В то время, как при обычных способах ведения войны лучшей защитой является энергичное нападение при помощи того же оружия, химическая борьба требует применения иных принципов, В ней необходимо использовать против нападения все средства защиты. Пользуясь индивидуальными свойствами применяемого вещества, было найдено возможным создать не только общую защиту против него, но и защиту в течение всего времени его присутствия в атмосфере.
Для защиты войск против газовых атак приходится прежде всего принимать во внимание, что каждый солдат должен быть снабжен отдельным защитным аппаратом. Газовая атака от 22 апреля 1915 года застала союзников совершенно неподготовленными и. беззащитными против ядовитых газов. Так как только немногие из солдат имели достаточно предусмотрительности, чтобы закрыть себе лицо влажной одеждой, большинство участников боя пострадало. Немедленно были рекомендованы различные примитивные меры защиты вроде повязок из тряпок, смоченных водой и раствором обыкновенной соды, или носовых платков, наполненных влажной землей и т. д. Было предложено употреблять бутылки с выбитым дном, наполненные сырой землей. Вдыхать воздух приходилось через бутылку, а выдыхать его через нос; но, так как бутылок было мало, и только немногие из них оставались целыми после попытки выбить дно, то это предложение не имело никакой цены.
Первые маски были изготовлены английскими женщинами, которые откликнулись на призыв лорда Китчинера; они состояли из хлопчатобумажной ваты, обернутой в кисею или марлю, и при употреблении смачивались содой или раствором гипосульфида.
Противогаз из черной кисеи. — Первая английская маска известна под названием противогаза "черная вуаль" и состояла из хлопчатобумажной ваты, зашитой в полосу черной кисеи. Вата была намочена в растворе:
Гипосульфида | 10 фунт. |
Соды | 2,5 фунт. |
Глицерина | 2 фунт. |
Воды | 2 галлона. |
Рис. 42.
Первая защита от газов.
Прибавлялся глицерин для сохранения влажности респиратора, вследствие чего смачивания его водой перед употреблением становится излишним.
Респиратор, туго подвязанный, закрывал нос и рот, вате придавалась форма лица, а верхний край кисеи подтягивался для защиты глаз, Такие респираторы были применены во время атак 10 и 12 мая 1915 г. и достаточно хорошо защищали от низких концентраций хлора, который употреблялся в то время неприятелем. Но они плохо прилегали к лицу, вследствие чего получалось просачивание газа. Хлопчато-бумажная прокладка легко разрывалась и обращалась в лохмотья, становясь в скором времени негодной к употреблению.
Шлем Гипо. Следующим этапом в развитии английских защитных средств был, так называемый, гипосульфидный шлем. Как передают, мысль о создании такого шлема явилась следствием рассказа одного канадца, который видел, как немцы во время газовой атаки надевали на голову мешки. Этот шлем состоял из фланелевого мешка, пропитанного тем же раствором, который употреблялся для марлевого противогаза, и был снабжен окошечками из слюды. Края шлема засовывали внутрь под тужурку, которая застегивалась плотно вокруг шеи. Как видно из рис. 43, это представляло некоторое неудобство при обмундировании американского типа.
Этот шлем имел много преимуществ перед марлевым противогазом, но очки легко раздавливались и разбивались при небрежном обращении в окопах. Впоследствии слюда была заменена целлулоидом и потом стеклами, вставленными в металлические кольца. Такое приспособление было очень пригодно для защиты от хлора.
Шлемы Р и РН. В течение лета 1915 г. выяснилось, что немцы стали применять для газовых атак смесь фосгена и хлора, вследствие чего было необходимо найти новое средство защиты. Гипосульфидный шлем не мог защищать от фосгена, и поэтому его стали пропитывать щелочным раствором фенолята натрия (карболовой кислоты), прибавляя немного глицерина. В таком виде "шлем Гипо" получил название "шлема Р". Он представлял защиту против концентраций в 300 частей фосгена на миллион частей воздуха. Так как щелочной раствор фенолята портил фланель, стали употреблять два слоя легкой фланели. Затем шлем был усовершенствован введением клапана для выдыхания, отчасти, чтобы воспрепятствовать обратному вдыханию испорченного воздуха, отчасти, чтобы щелочность раствора не страдала от действия выдыхаемой углекислоты.
Прибавление к пропитывающему раствору гекса-метилен-тетр-амина еще более усилило защитные качества шлема. Такой тип маски стал известен под названием "шлема РН" и оказывал защиту против 1.000 частей фосгена на 1.000.000 частей воздуха.
Первоначальные типы шлемов не давали защиты против газов, вызывающих слезотечение. Для этой цели применялись наглазники, состоявшие из стеклянных очков, прижимаемых к глазам посредством резиновой губки. Хотя очки предназначались только для употребления при обстреле газами, вызывающими слезотечение, но войска часто употребляли их во время обыкновенных газовых атак, когда нужно было надевать маски. Вследствие этого, наглазники были из'яты.
Рис. 43.
Способ носки шлема РН.
Рис. 44.
Первоначальный образцовый тип (британского) коробочного противогаза.
Шлем РН оказался неудовлетворительным по следующим причинам:
1) Он был слишком теплый и душный для лета.
2) На воздухе он портился.
3) Он не представлял возможности дальнейшего усовершенствования.
4) Он имел своеобразный запах и, будучи смочен, часто обжигал лицо у солдат.
5) Он не давал защиты против газов, вызывающих слезотечение.
Коробочный противогаз. Увеличение концентраций газа при волновых атаках и применение снарядов с такими газами, как хлор-пикрин и суперпалит, уже в начале 1916 г. повели к работам по усовершенствованию защитных свойств маски. В результате предпринятых англичанами изысканий, явился "поливалентный" противогаз с поглотителем, помещенным в отдельную коробку (Standard Вох Respirator). Очевидно, этот тип маски был внушен опытами с кислородными аппаратами, применявшимися при спасательных работах в копях. Идея его заключается в том, что респираторную коробку наполняют высоко чувствительным поглощающим углем, смешанным или чередующимся со слоями зерен окислителя марганцовокислого калин или натра. Респираторная коробка является результатом многочисленных опытов, сделанных частью во Франции, но, главным образом, в Англии, под руководством покойного полковника Гарриссона, которому всецело принадлежит заслуга изобретения этого прибора.
Весь противогаз (рис. 44) состоит из вышеупомянутой коробки, привязанной на гибкой трубке к лицевой части маски. Маска сделана из прорезиненной материи и должна прилегать так плотно к лицу, чтобы газ не мог под нее проникнуть. Поддерживается она в таком положении помощью тесемок или эластических повязок, охватывающих голову. Нос закрывается зажимом, сделанным из проволочной пружины, обернутой резиной и покрытой снаружи марлей (рис. 45). Приходится дышать ртом через загубник; так называется резиновая пластинка, которую вставляют в рот между губами и деснами и держат зубами за особые выступы. Выдыхаемый воздух протекает через резиновый подвижной клапан и по угловой трубке (angle tube) выходит наружу. Такое устройство респиратора дает двойную защиту; если даже лицевая часть маски будет проколота или разорвана, то воздух, содержащий газы, не может проникнуть в легкие до тех пор, пока носовой зажим и загубник остаются целыми.
Первые английские респираторные коробки были наполнены 675 куб. сант. противогазовой смеси, состоявшей из 40 % древесного угля и 60 % красновато-бурых зерен натронной извести. Металлический колпак на дне коробки прикрыт тонкой прослойкой ваты. На 1/3 расстояния от верха коробки находился хлопчато-бумажный фильтр и массивная проволочная сетка, отличающаяся от американских только большим размером своих петель. Поглощающая смесь покрыта подушечкой, представляющей ватный фильтр, и проволочной сеткой, поверх которой помещается дружина из проволоки.
При употреблении этого типа маски есть полная гарантия, что воздух может попасть в легкие только пройдя через респираторную коробку. Этот проход для вдыхаемого воздуха совершенно не зависит от просачивания через лицевую часть маски, происходящего вследствие плохого примечания или случайных повреждений ткани (разрыву или проколу). Лицевую часть маски легко освободить от ядовитого газа, если он туда проникнет. Делая глубокое вдыхание, освобождая носовой зажим и выдыхая воздух через нос, можно выгнать воздух через края лицевой части маски.
С другой стороны, этот тип обладает значительными недостатками, главным образом, с точки зрения его пригодности для военных целей.
Крайнее неудобство лицевой части зависит от следующих причин: а) присутствия носового зажима, б) загубника и в) недостатка вентиляции внутри камеры лицевой части.
Помимо общего неудобства, представляемого носовыми щипцами и загубником, которое особенно сильно чувствуется после долгого ношения маски, указанные приспособления заставляют человека дышать ненормальным образом, к чему не только трудно привыкнуть, но что вызывает особую сухость в гортани. Загубник весьма усиливает выделение слюны, а так как глотать слюну при закрытом носе очень трудно, те эта обстоятельство усугубляет неудобные свойства маски.
Недостаток вентиляции под поверхностью лицевой части заставляет скопляться под ней тепло, выделяющееся от лица, и влагу, испаряемую кожей; влага осаждается на очках, и даже если натирать их особой предохранительной пастой, то все-таки зрение от этой причины бывает крайне сильно затруднено.
Рис. 45.
Внутренний вид противогаза S.B.R., с подбитыми ватой зажимами для носа.
Рис. 46.
Французская маска М-2.
Маска М-2. — Первоначальной противогазовой защитой для французской армии служила маска типа M-2 (рис. 46).
Она состоит из ряда слоев марли, пропитанных различными химическими поглотителями. Типичная маска была сделана из 20 слоев ткани, пропитанной составом "Greasene" и 20 — слоев составом "Comрlexene". Растворы их изготовлялись следующим образом:
Comрlexene:
39,0 фунт. уротропина,
37,5 фунт. глицерина,
27,5 фунт. сернокислого никкеля (NiSO4. 7 Н2О),
11,8 фунт. соды (Na2CO3),
… воды.
Greasene:
l07,0 фунт. касторового масла,
81,0 фунт. спирта (95 %),
10,7 фунт. глицерина (90 %),
3,1 фунт. едкого шатра (NaOH).
Эти маски плотно облегают лицо, вследствие чего вдыхаемый воздух может проникать через поры пропитанной материи. Маска не имеет выводного клапана, и выделяемая при дыхании углекислота удаляется тем же путем через материю. Очки для глаз сделаны из особого немутнеющего целлулоида. Маска покрыта куском прорезиненной материи, которая должна защищать ее от дождя и предохраняет химический поглотитель от порчи.
В начале войны в Соединенных Штатах было произведено много опытов над французской маской. Были предложены различные видоизменения пропитывающих смесей и различные способы их наложения. Так, например, было предложено разделить компоненты Complexene'а и пропитывать ими два отдельных слоя материи. Это делало маску трехслойной. Для поглощения фосгена, который широко применялся в это время неприятелем, было предложено следующее распределение:
20 слоев материи, пропитанной уротропином,
10 слоев материи, пропитанной сернокислым никелем и содой,
10 слоев материи, пропитанной Greasene'ом.
Такое устройство было более действительно, чем в первоначальной французской маске, и давало защиту от следующих газов (концентрация 1 на 1.000, при скорости 30 литров в минуту):
Фосген | 65 минут. |
Цианисто-водородная кислота | 60 минут. |
Хлор | 60 минут. |
Маска Тиссо. — Большой заслугой французов является изобретение маски Тиссо. Сначала его маска предназначалась для артиллеристов, санитаров и солдат специальных войск, чтобы не только предохранить их от действия газов, но и дать возможность интенсивно работать, благодаря уменьшению сопротивления дыханию. Эта маска (рис. 48) похожа на английский противогаз тем, что состоит из коробки для поглотителя и резиновой лицевой части; отличается она от последней отсутствием загубника и носового зажима. Вдыхаемый воздух поступает в маску через две трубки, входные отверстия которых расположены под наглазникамн. Вследствие этого водяные пары, выделяющиеся при дыхании и оседающие на очках, уносятся током воздуха и не мешают зрению. Циркуляция свежего воздуха в маске увлекает и растворяет газы, вызывающие слезотечение, которые могли проникнуть через маску, Выдыхаемый воздух удаляется через выводной клапан. Этот тип маски имеет следующие преимущества:
Рис. 47.
Внутренний вид противогаза М-2.
Рис. 48.
Французский артиллерийский противогаз типа Тиссо.
1) Лицевая часть плотно прилегает к лицу и удобна.
2) Очки не мутнеют.
3) Речь не затруднена.
4) Выделение слюны избегнуто, благодаря отсутствию загубника.
5) Ношение ее легче, чем ношение английского коробочного противогаза.
Маска Тиссо сделана, однако, из тонкой, весьма гибкой резины, которая прилегает к лицу очень плотно, но не обладает достаточной прочностью, чтобы служить единственной надежной защитой для солдат.
Респираторная коробка существенно отличается от описанных в этой главе тем, что в ней помещен в высшей степени гигроскопичный химический поглотитель. Он, содержит, по приблизительному определению, около 70 % едкого натра. Применение едкого натра для поглощения газов осуществлено при помощи смешения его зерен со стальными стружками. В верхней части коробки находится слой поглотителя, похожего на древесный уголь. Коробка имеет форму прямоугольной призмы 8–6½ — 2½ дюймов и, вследствие применения стальных стружек, обладает значительным размером по сравнению с весом заключающегося в ней поглотителя. Она снабжена клапанами, препятствующими выдыханию воздуха через коробку. Когда коробка не находится в употреблении, отверстие в ее дне затыкается резиновой пробкой, чтобы предохранить поглотитель от влаги. Коробка прикрепляется к спине и связана с лицевой маской гибкой резиновой трубкой.
Маска А. R. S. (Appareil Respiratoire Special). Одним из последних типов французской маски является так называемая маска А. R. S., которая конструирована по образцу германской или, по крайней мере, близко на нее походит. Эта маска сделана из хорошо прорезиненной материи, имеет с внутренней стороны подкладку из промасленной или провощенной холстины и снабжена навинчивающимся около рта барабаном. В качестве очков служат кружки из целлофана, вставленные в металлические оправы на резиновых ободках, вшитых в маску. Широкое металлическое кольцо, находящееся на месте рта, скрепляется с маской посредством тесьмы. Это кольцо расположено несколько выше, чем у германской маски, чтобы уменьшить вредное пространство под маской. В кольце помещаются два клапана: центральный и краевой. Первый, всасывающий внешний воздух, сделан из слюды, второй, находящийся в прямом сообщении с внутренностью маски и выпускающий испорченный воздух — из резины. На внутренней стороне маски, напротив клапанов, есть нашивка, заставляющая вдыхаемый воздух проходить к отверстиям для глаз, чтобы предохранить очки от запотевания, а сгущенные пары не пропускаются в клапаны.
Рис. 49.
Французский противогаз A.R.S.
Маска прикрепляется так же, как и маска М-2 позднейшего типа, т.-е. двумя резиновыми полосами, из которых одна идет вокруг головы, другая поперечная, — от лба к затылку. Обе полосы соединены друг с другом резинкой. Ниже их имеется эластичная шейная повязка. Барабан сделан из металла и похож по форме на германский. Он прикрепляется к кольцу для рта посредством винтового нареза и затягивается резиновым ободком так же, как и в германской маске. Винтовая нарезка отличается от германского тем, что делает перемену респираторной коробки невозможной. Респираторная коробка или барабан имеет донную сетку, пружины и проволочные сетки между слоями поглотителей. Воздух поступает через отверстия во дне барабана. Слоев три: нанаверху — тонкая прокладка из хлопчатой бумаги, ниже — средняя прокладка из угля, измельченного сильнее, чем немецкий уголь, нижняя прокладка — из натронной извести, смешанной с углем и окисью цинка и смоченной глицерином.
Первоначальный тип немецкой маски, вероятно, послужил моделью для французской А. R. S. Лицевая часть ее была сделана из резины, которую впоследствии, в виду недостатка резины, пришлось заменить кожей. Следующие строки дают полное описание лицевой части немецкой маски.
"Лицевая часть немецкой маски была сделана из целого куска кожи, со швами на подбородке и висках, которые придают ей в грубых чертах форму лица. Кожу пропитывали маслом, чтобы придать ей мягкость и гибкость и сделать ее непроницаемой для газов. Выделанная поверхность кожи обращена внутрь маски. Стальное кольцо, 3 дюймов в диаметре, вделано в лицевую часть маски как раз на том месте, где находится нос и рот солдата; оно имеет винтовую нарезку, на который навинчивается барабан с поглотителем. Резиновая (синтетическая?) прокладка между кольцом и барабаном, приклеенная смоляной замазкой, препятствует проникновению газа внутрь маски. Клапанов не было; вдыхаемый и выдыхаемый воздух проходил равным образом через респираторную коробку. Очки вставлены в металлическую оправу и снабжены кожаными вытиральниками. Они состояли из двух частей: а) наружной, несменяемой линзы из прозрачного материала, схожего с целлулоидом (целлона) и б) внутреннего переменяющегося кружка, который должен был предохранять очки от заболевания. Эти кружки делались также из "целлона", но были покрыты со стороны глаза желатином. Они были прижаты к наружной линзе с помощью тонкого металлического штампованного ободка, который ввинчивался в металлическое кольцо очков с внутренней стороны. Желатин препятствовал запотеванию, задерживая влагу, но сморщивался, коробился и становился мутным после нескольких часов употребления. Сменить его, не снимая маски, было нельзя. Края маски имели оторочку из тонкой материи, в дюйм ширины, пришитую к коже. Иногда эта оторочка делалась из кожи худшего сорта. Край лицевой части маски был покрыт гибким прозрачным желатино-подобным веществом, вероятно, синтетического происхождения".
Рис. 50.
Германский противогаз.
Рис. 51.
Германский противогаз.
1. Дымовой фильтр.
2. Патрон (респиратор).
3. Предохранительное кольцо для главных отверстий.
4. Оболочка предохраняющего от запотевания кружка.
5. Футляр.
6. Матерчатый чехол для запасного патрона (1918).
7. Жестянка для запасного патрона (1916).
8. Противогаз в собранном виде.
9. Лицевая часть.
10. Предохраняющий от запотевания кружок.
Германский респиратор. — Общий вид респираторной коробки (типа сент. 1916 года) напоминает короткий широкий цилиндр, слегка суживающийся и имеющий на узком конце выступ с винтовой нарезкой или шейку, при помощи которой он ввинчивается в гнездо лицевой части маски. Цилиндр имеет около 10 cm в диаметре и около 5 cm высоты. В респираторе находятся три слоя поглотителей неодинаковой толщины, разделенных друг от друга тонкими металлическими сетками. Респиратор вставляется в футляр 10 см. в диаметре и 8 см. вышины, сделанный из тонкого листового железа. Футляр покрыт внутри шеллаком и выложен толстой оберточной бумагой. Его непроницаемость для внешнего воздуха достигается путем оклеивания краев клейкой тесьмой.
Рис. 52.
Поперечный разрез немецких патронов обр. 1917 и 1918 г.г.
Поглотители
Поглотитель | Состав | Вес | Об'ем | |
---|---|---|---|---|
1917 | № 1 | Химический поглотитель | 66 гр. | 105 куб. сант. |
№ 2 | Пропитанный древ. уголь | 33 гр. | 85 куб. сант. | |
№ 3 | Химический поглотитель | 15 гр. | 45 куб. сант. | |
1918 | № 1 | Пропитанный древ. уголь | 58 гр. | 185 куб. сант. |
№ 2 | Химический поглотитель | 29 гр. | 45 куб. сант. |
Общий об'ем поглотителей 1917, 235 куб. сант. = 14,3 куб. дюйм.
Общий об'ем поглотителей 1918, 230 куб. сант. = 14,0 куб. дюйм.
Общий вес поглотителей 1917, 117 гр.
Общий вес поглотителей 1917, 87 гр.
Об'ем воздушного пространства над поглотителями 50 куб. сант. = 3,1 куб. дюйма.
Футляр. — Футляр респираторной коробки сделан из листового металла (вероятно железа) и покрыт с наружной стороны темно-серой масляной краской, а с внутренней японским лаком. Стенки респираторной коробки слегка скошены, чтобы облегчить сборку и дать лучшую опору кольцевым; сеткам. Выступ или шейка имеет 6 нарезов на дюйм, т.-е. ход нарезки равен 4 mm. Нижний край футляра загнут, а верхняя часть цилиндра имеет желобок, в который входит верхняя крышка.
Первая перегородка состоит из двух сеток: грубой верхней с 5–6 петлями на линейный дюйм и лежащей непосредственно под ней, более тонкой с 30–40 петлями на дюйм. Верхняя крышка представляет твердое металлическое кольцо с двумя поперечинами, придающими ему большую прочность и служащими опорой для сеток. Кольцо вставляется в желобок верхней части футляра и образует поддержку для содержимого респиратора. Обе сетки сделаны из железной проволоки, а крышка футляра из железа (вероятно вылуженного).
Вторая сетка, разделяющая второй и третий слой поглотителя, также двойная и состоит из двух железных проволочных дисков по 30–40 петель на дюйм. Обе сетки снабжены кольцом для поддержки на месте.
Третья сетка — ординарная, но в остальном совершенно сходна со второй. Она служит для разделения поглотителей № 1 и № 2.
Четвертая сетка (30–40 петель) сделана из железной проволоки и прикрепляется к днищу шестью железными полосками. Дно коробки является просто железной крышкой респиратора. Оно имеет 79 круглых отверстий по 4 mm в диаметре и выкрашена с наружной стороны, чтобы не отличаться цветом от коробки. Сетка и внутренняя сторона днища покрыты красной краской.
Во время вступления Соединенных Штатов на войну имелись три типа: масок шлем РН, британский коробочный противогаз S. В. R. (Standard Вох Respirator) и французская маска М 2. Опыты, произведенные со всеми тремя типами, показали, что английский респиратор имеет наибольшую ценность как с точки зрения оказываемой им защиты, так и в виду возможности будущего его усовершенствования. В продолжение 18 месяцев, посвященных разработке американской маски, лицевая часть претерпела ряд постепенных изменений, а респираторная коробка прошла все типы от А до L, со многими специальными изменениями для опытных целей. Последним этапом этой эволюции является приспособление военной маски для промышленных работ. Поэтому здесь будет уместно привести детальное описание устройства лицевой части маски и респираторной коробки, которые были в употреблении при конце войны (тип R. F. K.). Нормальная маска, принятая ныне для армии и флота Соединенных Штатов и известная под названием "американской маски образца 1919 года", с добавочным прибором образца 1920 года, для ношения ее, будет описана ниже.
Рис. 53.
Схематический чертеж маски типа коробочного противогаза.
Лицевая часть. — Лицевая часть противогаза типа R. F. К. сделана из легкой хлопчато-бумажной ткани, покрытой чистым резиновым клеем, и имеет толщину приблизительно в 1/64 дюйма. Маска прикрепляется по двум линиям: первая проходит через лоб от одного виска к другому, вторая от висков, вниз по щекам, параллельно уху и под подбородком так, чтобы не задеть адамова яблока. Чтобы завершить эго укрепление, две полоски идут от висков вокруг головы к затылку.
Рамка повязки сделана из войлока, пришита подобно ленте к наличнику, подбита бархатом и покрыта прорезиненной материей. Все швы и соединения сделаны непроницаемыми для газов посредством спайки резиновым клеем, Эта маска имелась в 5 размерах от № 1 до № 5, при чем более ходовыми оказались средние номера № 2, 3, 4.
3авязки. — Завязки должны поддерживать лицевую часть маски так плотно, чтобы газ не мог нигде проникнуть. Вследствие большого разнообразия формы черепа, эта задача не из легких. Простейший тип повязки, и в то же время единственный теоретически правильный, состоит из эластической ленты, плотно облегающей затылок, и другой, также эластической тесьмы, отходящей от линии лица и подбородка. Обе эти полосы скреплены третьей, не эластической тесьмой, пришиваемой к их концам и к лицевой части маски по средине лба, чтобы сделать положение более устойчивым.
Неудобство первоначальных завязок было в значительной мере устранено применением специальной эластической ткани, которая при изменении натяжения растягивалась вдвое больше чем обыкновенной продажной резинки. Предстоит еще сделать многое, чтобы усовершенствовать завязки в смысле большего удобства ношения и безопасности. При изготовлении завязок следует обращать внимание на следующие обстоятельства:
1) Эластичные полосы должны быть расположены так, чтобы равнодействующая натяжения была велика, и достигался максимум нажатия маски к лицу.
2) Число полос должно быть доведено до минимума, чтобы они не могли спутаться и принять неверное положение при надевании маски наспех и человеком неопытным.
Очки. — Одной из важнейших частей противогазов с военной точки зрения являются очки. Основное требование, которому должны удовлетворять хорошие очки, состоит в том, что они должны давать минимум ослабления ясности зрения и максимум безопасности для солдата, который их носит. Нарушение ясности зрения может произойти вследствие следующих причин: 1) повреждение очков при ношении; 2) неправильности поверхности и толщины стекол, которые влекут за собой оптическую дисперсию; 3) поглощение света самими очками; 4) помутнение стекол, вызываемое скоплением влаги, испаряемой лицом или выдыхаемым воздухом.
Существовало три типа очков, но в конце войны два из них были оставлены:
1) Обыкновенные целлулоидные.
2) Различные гигроскопичные сорта целлулоида, известные как немутнеющие очки.
3) Различные комбинации стекла и целлулоида, известные как небьющиеся очки.
Прежде всего стали применять для очков целлулоид, так, как он не разбивается; но целлулоид имеет много отрицательных свойств: он быстро истирается при употреблении, желтеет, вследствие чего увеличивается светопоглощение, имеет сравнительно неровную оптическую поверхность и делается хрупким после носки.
Различные сорта немутнеющих линз имеют назначением уничтожать влагу, которая оседает на их поверхности, либо соединяя ее в отдельные капли в пленку, что до известной степени устраняет неясность зрения, либо пропуская ее через свою поверхность наружу; существовали также комбинации обоих способов. За исключением того, что такие очки не подвержены запотеванию, они сохраняют все недостатки целлулоидных очков и никогда не были испытаны на полях сражений.
Так называемые неразбивающиеся очки изготовляются посредством впаивания слоя целлулоида между двумя стеклами[18]. Такой способ дает превосходные очки. Удар, приходящийся по очкам, может только разбить стекло, которое приклеено к целлулоидной пластинке. За исключением редких случаев, целлулоид остается неповрежденным, и опасность просачивания газа через разбитые очки весьма мала.
В смысле безопасности от разлетающихся осколков, очки, состоящие из одного слоя стекла и целлулоида, расположенного перед глазами, имеют некоторое преимущество перед теми, в которых стекла помещены с обеих сторон. Тем не менее, более ровная оптическая поверхность очков последнего сорта и меньшая возможность их стирания понудили ввести этот, так называемый, "триплексный" тип в последнюю часть американской программы снабжения армии. Необходимо заметить, что есть полная возможность усовершенствовать этот тип очков, применяя лучшие сорта стекол. Хотя оптические свойства их несомненно несколько терпят от времени, вследствие выцветания целлулоида, можно с уверенностью сказать, что целлулоид, помещенный между двумя слоями стекол и сравнительно мало подвергающийся действию атмосферических влияний, гораздо менее портится, чем обыкновенные целлулоидные очки.
Рис. 54.
Американский коробочный противогаз с усовершенствованным резиновым зажимом для носа.
Вопрос о конструкции очков имеет очень важное значение; общее и бинокулярное поле зрения может быть при помощи них доведены до максимума.
Носовой зажим. — Носовой зажим является наиболее неудобной частью масок, употреблявшихся во время войны. Хотя удобные щипцы для носа, вероятно, невозможно сделать, но удобство их может быть значительно увеличено введением подушечек из мягкой резины и пружин, дающих минимум натяжения, необходимого чтобы закрыть ноздри.
3аrубник. — При разработке модели загубника приходилось иметь в виду размеры и форму той полости, которая находится между губами и зубами. Загубник должен помешать прохождению газа в рот и свести до минимума раздражение десен. Отверстие, сделанное в трубке загубника, поддерживается у внутреннего конца металлической вставкой, которая препятствует ущемлению трубки, если, под влиянием возбуждения, челюсти сомкнутся и сдавят ее. Резина оказалась вполне пригодным материалом для этой части маски.
Гибкий рукав. — Гибкий рукав соединяет угловую трубку с респираторной коробкой. Он должен совмещать в себе гибкость, невозможность ущемления и чрезвычайную прочность. Этим свойствам удовлетворяет складчатый резиновый рукав, покрытый вязаной тканью. Складки рукава не только дают высокую степень растяжения, но и предупреждают от ущемления. Гибкость при этом достигается не только в ширину, но и в длину; рукав, имеющий начальную длину в 10 дюймов, может сокращаться до 8 дюймов и растягиваться до 12 дюймов. Покрышка из материи, пропитанной вулканизованной резиной во время процесса производства, придает рукаву значительную прочность, предупреждая появление механических разрывов и изломов.
Клапан для выдыхания. — Выводной клапан служит для удаления выдыхаемого воздуха наружу (этого клапана в германских масках не имеется). Клапан имеет следующие преимущества:
1) Он значительно уменьшает количество находящегося под маской испорченного воздуха (вредное пространство).
Рис. 55.
Клапан для выдыхания американского типа в собранном и разобранном виде.
2) Он предохраняет поглотитель от порчи, происходящей вследствие паров воды и угольной кислоты, содержащихся в выдыхаемом воздухе.
3) Он уменьшает напряжение при выдыхании, делая излишним проталкивание выдыхаемого воздуха через респираторную коробку.
С другой стороны, неудобство его, которое иногда становится весьма серьезным, состоит в том, что при порче клапана, по каким-либо причинам, через него при вдыхании может пройти наружный воздух. Всякий недостаток в клапане грозит опасностью проникновения отравленной атмосферы в легкие человека, надевшего маску.
Тип обычно употребляемого клапана показан на рис. 55, где один из этих клапанов изображен в надетом виде, другой — в отдельности.
Весьма трудно дать ясное описание устройства клапана; его следует себе представить в виде приплюснутого, треугольного резинового мешка, длиной в 2 или в 3 раза больше основания; три стороны мешка сжаты, но, раскрываясь, дают доступ воздуху во внутренность маски. Края верхнего отверстия клапана натянуты на угловую трубку, и воздух выходит через два других. Закрывание происходит, во-первых, вследствие разности давления воздуха и, во-вторых, вследствие натяжения, в выступе над эллиптическим отверстием.
Чтобы предохранить колеблющийся клапан от повреждения и соприкосновения с предметами, могущими помешать его действию, последние типы клапанов были снабжены футляром из штампованного листового металла.
За время усовершенствования лицевой части маски, как было указано выше, чертежи американских респираторных коробок претерпели много изменений. Различные типы их были обозначены буквами от А до L и отличались друг от друга различной окраской внешней поверхности.
Тип респиратора А совершенно схож с английским, бывшим тогда в употреблении, за исключением разве того, что он сделан на 1 дюйм длиннее своего образца, так как оказалось, что первые поглотители слишком слабы. Коробка респиратора, выгнутая из листа жести, имела в вышину 18 cm. Площадь поперечного овального сечения равна 65 кв. cm. На дне коробки находился колпак из тонкого железа, высотой в 3,4 cm, который был неподвижно прикреплен ко дну внутри респиратора и не имел никакого подвижного клапана. Поглотители удерживались на месте посредством тяжелой проволочной сетки наверху и двух — прямоугольных пружин.
Вдыхаемый воздух вступал через круглый колпак на дне коробки в респиратор, просасывался через слой поглотителей и уходил в небольшой выступ наверху коробки.
Поглотитель состоял из 60 % по o6'ему древесного угля, приготовляемого Национальной Угольной К°, и 40 % зеленой натронной извести, изобретенной Всеобщей Химической Компанией в Истоне (Пенсильвания). Общий об'ем поглотителей равнялся 660 куб. сант. Первоначальные опыты показали, что минимальное количество натронной извести, которое следует брать для надежной защиты против известных тогда газов, должно быть не менее 2/5 всего об'ема поглотителя. Поэтому стали употреблять 2/5 об'ема натронной извести на 3/5 об'ема угля, и эта пропорция оставалась неизменной во всех респираторах до последнего типа. Интересно отметить, что правильность этого количественного отношения была вполне подтверждена позднейшими опытными исследованиями.
Рис. 56.
Американский патрон типа А.
1. Черная окраска.
2. Верхняя сетка.
3. Серая фланель.
4. Холст.
5. Древесный уголь.
6. Сетка.
7. Ватная прокладка.
8. Поглотитель.
9. Сетка.
10. Древесный уголь.
Уголь и натронную известь не смешивали друг с другом, но располагали пятью равными слоями, так что каждый слой составлял 20 % общего об'ема. Слои были разделены проволочными сетками. Наверху коробки помещалась прокладки из бархата, прокладка из серой фланели и две сетки из стальной проволоки. Прокладки мешали мельчайшим частицам химического вещества попадать в легкие человека, надевшего маску.
Этот респиратор очень хорошо защищал от хлора и цианисто-водородной кислоты, был даже довольно действителен против фосгена, но совершенно бессилен против хлор-пикрина. Описанные респираторы никогда не употреблялись на фронте, но сослужили хорошую службу в качестве опытных приборов при обучении войск.
Позднее было найдено, что поглотители оказывают лучшую защиту от газов, если они смешаны друг с другом перед упаковкой в коробку. Такой прием значительно упрощал способ снаряжения респираторов и применялся в типе В и последующих типах. Среди других изменений, введенных в позднейшие конструкции коробок следует указать, что неотделяемый от коробки клапан был заменен подвижной втулкой, позволявшей солдату на поле сражения поправить клапан, если он функционировал неправильно. Смесь угля и натронной извести была разделена на три отдельных слоя, которые отделялись подушечками из ваты. Эти подушечки защищали от дыма хлорного олова, но не от чихательных газов. Зеленая натронная известь была заменена отборной зерненой. В апреле 1918 года размеры зерен были изменены до 8 × 14 вместо 6 × 14.
В начале июля 1918 года находившийся на войне Отдел Военно-Химической Службы убедил военные власти в том, что респираторная коробка типа Н (бывшего тогда в употреблении) чрезвычайно долго сохраняет свою защитную силу, но имеет слишком большое сопротивление дыханию. Вследствие этого, 27 июля 1918 г. был принят тип J. В нем об'ем поглотителей уменьшен с 450 кв. сант. до 300 куб. сант. Поглотители были расположены двумя слоями: 2/3 внизу коробки и 1/3 вверху ее. Между слоями поглотителей помещалась одна подушечка, и другая лежала сверху. Это изменение позволило понизить сопротивление на 27 % (до 2,5 дюйма) ценой сокращения времени действия респиратора на 50 %, но не силой его защитной способности на указанный срок. Тип L отличался от типа J только тем, что об'ем его поглотителей повышен до 325 куб. сант. и что в нем было сделано небольшое изменение, чтобы уменьшить просачивание газа около верхней ватной подушечки.
Рис. 57.
Патрон (респиратор) армии Соединенных Штатов типа J.
1. Воздушное пространство.
2. Пружина.
3. Толстая сетка.
4. Ватная прокладка.
5. Поглотитель.
6. Сетка.
7. Ватная прокладка.
8. Поглотитель.
9. Сетка.
10. Задерживающий клапан.
Следующая таблица показывает относительную силу различных респираторов.
Рис. 58.
Патрон (респиратор) типа J и его содержимое.
На 1 миллион частей воздуха | Соед. Штаты Тип. Н | Англия. S. B. R. | Франц. А. R. S. | Герман. – | |
---|---|---|---|---|---|
Хлор-пикрин | 1.000 | 770 | 17 | 2 | 43 |
Фосген | 2.500 | 85 | 54 | 5 | 16 |
Цианисто-водородная кислота | 500 | 70 | 90 | – | 10 |
Горчичный газ | 100 | 1.800 | – | 35 | 195 |
Время (в минутах) показано до того момента, как только первые следы газа начинают проникать через маску.
Следующее описание производства противогазов на заводе в Лонг-Эйланде заимствовано из статьи полковника Брадлея Дьюэ[19].
Приемка. — Каждая партия перед отправкой в сборочный отдел полностью подвергалась тщательному осмотру. Инспектора были выбраны очень тщательно и должны были пройти особые подготовительные курсы, прежде чем получали назначение на эту важную должность. На каждую характерную черту маски, которая считалась важной для изготовления современного типа, было обращено особое внимание контроля.
Иллюстрацией приемки может служить подробное испытание гибкости резинового рукава, ведущего от респиратора до загубника. Каждую часть рукава осматривали, нет ли на концах или в складках вздутия или пузырей; нет ли разрезов, трещин или других недостатков на внутренней стороне; не отошла ли материя, покрывающая резиновую трубку, на месте спайки; нет ли недостатков в самой ткани, и достаточно ли тщательно наложен клей. Гибкость рукава подвергалась особым испытаниям, так как жесткая трубка сильно утомляет рот солдата; прочность устанавливалась осмотром, насколько аккуратно сделан рукав, хорошо ли прилегает к нему материя, которою он покрыт, не ломается ли он при перегибании между пальцами. Наконец, каждый рукав испытывался на просачивание под водой посредством нагнетания в него воздуха, под давлением 5 фунт. на один кв. дюйм.
Очки и тройничное металлическое соединение лицевой части, маски подвергались испытанию на пропускание газа посредством вакуума. Нежный клапан для выдыхания тщательно осматривался нет ли в нем недостатков, вызывающих просачивание газа. Материя лицевой части маски испытывалась током высокого напряжения на специальной машине, изобретенной на заводе, чтобы устранить те трудности, которые представлял осмотр этого в высшей степени важного материала. Необходимо было, чтобы материя лицевой части не имела никаких недостатков, но что собственно считать недостатком, являлось спорным вопросом. Испытание электричеством ограничивало роль личного взгляда и давало совершенно беспристрастную поверку материала. Машина состояла из двух стальных валов, между которыми поддерживалась разность потенциала в 4000 вольт; материя пропускалась через валы и, если в ней была хоть малейшая трещина или дырочка, то ток, проходя через нее, прожигал ясно видимое отверстие.
Заготовки лицевой части. — Отверстия лицевых частей выштамповывались из прорезиненной материи на гидравлических прессах. Отверстия после этого очищались щетками для удаления сора, и к глазным отверстиям приклеивались вытиральники для очков. Карманы, поддерживающие носовой зажим, также приклеивались к отверстиям. Полосы, принимающие маску к голове, выдавливались из прорезиненной материи; к ним прикреплялась войлочная подкладка, и пришивались завязки из хлопчато-бумажной и эластичной тесьмы.
Обработка заготовок лицевой части. — Затем заготовки поступали в швальню. Сначала маски выкраивали, придавая им форму лица. Мастер должен отличать различные заметки на заготовке с точностью до 1/32 дюйма и места для швов, в некоторых случаях, с точностью до 1/64 дюйма. Полосы и завязки пришивались после этого к периферии лицевой части маски. Стежки с наружной стороны маски покрывались жидким резиновым клеем, который заполнял дырки от иглы и делал швы непроницаемыми для газа.
Помимо осмотра каждой части работы, газовая маска подвергалась контрольному испытанию, чтобы уловить те недостатки, которые могли остаться незамеченными инспектором при отдельных работах.
Сборка лицевых частой. — Маски, готовые к сборке, посылались для вставки очков, что выполнялось на специальных автоматических прессах. Очки должны вставляться очень тщательно, чтобы материя маски растягивалась вокруг них совершенно ровно.
Прежде чем производство приняло широкие размеры, были выработаны методы ведения работы, и указаны все детали для сборки, так что можно было быстро и хорошо обучать рабочих. Ни одна деталь не считалась незначительной, если она улучшала качество маски. Операция сборки происходила следующим образом:
Сначала приделывался клапан для выдыхания к тройничной металлической трубке, которая служила соединением между лицевой частью маски, гибким рукавом и загубником. Каждый клапан испытывался затем на просачивание при разнице давления в 1 дюйм водяного столба. Клапаны, просачивание которых при этом условии было свыше 10 куб. сант. в минуту, не принимались.
Затем прикреплялся металлический предохранитель для выдыхающего клапана и гибкий рукав, в лицевую часть вставлялась тройничная трубка, и приделывался резиновый загубник. Чтобы показать, какое внимание было обращено на все детали, приводится следующее описание работ:
Соприкасающиеся поверхности резиновых и металлических частей покрывались клеем до сборки; затем места скреплений туго заматывались проволокой, при чем обращалось особое внимание на то, чтобы проволока не перекрещивалась и, наконец, поверхность проволоки, покрывали липкой тесьмой, чтобы не выступали острые углы.
Маски, вполне собранные, за исключением респираторной коробки, снова подвергались осмотру и, чтобы не получить повреждения во время перевозки, на специальных решетках, в тележках отправлялись в окончательную отделку.
Наполнение респираторных коробок. — В это время наполнение респираторных коробок производилось на другом заводе.
Прежде всего химические вещества сортировались, и более мелкий или крупный материал отделялся от веществ нормального размера. Зачем механическим приводом, материалы передавались в воронки, откуда, в силу тяжести, ссыпались по трубам в различные аппараты для смешения.
Была изобретена специальная машина для смешивания угля и зерен извести в надлежащих пропорциях, требуемых для респиратора. Смешанные химические вещества поступали в машины для наполнения респираторных коробок. Для каждого наполнителя существовал особый смеситель, и общее число машин достигало 18.
Отдел для наполнения респираторных коробок вмещал 6 аппаратов. Каждый аппарат мог выпускать по 20.000 коробок в день. Двойная система приводных ремней подавала к машине пустые коробки и отводила наполненные.
Операция наполнения подвергалась тщательному осмотру; на передачах были поставлены особые загородки, чтобы коробка не могла пройти к следующему аппарату, не будучи осмотрена. Рабочие и инспектора стояли на противоположных концах приводного ремня. Химические вещества помещались в респираторную коробку тремя равными слоями, разделенными подушечками из хлопчато-бумажной ваты. Первый слой вводился из наполняющей машины, которая автоматически отмеряла надлежащие об'емы химических веществ, респираторную коробку встряхивали, чтобы вещество улеглось плотнее, вставляли хлопчато-бумажную прокладку, затем вводили второй слой химических веществ и так далее. Над верхним слоем химических веществ помещали проволочную сетку и пружины особого чертежа, чтобы поддерживать на месте содержимое респираторной коробки. Затем прилаживали металлическую крышу и крепко ее припаивали.
Рис 59.
1. В будущем.
2. А почему бы не теперь?
Каждая коробка испытывалась под водой на просачивание в местах соединений или спаек, при помощи воздушного давления в 5 фунтов на кв. дюйм. Исследовалось также сопротивление, которое респираторная коробка оказывает дыханию, при помощи пропускания через нее тока воздуха, со скоростью 85 литр. в минуту; сопротивление измерялось в дюймах водяного столба,
Наполненные респираторные коробки окрашивались в различные цвета, чтобы показать тип поглотителя.
Окончательная отделка масок. — В этом последнем отделе готовые респираторные коробки подвозились к рабочим столам и соединялись с масками.
Вполне готовые маски подвергались испытанию, раскладывались в ящики по 10 штук и отправлялись для последнего осмотра.
Окончательный осмотр. — Окончательный осмотр вполне собранных масок был чрезвычайно строг и происходил под непосредственным наблюдением представителей армии. Только очень старательные и аккуратные работницы выбирались для этого дела, и маски осматривались во всех деталях, чтобы открыть какой-либо недостаток, который мог ускользнуть от предварительного осмотра. Наконец, каждую маску просматривали на ярком свету из темной камеры, нет ли в ней мелких дырок, которые обыкновенный осмотр на глаз мог не заметить.
При последней инспекторской приемке вновь производился осмотр 5 % сдаваемых масок. В тех случаях, когда при этом выявлялись недосмотры со стороны инспектора, его глаза подвергали медицинскому освидетельствованию, чтобы узнать, является ли виной недостаток его зрения или его небрежность. Маски с найденными дефектами, возвращались этим инспекторам для того, чтобы определить, способны ли они продолжать свою деятельность. Таким путем приемка поддерживалась на надлежащей высоте.
Ежедневный отчет об окончательном осмотре рассылался по отделам для сборки масок для того, чтобы недостатки могли быть устранены в следующих партиях, и процент негодных масок был уменьшен до последней возможности.
После окончательного осмотра маски нумеровали, укладывали в футляры и заполненные футляры упаковывали в ящики по 24 штуки в каждом.
Французы, как было указано, скоро убедились в том, что для некоторых воинских частей, как, например, для артиллеристов, необходима маска, дающая максимум защиты при минимуме потери работоспособности. В результате явилась маска Тиссо. До вступления в войну Соединенных Штатов, английский нормальный противогаз достиг высокой степени совершенства, обладая большой прочностью и портативностью. Поэтому он был принят, как образец для Америки. Со времени изобретения английского противогаза, вплоть до выступления американцев, маски надевались только во время спорадических газовых атак, на короткий промежуток времени. По мере развития военных действий, солдаты были принуждены надевать маски на более долгий период (нередко часов на 8). Тогда стало ясно, что необходима более удобная маска, хотя бы и в ущерб ее безопасности.
Рис. 60.
Американская маска Тиссо, старого типа.
Рис. 61.
Американская маска Тиссо, внутренний вид.
Принцип, на котором основано устройство маски Тиссо, совершенно правилен, поскольку дело касается удобства, так как в ней отброшены раздражающий загубник и носовой зажим; но она представляет серьезную опасность от отравления газом, вследствие того, что лицевая часть ее сделана из тонкой резины. Опытный Отдел и Отдел защиты против газов выработали два различных типа маски Тиссо: первый — Акрон Тиссо, второй — Копс Тиссо. Лучшие качества обоих типов скомбинированы в модели 1919 года.
Лицевая часть. — Лицевая часть сделана из прорезиненной материи в 1/10 дюйма толщиной. Материя (stocki-net) положена только с внешней стороны маски и служит для укрепления и защиты слоя резины, которая берется очень высокого качества. Лицевая часть выштамповывается, как нечто целое, из материи, доставляемой в виде длинных свертков. Штампуется она так, чтобы при сшивании лицевой части образовался только один шов между отверстием трубки и углом подбородка. Этот шов делается зигзагообразными стежками, при чем края материи сложены вместе. Прошивка через край дает возможность придать шву плоскую форму. Затем шов покрывается резиновым клеем и выкладывается снаружи и внутри тесьмой, чтобы сделать его совершенно непроницаемым для газа.
Отверстия для глаз в маске имеют форму овалов, вытянутых по горизонтальной оси, с размером значительно меньшим, чем очки. Так как очки имеют круглую форму, то материя, обтягивая их, образует выпуклость, необходимую для того, чтобы отдалить металлический обод от лица. Повязка имеет по три полосы с каждой стороны. Вместо одной полосы, проходящей через темя, сделаны две полосы от глаз из резинки, как и прочие. Все 6 полос соединяются вместе на затылке над подушечкой из войлока и материи в 2½ × 3½ дюйма, которая увеличивает удобство ношения маски.
Материя с внутренней или прорезиненной стороны подкреплена нашивками из материи во всех тех местах, где пришиты полосы повязки. Полоса, идущая через виски над ушами, пришита в двух местах: на расстоянии полудюйма и двух дюймов от края. Это сделано для того, чтобы прижать материю возможно более плотно к вискам, увеличивая таким образом непроницаемость маски для тех лиц, у которых есть впадины на висках. Нижняя полоса проходит над подбородком и содействует плотному облеганию этой части лица. Все полосы, за исключением двух, проходящих через затылок, прикрепляются к подушечке пряжками и могут быть точно пригнаны.
Рис. 62.
Американская маска обр. 1919 г.
Очки сделаны из стекла "триплекс" в металлической оправе и снабжены резиновыми ободками. Прорезиненная материя, сжимая оправу, образует заворот, предохраняющий очки от выпадания. Угловая металлическая трубка с клапаном для выдыхания и резиновый рукав, соединяющий лицевую часть маски с респиратором, устроены так же, как и в последней модели F. R. K. Единственным отличием является большая длина резинового рукава, вследствие принятия ношения респиратора под левым плечом. Общая длина его в этой модели равна 24 дюймам. На внутренней стороне лицевой части, в соединении с впускным отверстием угловой трубки, имеется подвижной резиновый клапан для вдыхания, устроенный так, что входящий воздух циркулирует около очков, благодаря чему они не мутнеют при любом напряжении и температуре, исключая тех редких случаев, когда последняя падает ниже 0° по Фаренгейту.
Респираторная коробка этой маски совершенно не похожа на коробку F. R. K. и другие более ранних типов. Во-первых, она длиннее их; ее длина в законченном виде равна 8 дюймам. В ней есть два входных клапана, защищенных жестяной крышкой, на верхнем конце коробки, вместо одного клапана на дне ее, имеющегося в других типах. Каждый из обоих вводных клапанов имеет 3/8 дюйма в диаметре и состоит из плоской пластинки, закрывающей отверстие короткой резиновой трубки, надетой на короткую металлическую трубку. Непроницаемость достигается прижиманием клапана к круглому краю металлической трубки и сдавливанием обоих краев. Эти клапаны, препятствующие выдыхаемому воздуху проходить обратно через респиратор, оказались вполне удовлетворяющими своему назначению, но они тонки и не прочны. В случае их порчи, очки слегка мутнеют, и вредное пространство увеличивается на об'ем вводной трубки.
Респираторная коробка состоит из двух частей: наружного прочного футляра и внутренней жестяной коробки с пробитыми отверстиями. Вокруг пробитой жести обернут фильтр из шерстяного войлока в 3/16 дюйма толщины. Вследствие обматывания, этот войлок очень плотно прилегает к жестяным стенкам, так что воздух не может проникнуть в химические вещества, не пройдя через фильтр. Таким образом, воздух, поступая через входные клапаны, расположенные наверху коробки, циркулирует в свободном пространстве между наружной и внутренней частью футляра, омывает со всех сторон фильтр и, пройдя через него, просачивается сквозь отверстия жести в поглотитель, состоящий из угля и натронной извести.
Химические вещества помещены вокруг конической трубки, занимающей приблизительно 2/3 длины коробки. Эта трубка расширяется кверху и имеет круглое сечение в том месте, где она проходит через крышку коробки и соединяется с рукавом. Коническая трубка сделана из жести с рядом пробитых отверстий и выложена изнутри тонкой материей, чтобы помешать частицам химических веществ пройти в рукав и оттуда в легкие. Коробка респиратора наполняется со дна и подвергается два раза механическому встряхиванию, чтобы химические вещества хорошо улеглись, прежде чем будет вставлена придерживающая их пружина. Внешний жестяной колпачок, защищающий входные клапаны, имеет два боковых отверстия, но ни одного на концах коробки.
Сумка для носки представляет простой резиновый мешок, почти прямоугольной формы, около фута в ширину и 15 дюймов в вышину. Ширина сделана с таким расчетом, чтобы в задней части сумки помещалась респираторная коробка, а в передней — рукав и лицевая часть маски. Два ремня поддерживают мешок: один проходит через правое плечо, другой вокруг талии. Ремень, проходящий через правое плечо, имеет наверху два шва формы "V" на плече для изменения направления ремня так, чтобы он тянул прямо вниз и не сползал к шее.
Лопасть мешка открывается наружу. Застежки ее подобны тем, которые имеются у обыкновенных автомобильных штор. Вспомогательная застежка наверху лопасти устроена для того, чтобы, когда маска надета на лицо солдата, лопасть можно было застегнуть поверх соединительного рукава и плотно прижать к мешку. Такое устройство не позволяет воде проникнуть в мешок.
Рис. 62 и 63 показывают положение мешка, когда маска лежит в нем, и когда она надета. Следует указать, что мешок для противогаза не должен путаться с ранцем или другими предметами, надетыми на солдата. Левая рука должна лежать совершенно свободно поверх мешка. Мешок был испытан в пехоте, кавалерии, артиллерии и специальных газовых войсках и признан вполне удовлетворительным.
Рис. 63.
Американская маска обр. 1919 г., надетая.
Флот. — Первоначальная респираторная коробка для флота имела вид барабана, очень похожего на германский. Коробка имела форму слегка суживающегося металлического цилиндра, диаметр дна которого равен 9 сант. Наиболее пригодным поглотителем для этого респиратора служили два слоя, по 98 куб. с. в каждом нормальной смеси угля и натронной извести, разделенных подушечками из хлопчато-бумажной ваты. Позднейший тип этой маски показан на рис. 41.
Рис. 64.
Морская маска первоначального типа с носовым зажимом и загубником.
Окись углерода. — Респираторная коробка для окиси углерода описана в XI главе.
Аммиак. — Респиратор, защищающий от аммиака, необходим для флота, а также для рабочих на холодильных заводах. Вначале, в качестве поглотителя, употреблялась пемза, пропитанная серной кислотой. Этот способ имел много неудобств. При реакции развивалась теплота, образовывались пары, увеличивалось сопротивление и портились коробки респираторов. Во избежание этих недостатков был изобретен респиратор "купрамит". Его поглотитель состоит из пемзы, пропитанной сернокислый медью. Пемза и технический медный купорос помещались в выпарительные сковороды в пропорции одной части по весу CuSО4.5H2О на 1,5 частей пемзы. Затем добавлялась вода в количестве, достаточном для растворения соли при температуре кипения. Смесь кипятили, постоянно помешивая, пока не начиналась кристаллизация соли на пемзе и подсыхание раствора. Обработанную таким образом пемзу вынимали из чана, высыпали и давали окончательно просохнуть на воздухе. Затем пемзу просеивали сквозь сито (№ 14). При процессе выпаривания надо было обращать внимание, чтобы поглотитель оставался при выемке из сковороды слегка влажным.
При наполнении нормального армейского респиратора купрамитом сверху поглотителя кладется прокладка из полотна, чтобы не пропускать мельчайших частиц, которые могут из него выделяться. Поглотитель поддерживается на месте посредством тяжелой проволочной сетки и пружин. Этот способ укладки применяется для обыкновенного типа маски с загубником. Для маски Тиссо желательно ввести некоторые изменения, чтобы избежать помутнения, которое дает влага, выделяемая поглотителем и сгущающаяся на очках маски, ослабляя ясность зрения солдата. Чтобы избежать этого недостатка, слой купрамита толщиной в 1 дюйм заменяют в верхней части респиратора активированным углем или силикатовой основой (silicagel), — лучше последней. Она поглощает выделяющуюся влагу воздуха и предотвращает очки от запотевания. Если уподобляется уголь, то сверху него помещают от 2 до 8 рядов прокладок: из хлопчато-бумажной материи (Набивная Компания Восточной Звезды в Поутэкете) для задержки угольной пыли. Вес всего респиратора около 1,7 фунта.
Такой респиратор, вместимостью в 45 куб. дюймов, может служить человеку защитой при спокойном дыхании в течение 5 часов против 2 процентов аммиачного газа или 2½ часов против 5 %. Преимуществами его является продолжительность действия, незначительность нагревания, при поглощении и дешевизна.
Рис. 65.
Противо-аммиачная коробка — "Купрамит".
1. Проволочная пружина.
2. Толстая сетка.
3. Полотно.
4. Поглотитель.
5. Купольная сетка.
6. Пружина.
7. Клапан.
Первое время после введения газовой борьбы употреблялись газы, так называемого, нестойкого типа. Для предохранения от них нужно было надевать маску на сравнительно короткий срок, так как облако газа быстро рассеивалось. С развитием газовой борьбы и введением более стойких газов, в особенности горчичного газа, стало необходимо не только надевать маску на долгий период времени, но и исполнять в маске сравнительно тяжелую физическую работу, подобно службе в артиллерии.
Оказалось, что при таких условиях маска сильно уменьшает работоспособность солдата. Причины ослабления работоспособности сделались предметом тщательного исследования для лучших физиологов и психологов Америки. В результате их трудов, причины, вызывающие уменьшение работоспособности, могут быть сгруппированы следующим образом:
Рис. 66.
Аммиачная маска; рисунок показывает сравнительную величину коробки.
1) Физические неудобства маски от давления на голову и лицо, вследствие неправильного положения лицевой части, повязок, загубника и носового зажима.
2) Ненормальность зрения, вследствие плохих оптических качеств очков и сужения как общего, так и бинокулярного поля зрения.
3) Ненормальность дыхания, зависящая: а) от изменения нормального способа дыхания, вызываемого ношением противогаза, б) увеличения вредного пространства дыхательных путей и в) увеличения сопротивления, как при вдыхании, так и выдыхании, при чем два последних недостатка в большей или меньшей степени встречаются во всех типах масок.
Из этих выводов первые два настолько очевидны, что не требуют дальнейших пояснений. Влияние измененных условий дыхания, однако, менее наглядно, и небезынтересно поэтому будет представить в общих чертах результаты исследований, произведенных в отношении повышения сопротивления и вредного пространства в дыхательных путях.
Функцией дыхания является поглощение кислорода и выделение углекислоты кровью в то время, когда она проходит через легкие. Этот обмен газов происходит в ячейках (alveoli), т.-е. мириадах тонкостенных пузырьков, которые находятся на конце дыхательных путей, где воздух отделен очень тонкой перепонкой, через которую проникают газы. Об'ем и скорость или, другими словами, об'ем — минута дыхания автоматически регулируется нервными центрами так, чтобы легкие получали всегда достаточное количество воздуха для поддержания равновесия при обмене разнородных веществ, выделяемых легкими. Отсюда ясно, что все, что производит изменение в составе воздуха, подаваемого в кровь альвеол (alveoli), нарушает нормальные условия для дыхания.
Так как обмен газов между легкими и кровью происходит только в альвеолах, на конце дыхательных путей, то после каждого выдыхания, дыхательные пути остаются наполненными воздухом, бедным кислородом и богатым угольной кислотой, который при вдыхании вновь проходит в легкие, разжижая свежий воздух. Oб'ем путей, содержащих воздух, который приходится повторно вдыхать, называется в анатомии вредным пространством.
При надетой маске, ее лицевая часть и другие части, связанные с выдыханием и вдыханием воздуха, становятся дополнительным вредным пространством, содействующим разжижению кислорода и насыщению вдыхаемого воздуха углекислотой. Таким образом к анатомическому вредному пространству, всегда существующему и регулируемо нормальным аппаратом дыхания, прибавляется вредное пространство маски.
Майор Р. Г. Пирс, который руководил исследованиями в этой области, суммирует действия, происходящие от увеличения вредного пространства, в следующих словах:
1) С физиологической точки зрения:
а) Присутствие вредного пространства требует при дыхании большего об'ема воздуха в минуту. Это об'меняется с точки зрения физиологии тем, что содержание углекислоты в артериальной крови становится выше нормального; количество, до которого содержание углекислоты в крови может быть повышено, весьма ограничено. Все, что значительно увеличивает количество углекислоты в крови, уменьшает бодрость, необходимую для солдата при той работе, которая составляет часть его повседневной жизни.
b) Больший об'ем воздуха в минуту должен пройти через респиратор, но он оказывает сопротивление пропорционально количеству протекающего через него воздуха. Если сопротивление является уже некоторой помехой дыханию, то вредное пространство еще более увеличивает его, так как повышает количество воздуха, проходящего через респиратор.
с) Как будет указано ниже, сопротивление имеет тенденцией уменьшить об'ем вдыхаемого воздуха в минуту. Вредное пространство ведет к повышению об'ема — минуты. Поэтому, если дыхание должно происходить при сопротивлении и прп наличии вредного пространства, то об'ем вдыхаемого воздуха уменьшается против требуемого значительно сильнее, чем при дыхании с сопротивлением, без дополнительного фактора — вредного пространства. При этих условиях количество углекислоты в крови и тканях значительно повышается, вследствие чего силы падают.
2) С точки зрения конструкции респиратора.
Продолжительность действия респиратора зависит от об’ема насыщенного газами воздуха, который проходит через него. Вредное пространство увеличивает об'ем — минуту воздуха, проходящего через респиратор, и поэтому сокращает продолжительность действия респиратора.
Физиологически причина вредного действия сопротивления дыханию более сложна:
"Сопротивление дыханию: 1) мешает правильному кровообращению, 2) вызывает в легочных тканях изменения, вследствие которых обмен между внешним воздухом и кровью сильно понижается. Было сделано несколько докладов с целью отметить важное значение сопротивления при вдыхании. В этих докладах указывалось, что вред, приносимый организму, состоит в изменении кровяного давления, в увеличении деятельности правой стороны сердца и увеличении количества крови и лимфы в легких. Сопротивление уменьшает об'ем — минуту вдыхаемого воздуха и увеличивает таким образом процентное отношение углекислоты при выдыхании. Все эти изменения безусловно вредны.
Хотя при конструкции противогаза обращают внимание главным образом на сопротивление, оказываемое респиратором на вдыхание воздуха, тем не менее сопротивление выдыханию имеет также очень важное значение. Воздух, выдыхаемый легкими, содержит углекислоту, и она должна быть удалена. Акт выдыхания является более пассивным, чем акт вдыхания, и сопротивление выдыханию чувствуется сильнее, чем при вдыхании. Необходимо поэтому чтобы клапан для выдыхания был устроен так, чтобы весь выдыхаемый воздух мог уходить с минимальным сопротивлением в течение времени выдыхания. Лабораторные данные показывают, что редко число выдыханий поднимается выше 150–175 в минуту. Действие сопротивления на жизненные органы тела при выдыхании не имеет существенных отличий от того же действия, наблюдаемого при вдыхании".