耐爆服の仕組み

2003 年 10 月、フィリピンのマニラにある警察キャンプで実験爆発が起きた後、耐爆性爆弾スーツを着た警察の爆弾処理専門家が無傷だった。 ロミオ・ガカド/AFP/ゲッティイメージズ

今この瞬間にも、次の 3 つのシナリオが展開されている可能性があります。

  • 不審な荷物が連邦ビルの外で発見される
  • イラクまたはアフガニスタンの道路沿いに即席爆発装置(IED)が設置されている
  • 英国の農民が第二次世界大戦の爆発物を誤って掘り出そうとしている

爆弾、不発(大砲、大砲、その他の装備を含む軍事装備)または脅迫装置が発見された場合、それらは安全かつ管理された方法で無力化し、武装解除し、移動または爆発させなければなりません。

これらの作業にはロボットが使用されることもありますが、多くの場合、この仕事には爆発物処理(EOD) 技術者の専門知識、勇気、堅実な手が必要とされます。 「EOD」という用語は軍隊で最もよく使用されます。民間および法執行機関は、これらの装置を不発弾、つまり UXO と呼びます。

ほとんどの人は綿とカーキを組み合わせた服を仕事に着ますが、EOD の技術者はセラミック板から防弾チョッキに使用されるケブラー素材まで何でも着ます。さまざまなメーカーが、さまざまなタイプやデザインの爆弾スーツやその他の耐爆風服を製造しています。ただし、それらはすべて、防弾チョッキやヘルメットなどの共通のコンポーネントを共有しています。

一般的な爆撃服は、最も用心深い民間人でも食料品店への旅行に着るにはかさばり、暑く、高価すぎますが、耐爆服は着用する人々のニーズに合わせて常に進化しています。防爆衣類に生活が依存している人々には、主に 3 つのグループがあります。

  • 軍隊
  • 民間/法執行機関
  • 紛争地域で活動する人道支援者

近い将来、この衣服にはナノチューブから、伸ばすと厚くなる特殊な素材まで、あらゆるものが組み込まれるようになるかもしれません。しかし、耐爆服の素材とそれがどのように保護するかについての議論をさらに進める前に、耐爆服が爆弾から保護するものについて見てみましょう。

爆弾が爆発すると何が起こるでしょうか?彼らはどうして私たちを傷つけ、傷つけることができるのでしょうか?そして、耐爆服はどのようにしてこれらの傷害を予測し、防ぐのでしょうか?次のセクションで調べてください。

爆弾の爆風がどのように被害をもたらすか

爆弾の爆風がどのように被害をもたらすか

爆弾は基本的に、爆発性物質を含むある種のケーシングまたはシェルです。薬莢には、鋼壁の砲弾からガラス瓶、または密閉された長さの鉛パイプまで、あらゆるものを使用できます。コーヒー缶や自動車のようなありふれたものでも構いません。爆発の力によって薬莢が貫通されると、薬莢は外側に破片になり、各破片が致命的な発射体として機能します。砲弾内部の爆発物は、TNT であってもセムテックスであっても、あらゆるタイプの高性能爆発物である可能性があります。 (爆弾の詳細については、「爆弾の仕組み」を参照してください。)

爆弾は、爆発の衝撃点に応じて、さまざまな方法で被害を引き起こします。これらの異なる点には、爆風、衝撃波、破片、熱、爆風が含まれます。

  • 爆風: 爆弾が爆発すると、爆発周囲の領域が過圧になり、高圧縮された空気粒子が音速より速く移動します。この波は時間と距離とともに消えていき、ほんの数ミリ秒しか存在しません。この最初の爆風が最も大きなダメージを与えます。この爆風が建物や人に到達すると、最初に 2 つのことが起こります。まず、人は衝撃波の最初の衝撃である爆発の力を感じます。衝撃により構造物や本体が損傷する恐れがあります。
  • 衝撃波: 爆風が表面または身体に衝突した後、高速衝撃波または応力波が通過し続け、体内では臓器や組織を伝わります。衝撃波は、通過する媒体を通してエネルギーを運びます。それらは超音速であり、音波よりも多くのエネルギーを輸送します。現時点では衝撃波が防護服を通過するのを防ぐ効果的な方法はなく、場合によっては防護措置が破壊的な影響を増幅させる可能性さえある。
  • 破片化: 爆弾が爆発すると、爆弾のケーシングとその他の破片 (釘、ネジ、または爆弾に含まれるその他のアイテム) が外側に激しく投げ飛ばされ、爆発から遠ざかります。これらの破片が建物、コンクリート、石材、ガラス、さらには人に当たると、さらに破砕され、さらに大きな被害を引き起こす可能性があります。これは二次断片化として知られています。
  • 火災と熱: 爆発により火の玉と高温が発生する可能性があり、爆発の近くに他の燃料源や可燃物があるかどうかによっては、人体に火傷を負ったり、二次火災や爆発を引き起こすこともあります。
  • 爆風: 爆発現場では、爆発の急速な外側への動きによって真空が生成されます。この真空は、ほぼ即座に周囲の大気を補充します。これにより、爆発による最初の押し込み効果が発生した後、近くの人や構造物の表面に非常に強い引力が生じます。この空洞が再び満たされると、強力な風が発生し、破片、ガラス、破片が爆発源に向かって引き戻されます。

では、爆風から身を守るために何を着ればよいのでしょうか?次のセクションで調べてください。

シェルショック

軍の神経外科医は、衝撃波や爆風による脳損傷の増加を報告している。圧力の大幅な変化により、永続的な神経損傷が生じる可能性がありますが、被害者は身体的には無傷であるように見えるため、この損傷を診断するのは困難です。ウォルター・リード陸軍医療センターの 2005 年の報告書では、直ちに現役に復帰できない負傷兵の 3 分の 2 が脳の損傷に苦しんでいることが示されています 。

耐爆服

耐爆服

耐爆風スーツは、爆風に対する最も包括的な保護を提供します。爆弾が耐爆スーツに命中すると、その力はスーツの緻密に織られた繊維によって減少します。これらの繊維は爆風の力をスーツ全体に分散させます。弾道プレートは力をそらし、破片や二次的な破片をはね返すのに役立ちます。爆弾によって発生する熱と炎は、スーツの耐炎性によって中和されます。詳細については、「ボディ アーマーの仕組み」および「リキッド ボディ アーマーの仕組み」を参照してください。

拡散を行う材料とコンポーネントを見てみましょう。

爆弾スーツはケブラーまたはその他のアラミドベースの製品で作られています。アラミド (ケブラーの一般名) は、モノマーと呼ばれる小さな分子の鎖から作られた大きな分子であるポリマーで織られた合成繊維で構成されています。アラミドは優れた強度対重量比を備えているため、防弾および耐爆装の衣類に理想的な生地となっています。

追加のフォームまたは他のパッドを爆弾スーツ全体に組み込むことができます。これにより、飛来物から着用者を保護するだけでなく、スーツの着用者が地面に投げ飛ばされたときに発生する衝撃力からも着用者を保護します。

衣服にはウェビングとベルクロで構成された内ポケットがあり、内側に防弾プレートを挿入できます。これらのプレートはスチール、アラミド、またはコーティングされたセラミックでできています。着用者を断片化から保護するように設計されています。

爆弾スーツには次のような保護機能も含まれています。

  • 耐爆性ヘルメットは、アラミドコア、ある種の成型保護外層、および快適性を高めるためのサスペンションハーネスで構成される場合があります。ヘルメットには透明な耐弾道バイザーが付いており、ヘッドフォンとマイクが内蔵されており、信号を送信する機能を備えているものもあります。これらの特殊なヘルメットには、着用者を冷却し、バイザーの曇りを除去する内部動力換気システムが搭載されている場合があります。技術者がハンズフリーのビデオ カメラやライトを取り付けることができるブラケットもある場合があります。
  • 高めのつばが首を保護し、ヘルメットまでカバーします。
  • オーバーシューズは通常、爆弾スーツに縫い付けられ、技術者の靴の上にフィットします。
  • 通常、喉、胸、鼠径部を保護するように配置されていますが、腕、脚、胸郭の前面にある内部ポケットの内側にブラストプレートを配置することもできます。
  • 耐爆服には通常、負傷した技術者を素材から解放して移動や医療援助を容易にするためのクイックリリースストラップが含まれています。
  • 耐爆服内部の熱は耐えられないほどになるため、内部に冷却機構を組み込んだものもあります。これらの装置は、溶けた氷嚢から集めた水を、スーツまたはスーツの下に着用するベストに縫い付けられたチューブのネットワーク全体に循環させます。

耐爆発性衣類は大幅な進歩を遂げていますが、そのような素材が個人に提供できる防護レベルには限界があります。爆弾が十分に大きく、あなたがそれに十分近づいた場合、爆弾の爆発とそれに伴う破片と衝撃波があなたに与えるダメージを防ぐことができるものは何もないかもしれません。完全に防爆できる材料や構造はありません。

一部の職業では、仕事中に毎日完全な耐爆性スーツを着用するのは現実的ではありませんが、それでも爆弾や IED に​​対する防護策は必要です。これらの専門家はどのようにして自分自身を守るのでしょうか?次のページでは、その他の耐爆性オプションについて学びます。

爆弾と素手

多くのスーツは、着用者の手を保護することなく設計されています。これは不注意ではなく計算されたものです。技術者は爆弾を解除するために手を自由にする必要があるでしょう。

その他の耐爆性オプション

その他の耐爆性オプション

爆弾に遭遇した人全員が完全に耐爆服を着ているわけではありません。路傍の爆弾を通過する装甲車両の露出した砲塔砲手は、同様の装置に接近して武装解除する任務を負った EOD 技術者と同じくらい大きな危険にさらされています。どちらも耐爆服を着用する必要がありますが、ニーズに合わせて種類が異なります。法執行官やFBI職員も職務上自らを守る必要がある。パイプ爆弾、手紙爆弾、トラック爆弾、未知の爆発物など、どのような種類の爆弾に遭遇しても、地元の法執行機関と FBI は命をかけて兵器を無効化する必要があります。

人道支援活動員も、地雷が設置された国の地雷を除去したり、そこに住む人々に物資を届けたりする際に保護を必要としています。彼らが使用する 2 つの保護アクセサリには、対地雷ブーツ地雷除去エプロンが含まれます。

対地雷対策ブーツは、地雷原の地雷を除去する人、または地雷の多い地域の近くまたは通過しなければならない作業をする人によって使用されます。このブーツは通常のブーツよりも数インチ厚いソールを持っています。タブルも靴底に使用されることがある素材です。タブレは樹脂でコーティングされた小さな石の粒で作られており、爆風の力を拡散させるように設計されています。衝撃波が小さな石のネットワークに当たると、そのエネルギーは石が形成する迷路を通って強制的に放出され、エネルギーが減少します 。ブーツには、破片や破片の貫通から足を保護するために、鋼板やケブラーなどの素材が組み込まれている場合もあります。

地雷除去エプロンは、戦争で荒廃した国内の地雷が集中している地域の除去を伴う人道的任務(多くの場合国連によって実施される)でも使用されています。地雷除去エプロンは、前部、首、肩、股間など、人が最も必要とする場所を保護します。シェフのエプロンと同じように、この衣服には背面がありません (着用者は背面から保護する必要がありません)。そのため、重量と発生する過剰な熱が軽減されます。

次のセクションでは、明日以降の耐爆風材料と技術のいくつかを見ていきます。

その他の耐爆性開発
  • 建物は、爆発に対して表面を強化し、発射体が当たった場合に壊れた破片を所定の位置に保持するために壁にスプレーされるポリマーであるパックコンで補強できます。
  • ブラストドアは、コンクリートで埋め戻された鋼鉄筋グリッドを含むキャビティを挟む 2 枚の鋼板で構成されており、化学物質、さらには液体ナパームの侵入を防ぐために密閉することができます。
  • 耐爆ガラス爆風カーテンは壊れた破片を所定の位置に保持し、爆風が当たったときに破片が当たる可能性がある建物の外にいる人々だけでなく、爆撃を受けた建物内の人々も守ります。カーテンも防炎加工が施されています。
  • 爆弾ブランケットは爆発の力をそらし、爆弾の破片が周囲の人に当たるのを防ぎます。
  • イスラエルでは、バス乗車後に爆発物を爆発させる自爆テロ犯による大虐殺を制限するために、防爆バスの開発が進められている。多くのバスはすでに装甲が施されており、耐爆窓を備えています。特別な改札口、出口専用のバックドア、爆弾センサーもテストされています。
  • 防爆ゴミ箱は爆風の力を分散させ、破片が周囲の人に怪我をさせたり、爆風が外側ではなく上に向けられるのを防ぎます。

未来の防爆技術

未来の防爆技術

爆発物処理 (EOD) の分野では、いくつかの新技術が登場しています。そのうちのいくつかを調べてみましょう。

  • 形をしたプレート米陸軍は、 2012年までに兵士に配布する予定の先進的な防弾チョッキのテストを行っている。これらのベストは、現在の 2 つではなく 6 つの防弾プレートを使用しています。さらに、プレートは特別な形状になっており、プレート間の保護されていないスペースが少なくなる設計により、脊椎の保護が強化されています 。
  • ゼティックス。 Zetix は、Auxetics Technologies, Ltd. によって製造されている素材です。実際に、伸ばすとサイズが大きくなります。バンジーコードの長さをイメージしてください。伸ばすと薄くなります。ただし、バンジーコードに麻ひもを巻き付けてピンと張った状態にすると、織りが効果的に厚くなります。これがオーセティクスの背後にある考え方です。これらのオーセチックファイバーラップを束ねると、伸ばすと束も厚くなります。このような生地は、さまざまな能力で耐爆風に使用できます。ブラストカーテンの構築に使用する場合、らせん状の構造は鋼鉄、チタン、または炭素繊維で構築できます。これにより、生地自体が膨張する間に爆風の力が生地を通過できる可能性があり、爆風カーテンの破れを防ぎ、断片化をより効果的に防ぐことができます。
  • 液体装甲。液体防護服は実際には液体ではありません。それは、濃厚な液体に浸されたケブラー プレートで構成されています。この物質に力を加えると、数秒以内に硬化し、再び液化します。ケブラーがこの物質に浸されると、その力は何倍にも増します。
  • ナノチューブ。カーボンはさまざまな方法で結合でき、まったく新しい特性を生み出します。ナノチューブは炭素分子でできた継ぎ目のない円筒形のチューブで、幅は 10 億分の 1 メートルほどまで小さくできますが、鋼鉄の最大 60 倍の強度があります。ナノチューブから織られた布は、信じられないほど効率的な防弾チョッキを提供する可能性があります。鋼よりも発射物に対して耐性があり、しかも体全体を保護するのに十分な軽さです 。
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爆弾処理技術の進歩は、必然的に爆弾自体の進歩とほぼ同じペースで進歩しました。

第一次世界大戦では、砲弾の製造と使用が増加し、多くの「不発弾」、つまり不発弾(UXO)が発生しました。これらの不発弾は戦場と民間地域の両方から安全に除去されなければなりませんでした。このため、爆弾処理部隊の登場が必要となった。当初、訓練は主に現場で行われました。兵器の武装解除は新しい、そして非常に危険な任務でした。

第二次世界大戦中、ナチスは不発弾のように動作する爆弾を設計することで、新たな混乱と災難の原因を生み出したが、実際には長時間作動するか、不発弾隊員によって薬莢が破られたときに爆発するように設計されていた。爆弾処理チームは事実上、爆弾の標的となった。これにより、爆弾製造者と不発弾の技術者の間で死闘が勃発した。

それ以来、爆弾処理の進歩と方法は最高レベルの秘密に保たれ、爆弾設計者が不発弾チームの努力を回避するのが難しくなりました。