Книга Биологическая война. Введение в эпидемиологию искусственных эпидемических процессов и биологических поражений - Михаил Супотницкий

Другой тип распылителя, исследовавшегося тогда на предмет пригодности для применения агентов БО с помощью авиации, был воздухоструйный. Принцип его действия заключался в том, что жидкость, вытекающая из сопла, деформировалась под действием потока воздуха, имеющего высокую скорость. Диапазон размеров образующихся частиц был не столь велик, как при работе с гидравлическими распылителями. Благодаря импакции на экраны, удавалось удалять крупные частицы из аэрозоля. Однако воздухоструйные распылители малопроизводительны. К тому же более 95 % частиц имеют диаметр, выше того, который необходим даже для лабораторных экспериментов по оценке опасности инфицирующих аэрозолей (Mercer Т. Т. et al., 1968).

В конце 1950-х гг. наиболее перспективными считались распылители, работающие на центробежном принципе. Они уже два десятка лет использовались для распылительной сушки биологических материалов (см. рис. 1.18), и поэтому имелось много их различных модификаций. В таких устройствах жидкость подается на быстро вращающуюся поверхность, установленную под прямым углом к оси вращения. Под действием центробежной силы образуется тонкая пленка жидкости. Поток идет в радиальном направлении, так что образующаяся пленка имеет не одинаковую толщину. Деление пленки на капельки происходит при той толщине, которую эта пленка имеет на краях поверхности. От этой толщины зависит преобладающий размер капелек. Диаметр диска в таких распылителях обычно составляет 5 см, скорость его вращения примерно 70 тыс. об/мин. Вращение осуществляется с помощью электромотора постоянного тока, либо пневматического двигателя или воздушной турбины, поэтому они издают характерный свистящий звук, за который американские исследователи прозвали их «турбинками» Обычно такие распылители используют для генерирования частиц в диапазоне 20—100 мкм, но варьируя скоростью вращения диска и составом распыляемой жидкости, исследователям удавалось получать относительно однородный аэрозоль с дисперсностью в 5 мкм. Центробежные распылители дают монодисперсные аэрозоли с геометрическим стандартным отклонением 1,1. Их недостатками являются ненадежность, низкая производительность и сложность эксплуатации (Marple V. A., Rubow К. L., 1980).

Разрабатывались комбинации воздухоструйных и центробежных распылителей. R. Fraser et al. (1963), используя вращающуюся поверхность диска в комбинации с воздушной струей, направленной по нормали к свободной поверхности жидкости, установили возможность контролируемой дезинтеграции жидкости. Реакционно-дисперсный состав образующихся капель зависел от толщины пленки жидкости, чем она тоньше, тем тоньше распыление данного устройства.

Регулирование размеров диспергируемых частиц для сухих рецептур поражающих агентов БО можно осуществлять путем регулирования дисперсности рецептуры, по крайней мере, рассуждая формально-логически. В своих показаниях, данных американским следователям, Исии утверждал, что диспергирующие авиационные приборы, снаряженные сухой рецептурой, должны быть потенциально более эффективными при боевом применении, так как в этом случае можно снарядить средство доставки большим количеством материала, можно эффективнее контролировать размер частиц, а в отношении некоторых патогенных микроорганизмов можно избежать губительного воздействия некоторых элементов атмосферных условий. Сам он «довести до ума» такие устройства не успел, ими занялись его новые хозяева (см. FM 3-10; NWIP 36-2; AFM 355-4; FMFM 11-3, 1966). Но оказалось, что и в этом вопросе Исии оказался пустым теоретиком и выдавал желаемое за действительность.

Тонкодисперсный порошок получить очень трудно, еще труднее его сохранить. Такой порошок легко слеживается и образует агломераты частиц значительно большего размера, чем это нужно для инфицирования личного состава вооруженных сил противника. К тому же создание авиационных распыляющих устройств таких порошков упирается вряд сложных технических проблем. В момент распыления воздушным потоком, по мере того как частицы поднимаются вверх из порошка, последний уплотняется воздушным потоком и принимает округлую обтекаемую форму. Для тою чтобы возобновить удаление частиц из слоя порошка, необходимы уже более высокие скорости воздушного потока. Исследования процессов диспергирования тонкодисперсных порошков уже после окончания Второй мировой войны потребовали почти три десятилетия экспериментов и теоретических проработок, некоторые первые обобщения можно прочитать в работе J. М. Hidy (1984).

В самых простых устройствах для распыления тонкодисперсных порошков поток воздуха пропускается через перемешиваемый слой порошка, и частицы уносятся воздушным потоком в аэрозольную камеру. При использовании таких устройств трудно контролировать концентрацию частиц и их распределение по размеру. С более сложными устройствами читатель может ознакомиться в специальной литературе. Их основное отличие от простых устройств заключается в использовании различных подходов к дозированию распыляемого порошка и к его предварительному дроблению перед распылением (см. работы Fontanges R., Founier J, 1971; (Viarple V A., Rubow K. L., 1980; Hidy J. М., 1984). К 1960-м гг. конструирование различных систем для применения сухих рецептур возбудителей опасных инфекционных болезней стало приоритетным направлением военно-биологической программы США.

По данным С. Херша (1970), значительная часть важнейших исследовании в области средств применения биологических рецептур авиацией была осуществлена отделом прикладных наук компании «Литтон индастриз инк» (Litton Industries Inc.). В одном из отчетов о разработке этой компанией на протяжении четырех лет ВАПа А/В 454-4 для распыления сухой рецептуры говорится, что «целью проводимых работ было проектирование, изготовление и испытание распылителя — автоматически действующего агрегата, представляющего собой контейнер, предназначенный для наружной подвески на самолетах F-100, F-105 и F-4C. Испытания показали, что этот распылитель, как и проектировалось, по механическим качествам, а также в отношении электропитания и конструктивных решений удовлетворительно увязывается с самолетом-носителем; судя по результатам, эффективность распыления рецептуры также удовлетворительна». Упомянутый отчет датирован февралем 1966 г. Примерно в это же время компания «Литтон индастриз инк» работала над проектом «Распыления сухих биологических рецептур при сверхзвуковых скоростях».

В одном из докладов компании Министерству обороны за январь 1967 г. излагались результаты испытания, проведенного на самолете F-4C, имеющем максимальную скорость 2600 км/ч. В отчете, в частности, говорилось, что «были проведены ограниченные летные испытания, в ходе которых летчик-испытатель не выявил отрицательных характеристик… Прибор хорошо распылял рецептуру биологического агента над водной поверхностью при скорости самолета 654 км/ч (350 миль/ч) с наполненным баком, а также при скоростях самолета 561, 795 и 935 км/ч (300, 425 и 500 миль/ч), когда содержимое бака было в основном израсходовано». В отчете отмечалось также, что «распылитель был бы полезен в случае, если США примут решение осуществить скрытное внезапное биологическое нападение», не оставляя улик. Прибор «обязательно разрушался при ударе о воду, и на воде не удавалось обнаружить плавающих его частей или обломков». Американские разработчики БО придерживались принципа генерал? Исии — применение БО не должно оставлять материальных «следов» в виде фрагментов боеприпасов (см. керамическую бомбу Исии в разд. 1.9 и «меловую бомбу» в разд. 1.10). Указанная компанией «Литтон индастриз инк» скорость самолета, применяющего сухие рецептуры агентов БО диспергированием из подвесных авиационных приборов, в точности соответствует той, о которой дали показания Комиссии Нидхема пилоты американских самолетов, сбитых в 1952 г. русскими истребителями (см. разд. 1.10 и приложение Б).