заявка РФ на полезную модель № 2007128455, 2007.