30 мая 2019 г. | Автор: Евгений Фёдоров
Оружия, которые не убивают

Предотвратить преступление до его совершения — с этой целью создавался целый класс нелетального оружия. Эффективным инструментом, позволяющим остановить злоумышленника в шаге от непоправимого, стали достижения химии.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №12(40). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

​Химия против агрессии

Первым документально зафиксированным эпизодом боевого применения химии с целью остановить агрессора стала битва у реки Ориноко в Южной Америке в 1532 году. Тогда инки, сражавшиеся с безжалостными испанскими колонизаторами — конкистадорами, развели костры, в которые добавили экстракт жгучего перца. Тактика оказалась удачной: придя в ужас от едкого дыма, завоеватели ретировались. На несколько столетий концентрат жгучего перца стал самым массовым нелетальным химическим оружием.

Поразительно, но практически все химические вещества можно отнести к разряду оружия. При этом эффект сильно зависит от дозировки: к примеру, чтобы вызвать жжение слизистых оболочек с помощью серной кислоты, необходим всего 1 миллиграмм H2SO4, распылённый в кубометре воздуха. Малейшая неточность — и оружие перейдёт в разряд летального. Поэтому специалисты-химики сразу договорились, что будут разрабатывать особые соединения, которые надёжно выводят из строя противника или преступника, не нанося ему увечий.

Первыми стали раздражающие составы инков. Сейчас соединения, вызывающие неприятные ощущения на слизистых оболочках и коже, называют ирритантами (от англ. irritant — раздражитель). Со временем они стали просто королями нелетальной химии. Самые простые химические раздражители — это слезоточивые газы, или, как их называют химики, лакриматоры (от лат. lacrima — слеза). Они обезвреживают злоумышленника, вызывая обильное слезотечение, жжение и зуд в глазах. Через несколько часов этот эффект полностью проходит, и признаки отравления не проявляются. Химической основой лакриматоров служат хлорацетофенон (также известен как CN, «Черёмуха» и O-Salz), бромбензилцианид (CA, Camite) и трихлорнитрометан (хлорпикрин, Klop).

Другим примером оружия раздражающего действия являются стерниты (от греч. στέρνο — грудь), их также именуют чихательными составами. Кроме чихания у отравленного человека наблюдаются кашель и загрудинные боли из-за раздражения нервных окончаний слизистых верхних дыхательных путей. При высокой концентрации стерниты способны вызвать рвоту, мучительные головные боли, токсический отёк лёгких, а в особо тяжёлых случаях — судороги с параличом отдельных групп мышц. Из-за такого спектра побочных эффектов чихательные составы не прижились в практике правоохранительных органов. 

Кто самый жгучий?

Американский химик Уилбур Сковилл в 1912 году предложил методику оценки жгучести веществ. С той поры единицей измерения остроты является SHU (Scoville Heat Unit, единица жгучести Сковилла). Чтобы определить SHU, в спирте растворяют точно отмеренное количество вещества (например, перца) и добавляют подслащённую воду до тех пор, пока трое из пяти экспериментаторов-дегустаторов не перестанут ощущать остроту.

К примеру, если соединению присваивают 1000 SHU, это означает, что одну часть образца нужно развести аж в 1000 частях воды, чтобы острый вкус исчез. Сорт перца Red Savina Habanero в таком тесте обнаруживает остроту в 577 000 SHU — это самый жгучий натуральный продукт. При 3 млн SHU на коже образуются ожоги с последующим рубцеванием, то есть средства с такой жгучестью нельзя считать нелетальным оружием (как мы помним, оно не должно наносить увечья). «Абсолютной» остротой обладает чистый капсаицин: 16 млн SHU.

​Дурно пахнущее оружие

Если ирританты вызывают преимущественно физические страдания, то зловонное нелетальное оружие создаёт психологический дискомфорт. Идея проста: с помощью невыносимого запаха заставить противника отступить либо лишить его возможности оказывать сопротивление. Вонь может вызывать тошноту, а в высоких концентрациях и рвоту.

Первыми идею использовать противные запахи в военных и полицейских операциях опробовали американцы ещё в середине 1940-х годов. В лабораториях Национального исследовательского комитета обороны (US National Defense Research Committee NDRC) были разработаны диверсионные гранаты, наполненные химическим составом с устойчивым запахом гниения. Позже появился универсальный рецепт изготовления дурно пахнущего оружия. В его состав входят вода или масло в качестве растворителя, действующий компонент, а также фиксатор или усилитель запаха.

В качестве усилителя обычно используется скатол (3-метилиндол). В малых концентрациях это соединение имеет приятный сливочно-молочный аромат, при дальнейшем разбавлении приобретает цветочный запах. Скатол давно и успешно применяют в парфюмерии. А при чём здесь зловонное оружие, спросите вы. Дело в том, что при высоких концентрациях это вещество приобретает сильнейший запах… фекалий!

Одоранты (от лат. odor — запах) — один из главных компонентов оружия с неприятным запахом, его действующее вещество. Обычно это алифатические тиолы или меркаптаны — жидкости с отвратительным запахом. Человек воспринимает их уже при концентрациях 10-8–10-7 моль/л. Именно этот запах мы чувствуем при утечке газа: для быстрого обнаружения к углеводороду добавляют мизерные количества меркаптанов. А ещё экстремально гадкий запах смеси тиолов может свидетельствовать о присутствии испуганного скунса: его зловонные секреты синтезируют очень похожий букет.

Орудия нелетальной химии

Большинство ирритантов являются твёрдыми веществами, что создаёт трудности при использовании. Их переводят в состояние аэрозолей — дисперсных коллоидных систем из мельчайшей твёрдой или жидкой взвеси. Получают аэрозоли множеством способов: распыляют из водомётов растворённые ирританты; взрывают гранаты, снаряжённые твёрдыми раздражающими соединениями; пускают ядовитый туман из термогенераторов, в которых растворы веществ испаряются и тут же конденсируются в воздухе. 

​Суперскользкие вещества

В некоторых ситуациях важно обездвижить технику противника, не причиняя вред экипажу и пассажирам. Для этого на твёрдое дорожное полотно наносят временное сверхскользкое покрытие, в результате чего резко снижается трение. Пройти по такой плёнке невозможно даже пешком, а автомобили будут беспомощно вращать колёсами, словно на самом скользком льду.

В основе таких составов лежат полимерные соединения: полисиликоны, полигликоли, полиальфаолефины и другие. В некоторых случаях применяются классические растительные масла и животные жиры. Также инженеры-разработчики добавляют частицы из стекла, металла или полимеров, равномерно распределяя их в толще состава.

Опытным путём была выявлена оптимальная толщина такого покрытия — 0,32 см. Его наносят на грунт или дорогу с помощью распылителей. Лучшим составом для создания сверхскользких покрытий является американская разработка, включающая полимер акриламид с порошком или эмульсией полиакриламида, а также смесь углеводородов и воды.

Полиакриламид — это гранулы размером от 0,5 до 2,5 мм, которые при гидратации образуют гелеобразную субстанцию. Подобный состав был разработан по заказу морской пехоты США и получил название «Система запрета мобильности» (Mobility Denial System). Смешиваясь с водой в распылителе, смесь полимеров превращается в вязкую гелеобразную субстанцию, которая блокирует перемещение любой сухопутной техники и человека на 6–12 часов. 

И конечно же, разрабатываются составы обратного действия — разлагающие суперскользкие покрытия и восстанавливающие нормальное трение на поверхности. Предназначены они для нанесения на подошву ботинок и протекторы автомобильных шин.

​Пенные барьеры

В Сандийской национальной лаборатории (США) испытали специальную пену, блокирующую подвижность злоумышленников на ядерных объектах. Использовать кинетическое или летальное оружие там опасно: можно повредить узлы ядерного реактора или хранилища. Задача специальной пены — помешать двигаться.

В основе состава — 35%-ный водный раствор лаурилсульфата аммония с незначительным содержанием 1,4-диоксана. Лаурилсульфат аммония является поверхностно-активным веществом (ПАВ), широко используемым в производстве моющих средств. Оно отвечает за образование объёмной пены за счёт снижения поверхностного натяжения воды. Испытания показали, что новое оружие заполняет пеной помещение площадью 14 м2 за 30 секунд и отлично фиксирует в пенных пузырьках химический ирритант. Пена не отличается устойчивостью и оседает за 20–30 минут, но злоумышленник уже ничего не в силах предпринять: его глаза заливают слёзы.

Отдельного упоминания заслуживают пены, в состав которых добавляют липкие вещества, а также соединения, тормозящие оседание. Так, внесение в состав стирол-бутадиеновых полимеров, которые используются в жевательных резинках, обеспечивает пене отличную липкость. Для этой цели также подойдут сахара и даже сладкая патока. Рецептура приготовления липких смесей напоминает выдержку из кулинарной книги: гидролизованный кератин, модифицированный крахмал, порошок корицы, гептагидрат сульфата железа и диспергаторы, стабилизирующие всю эту композицию. Липкая пена способна расшириться в 30 раз от первоначального объёма и за счёт высокой адгезии — прямо-таки пригвоздить к месту.

Если добавить в состав термопластичную резину или эластомеры, способные к упругому растяжению, такая пена сможет лишить подвижности даже автомобиль. В США разработан носимый пеногенератор, «стреляющий» пеной плотностью 29 кг/м3 на расстояние от 1,5 до 10 м. Предусмотрено стандартное сопло для работы по одиночным целям и сопло типа «утконос», создающее плоскую струю пены шириной от 30 до 50 см. «Утконос» применяют для борьбы с группами злоумышленников.

Нелетальное оружие — это удивительный пример гуманного отношения человека к себе подобным, пусть и задумавшим что-то социально опасное. Хочется думать, что в будущем мы сможем добавить приставку «не» к любому виду летального оружия.

Не только химия

Полицейская дубинка. Для усмирения потенциальных преступников также применяют кинетические боеприпасы из эластичных материалов. Они наносят чувствительные удары без проникающих ранений. 

Водомёт. А для разгона, скажем, разбушевавшихся болельщиков используют водомёты, способные сбить с ног взрослого мужчину.

Сетемёт. Для ограничения подвижности подходят выстреливающие сети, а для остановки транспорта — гаджеты, прокалывающие шины.

Чеснок

Инфразвуковое оружие. Есть и акустическое оружие: волны инфразвука давлением от 130 до 185 дБ вызывают рвоту, головокружение, а в ряде случаев способны нанести увечья вплоть до разрыва барабанной перепонки. 

Лазерное оружие. Низкоэнергетические лазеры, применяемые для временного ослепления противника, по последствиям граничат с боевым оружием: использование в упор может привести к полной потере зрения.