●爆炸喷雾兵器强 虫兵鼠将威力大
生物武器是由生物战剂、生物弹药和运载系统所组成。
生物弹药是将大量固态(干粉)或液态(悬液)生物战剂在目标区分散成微生物气溶胶的恃种弹药。生物弹药对分散技术有严格的要求。一是,要求预测生物弹药的散布面积和形状,使武器使用者能将生物弹药的散布情况与目标区的地形联系起来考虑。二是,能控制目标区的浓度,以便合理的使用生物弹药,计算出生物弹药的使用量。三是,分散出来的气溶胶粒子大小必须适当,既不能太大,也不宜太小,最适宜的粒于直径是 1~5 微米。
生物弹药可分为爆炸型、喷雾型、喷粉型和散布媒介昆虫装置四种类型。
- 爆炸型生物弹药
爆炸型生物弹药是根据爆炸型化学弹药的原理衍化而来的。它的结构是在弹药中间加一密封爆管,爆管内装炸药,其前端装引信,沿弹轴排成一线, 生物战剂装在爆管周围的弹腔内。爆炸能源的大小、爆温的高低是通过调节爆管的粗细和改变炸药的种类来达到的。爆炸分散的作用原理是通过炸药的爆炸、爆炸冲击波先作用于战剂,然后将能量传递至炸药的弹壳,使弹壳爆炸,战剂也随着弹壳的爆炸而分散(图 13—5)。
爆炸型生物弹药在爆炸时产生高温和应力,绝大多数微生物和毒素类战剂对此是高度敏感的,但个别微生物和毒素,如炭疽芽胞、蓖麻毒素能耐受爆炸分散时的应力和高温而下过多丧失毒力和活性。由于生物战剂作用剂量小,浓度很高,如 1010/毫升,即使破坏 90%仍保留大量有效战剂,故仍采用这种简单的施放方法。此外,还可改进弹药结构以减少毒力和活性的损失, 如采用脆性材料作弹壳等。也可以从炸药的选择上加以改进,如采用低温炸药等。爆炸型生物弹药只运用于悬液。爆炸型生物弹药的优点是结构简单, 与常规弹药相似,便于生产、处理和使用。
- 喷雾型生物弹药
在剪切应力的作用下,将液态战剂加以适当控制,可分散成不同大小液滴的气雾。目前有两种分散方法,即水力雾化法和空气喷射法。水力雾化法是在压力下迫使液体通过一个精制的喷嘴形成生物战剂气溶胶。空气喷射法是使液态战剂流入空气或其它气体的高速气流中形成生物战剂气溶胶。
目前较常见的喷雾型生物弹药有飞机喷雾器和喷雾型小航弹。
①飞机喷雾器。它使生物战剂在重力或压力的作用下,流至飞机的高速气流中去,并立即被破裂为小液滴。飞机喷雾器的优点是结构简单,有效装载率高,在分散过程中对生物战剂的破坏较爆炸分散小,有效气溶胶回收率高。因此,生物战剂的有效利用率也高。一架次飞机就可以造成大面积覆盖的效应。例如:美国曾用一架带有喷雾器的 F—l00A 飞机进行试验,在风速
4.5 米/秒的晚上喷雾 15000 升贝氏立克斯体,结果能在 13000 平方千米面积内使人半数发病。飞机喷雾的缺点是必须在 100~200 米高的低空分散,生物战剂气溶胶从空中扩散至地面时受气象条件、地形和地面的植被影响较大, 不易控制其预期效果。
②喷雾型小航弹。喷雾型小航弹通常采用水力雾化法。为了获得小液滴气溶胶,喷嘴的设计是否合理特别重要。动力源(压力)有两种:一是利用压缩气体筒中的压缩气体;另一种是利用火药或其它推进剂推进活塞,将液态生物战剂从喷嘴中喷出,形成微生物气溶胶。所以,喷雾型生物战剂小航弹的结构可分为压缩气体式和燃烧气体式两类。由于靠压力在瞬间通过喷嘴将液态生物战剂雾化的过程较剧烈,因此使生物战剂丧失很多活性和毒力, 影响喷雾型生物战剂小航弹的效应。这种航弹的另一缺点是结构复杂,有效装填率低。
- 喷粉型生物弹药
喷粉型生物弹药用于分散粉状固态战剂。将生物战剂浓缩、干燥并加工成小于 5 微米的干粉后,通过喷粉型生物弹药分散成生物战剂气溶胶。将生
物战剂悬液最后加工成小于 5 微米的生物战剂于粉是一个复杂而危险的过程,但一经制成干粉后,将其分散成气溶胶就比较简单,所需的能源不多。通过本法分散生物战剂,其气溶胶分散率较高,对微生物的毒力和活性的破坏也较小。
这类生物弹药可分为飞机喷粉器和小航弹两类。
①飞机喷粉器。最常见的类型是安装在直升机上的喷粉器。这类装置带有空气压缩机或压缩空气钢瓶。战剂在机械或压缩气体的作用下,经过漏斗通至直升机外,由于直升机螺旋桨叶片产生向下气流,将生物战剂分散成气溶胶向下压,造成大面积污染。
本喷粉器经适当改装后,也可用于舰艇与巡航导弹。
②喷粉型小航弹。典型的喷粉型小航弹是带有一个小型压缩气体钢瓶的小航弹。这类小航弹有三种作用方式。
第一种作用方式是钢瓶内装有二氧化碳气体作动力源,故称为二氧化碳小航弹。二氧化碳小航弹是双隔室小航弹,二室之间用应力膜隔开,内室为装有二氧化碳的钢瓶,外室装填生物战剂,并在尾部用一应力膜与外界隔开。航弹着地引信作用后,使含有过氯酸钾、木炭和油的加热管燃烧,燃烧后产生大量热,使液态二氧化碳气化。二氧化碳的压力冲破应力膜至装有生物战剂的外室内。在外室内气体与干粉生物战剂混合,达到一定压力后,再次冲破弹药尾部的应力膜喷至大气中,形成生物战剂气溶胶。为了取得最大效应, 小航弹尾部的导流片将逸出的云团分成三股低云(图 13—6)。
第二种作用方式是压缩气体通过于粉战剂的表面,将于粉随气忱带至大气内形成生物战剂气溶胶。
图 13—5 日本石井式生物战剂航空炸弹
图 13—6 美国干粉上物战剂航空炸弹
第三种作用方式是在降落过程中,通过大气压力计的控制在预定高度打开,将战剂分散到空气中去。
- 散布媒介昆虫的装置
第二次世界大战时,日本用飞机散布带有媒介昆虫的动物和食物。美国在侵朝战争时,曾使用改装了的四格宣传弹散布媒介昆虫。美国曾设计了装填带有黄热病病毒的埃及伊蚊小航弹,这些小航弹有用于飞机的 0.1143 米球
型小航弹和用于中士导弹的 0.08 米球型小航弹。
除飞机或导弹的喷雾器和喷粉器外,生物弹药一般都不采用大型弹药, 而采用小型弹药,因为用大型弹药施放高传染性生物战剂时,会造成不经济的过量。例如,在直接目标施放时,没有必要在近处造成吸一口气就吸入一个以上有效剂量的过高浓度的生物战剂气溶胶,从而使污染面积大大缩小。这样就不能充分利用战剂,造成浪费。减少过量的方法是采用多发小型弹药代替一发大型弹药。当多发小型生物弹药随机分布在目标区后,各自形成一团战剂气溶胶云团,靠气流的作用,使单个战剂气溶胶云团合并成一个浓度均匀的大云团。这样既能增加相同重量战剂的覆盖面积,又能防止过量。