Các nhà nghiên cứu Quân đội Hoa Kỳ giúp chấm dứt sự phụ thuộc vào một nguồn duy nhất cho carbon cấp quân sự

Ngày:_ 08/06/2021  
Quân đội Hoa Kỳ đã thông báo rằng các nhà nghiên cứu của họ đã giúp đỡ phát triển một tiêu chuẩn đủ điều kiện mới cho carbon cấp quân sự được sử dụng trong mặt nạ phòng độc và bộ lọc bảo vệ, loại bỏ sự phụ thuộc của Hoa Kỳ vào một nguồn duy nhất cho vật liệu quan trọng này.
carbon cấp quân sự


Theo thông cáo báo chí do Trung tâm Sinh học Hóa học của Bộ Tư lệnh Phát triển Khả năng Chiến đấu của Quân đội Hoa Kỳ (DEVCOM CBC), các chuyên gia tại trung tâm đã hợp tác với Văn phòng Điều hành Chương trình Phối hợp về Phòng thủ Hóa học, Sinh học, Phóng xạ và Hạt nhân (JPEO-CBRND) và các quốc phòng khác. các cơ quan để giải quyết một vấn đề gần 30 năm trong việc thực hiện.

Mọi chuyện bắt đầu vào năm 1992 khi DoD thay thế carbon chứa crom mà nó đã sử dụng trong 50 năm bằng một loại carbon an toàn hơn nhưng khó lấy hơn cho mặt nạ phòng độc và bộ lọc bảo vệ. Carbon an toàn hơn này được gọi là ASZM-TEDA, là từ viết tắt của các kim loại được nhúng trong nó như một phần của quy trình sản xuất của nhà cung cấp. Những kim loại này ít độc hại hơn và an toàn cho người sử dụng hơn so với crom. Công thức được phát triển bởi các nhà khoa học của Trung tâm làm việc với nhà cung cấp. Vấn đề là chỉ có một nhà cung cấp có khả năng khai thác vật liệu và xử lý nó bằng hỗn hợp kim loại này.
DoD lần đầu tiên tập hợp một nhóm vào năm 2012 để giải quyết vấn đề. Nó đã khởi động một dự án có tên là Mở rộng khả năng sử dụng than hoạt tính, hay ACCE, thuộc Văn phòng Tiêu đề III của Đạo luật Sản xuất Quốc phòng. Nhiệm vụ của dự án là xác định đủ điều kiện các nguồn khác để cung cấp carbon cấp quân sự, công nghệ lọc quan trọng được sử dụng trong mặt nạ phòng độc và bộ lọc bảo vệ quy mô lớn. Vào năm 2016, DoD đã trao một hợp đồng cho nguồn carbon hiện có của mình để mở rộng khả năng của mình và một hợp đồng khác cho một doanh nghiệp tư nhân thứ hai để phục vụ như một nguồn thứ hai hoàn toàn.

Nhóm ACCE mới thành lập đã đến thẳng Trung tâm để có chuyên môn về thử nghiệm carbon bảo vệ, và cũng bởi vì các nhà khoa học của Trung tâm đã thiết lập tiêu chuẩn đủ điều kiện ban đầu cho ASZM-TEDA vào cuối những năm 1980. Tiêu chuẩn này được gọi là MIL-DTL-32101, và nó được dựa vào để kiểm tra carbon của nhà cung cấp duy nhất từ ​​năm 1992 trở đi. Nhóm ACCE ban đầu hy vọng sẽ tiếp tục sử dụng tiêu chuẩn đó để đủ điều kiện cho bất kỳ nhà cung cấp mới nào. Tuy nhiên, khi ACCE tìm được nhà cung cấp thứ hai và trao hợp đồng cho họ, các chuyên gia của Trung tâm đã khuyên không nên làm như vậy.
Lowry Brooks, quyền phó giám đốc kỹ thuật tại DEVCOM CBC, cho biết: “Chúng tôi phải nói với nhóm ACCE rằng, không, chỉ riêng 32101 là không đủ để đủ điều kiện trở thành nhà cung cấp thứ hai. “Tiêu chuẩn đó đã được sử dụng từ năm 1992 vì tất cả carbon được phân phối cho các bộ lọc đều đến từ cùng một nhà cung cấp, khai thác cùng một vật liệu từ cùng một mỏ, ngâm tẩm carbon với cùng một kim loại theo cùng một cách.”

Brooks và nhóm của ông đã thuyết phục nhóm dự án ACCE rằng với một nguồn carbon bổ sung, không có bước nào trong số đó sẽ được thực hiện theo cùng một cách. Một tiêu chuẩn trình độ toàn diện hơn sẽ là cần thiết. Trung tâm đã thành lập một nhóm bao gồm chín chi nhánh, mỗi chi nhánh có chuyên môn riêng. Họ đã làm việc ngoài giờ để đáp ứng thời hạn DoD nghiêm ngặt nhằm phát triển một tiêu chuẩn tốt hơn. Kết quả là MIL-DTL-32101B.
Mặc dù đây là một thành tựu đáng kể, nhưng rõ ràng là cần phải có những cải tiến hơn nữa đối với đặc điểm kỹ thuật để tự tin đủ điều kiện cho các nhà cung cấp carbon mới. Đặc điểm kỹ thuật được cập nhật đã toàn diện hơn, nhưng nó vẫn chủ yếu dựa vào các điểm dữ liệu lịch sử hạn chế. Để có được dữ liệu cập nhật thông qua các thử nghiệm đại lý trực tiếp hiện tại sẽ cần nhiều kinh phí hơn.

Trung tâm đã thuyết phục nhóm ACCE rằng bởi vì carbon bảo vệ là vật liệu hỗ trợ sự sống, điều quan trọng là phải làm tiêu chuẩn dựa trên thử nghiệm hiện tại. Tiêu chuẩn cũng phải được mở rộng để bao gồm các mối đe dọa hóa học đã xuất hiện từ năm 1992. Ngoài ra, Trung tâm cần tính toán thời hạn sử dụng của vật liệu carbon bảo vệ trong điều kiện nhiệt đới, sa mạc và bắc cực.


Phương án thay thế - dựa trên dữ liệu cũ, ít toàn diện hơn - sẽ không đủ tin cậy cho nhà cung cấp mới. Trên thực tế, nếu không có thử nghiệm trong thế giới thực hiện tại, tiêu chuẩn mới thậm chí có thể không đủ điều kiện cho các khả năng mở rộng của nhà cung cấp hiện tại. Con đường đắt tiền hơn hóa ra lại là con đường duy nhất và Trung tâm đã hợp tác với ACCE, JPEO-CBRND và với Bộ Tư lệnh Xe Tank- ô tô và Vũ trang của Quân đội Hoa Kỳ (TACOM) để đảm bảo tài trợ cho Trung tâm thực hiện một nghiên cứu kéo dài một năm. .
Nhóm chín chi nhánh của Trung tâm đã thực hiện kiểm tra cần thiết và thiết lập tập dữ liệu hiện tại trong suốt năm 2018 và vào năm 2019, họ bắt đầu cập nhật các thông số kỹ thuật cho MIL-DTL-32101B.
Kiến trúc sư cho tất cả những điều này là Ryan Bearekman, người quản lý chương trình của Trung tâm vì nỗ lực này. Bearekman nói: “Công việc trải dài trên rất nhiều lĩnh vực và lĩnh vực khác nhau. “Chúng tôi cần các nhà hóa học có thể thiết kế và thực hiện các thử nghiệm để thách thức carbon bằng cách sử dụng một loạt các tác nhân hóa học sống. Và, chúng tôi cần những người được đào tạo về cách làm căng carbon trong các phòng môi trường độc đáo của chúng tôi mô phỏng Bắc Cực , sa mạc và điều kiện nhiệt đới. "
Bearekman cũng cần các kỹ sư am hiểu chuỗi cung ứng và các chuyên gia trong việc kiểm soát chất lượng và đảm bảo chất lượng nguyên vật liệu. Anh ấy lấy cả hai từ khuôn viên nghiên cứu Centre’s Rock Island, Illinois. “Chi nhánh Bảo vệ Kỹ thuật Sustainment đã cung cấp các chuyên gia là tác giả và kiến ​​trúc sư thực sự của MIL-DTL-32101B. Họ đã nghiên cứu các thông số kỹ thuật quân sự trong nhiều thập kỷ và biết chính xác cách hệ thống hóa chúng để tất cả mọi người đều có thể hiểu được ”. Bearekman nói.

Một tính năng chính của tiêu chuẩn mới là nó dựa trên các phép đo chi tiết về khoảng thời gian cần thiết để các tác nhân phá vỡ carbon. Các tác nhân hóa học khác nhau mất nhiều thời gian khác nhau để phá vỡ lớp carbon và khiến nó không còn khả năng bảo vệ. Các biến số khác cần được đo là thời gian đột phá của mỗi tác nhân ở các độ dày lớp cacbon khác nhau và vận tốc dòng khí.

Cuối cùng, nỗ lực tổng thể cần được giám sát bởi nhóm quản lý DoD. Đó là nơi mà nhóm Tiêu đề III của Đạo luật Sản xuất Quốc phòng đã tham gia. Nhóm được biên chế phần lớn bởi các chuyên gia từ JPEO-CBRND. Họ hoạt động như một nhóm chuyên gia quản lý chương trình toàn sao. Họ điều hành các cuộc họp đánh giá dự án tạm thời của chương trình ACCE và đảm bảo rằng các nhóm kỹ thuật chuyên biệt riêng lẻ hoạt động trơn tru trong tổng thể lớn hơn.

DoD đã chấp nhận tiêu chuẩn cập nhật, hiện được gọi là MIL-DTL-32101Bw / AMD2, là tiêu chuẩn mới chính thức vào năm 2020. Nó sử dụng dữ liệu mới để đạt hoặc không đạt các lô vật liệu carbon với mức độ tin cậy cao để người sử dụng mặt nạ phòng độc và các bộ lọc bảo vệ biết rằng chúng sẽ an toàn.

Tiêu chuẩn mới nhanh chóng được đưa vào sử dụng để đủ điều kiện cho nhà cung cấp thứ hai, một công ty sản xuất khoa học sinh học có trụ sở tại Colorado. Nó cũng sẽ được sử dụng để đủ điều kiện cho cơ sở sản xuất thứ hai của nhà cung cấp duy nhất lâu năm mà công ty dự kiến ​​sẽ sớm mở.

“Một khi nhà cung cấp thứ hai đã hoàn toàn đủ điều kiện sử dụng tiêu chuẩn mới và nhà cung cấp ban đầu có cơ sở thứ hai đang hoạt động, những người sử dụng mặt nạ phòng độc và bộ lọc bảo vệ trên toàn DoD sẽ không còn chỉ là một dây chuyền sản xuất hoặc một vấn đề của chuỗi cung ứng nữa. Brooks nói. “Tất cả mọi người đều chiến thắng, DoD, cộng đồng người dùng, nhà cung cấp mới và những người đóng thuế, những người nhận được lợi ích của sự cạnh tranh gia tăng.”

Người sử dụng chính lượng carbon này sẽ là TACOM. Họ cung cấp lưu trữ, bảo trì và phân phối các bộ lọc bảo vệ tập thể được sử dụng trong xe bọc thép và tàu. Trưởng nhóm tham gia với nỗ lực này, Dave Franing, rất hài lòng với kết quả. “Trung tâm Sinh học Hóa chất đảm bảo tất cả các bên liên quan đều tham gia và được thông báo trong tất cả các giai đoạn của dự án. Các quyết định kỹ thuật của nhóm đã đạt được sau khi xem xét cẩn thận tất cả các ý kiến ​​đóng góp của các bên liên quan. Cách tiếp cận toàn diện đó là một đóng góp quan trọng vào sự thành công trong việc xác định nguồn thứ hai để sản xuất carbon. "

www.Uviet.net