
1915年4月22日17時,在第一次世界大戰的戰場上,德國軍隊在對英法聯軍發起攻擊時,并未像以往那樣先進行炮火覆蓋。在這一“詭異”的戰場之上,不僅少了槍炮的硝煙與轟鳴,更不見冷兵器碰撞的熱血,原因是德國軍隊發起了人類戰爭史上第一次大規模的化學武器襲擊——使用氯氣對英法聯軍進行攻擊。在毫無準備的情況下,英法聯軍受傷1.5萬人,死亡5000人。
在影視劇中,我們經常能看到“特戰人員向屋內投擲了煙幕彈或者催淚彈后,穿戴著防毒面具有條不紊地沖入屋內,將喪失作戰能力的敵人制服”的橋段。其中,防毒面具在化學戰中發揮著極大的作用。
1868年,物理學家丁德爾與英國消防部門合作,專門為消防人員研發了一種過濾面具。該款面具由3層填充密實的棉毛制成,每兩層棉毛之間由石灰、木炭和浸泡了甘油的羊毛層隔開,能夠過濾掉空氣中的微小顆粒。該款面具的設計非常科學,現代的很多小型空氣凈化器的構造也大抵如此。但這種過濾面具的應用場景和應用對象受限,并未得到大規模的量產和應用。
現代戰場上,世界各國軍隊都給作戰人員配備了防毒面具,防毒面具已然成為單兵作戰的必要裝備。但第一次世界大戰之前,防毒面具尚未被應用到戰場之上。
實戰需求往往最能推動裝備的發展。在第一次世界大戰中,毒氣的陰云籠罩著世界,戰爭初期化學攻擊的致死率高達35%。高致死率極大地刺激和推進了防毒面具的研制工作,防毒面具的應用也從少數特殊領域拓展到了戰場之上,其外觀和設計原理得到了不斷的改進與發展。
在德軍發起首次大規模氯氣攻擊后的數日,英法聯軍就配發了浸有化學藥劑的濕面罩(通過碳酸氫鈉水溶液與氯氣發生化學反應降低致死率),能夠在短時間內提供有效防護。在發現氯氣攻擊效果不大后,德軍又使用了與碳酸氫鈉不發生反應的氯化苦等化學毒劑。英法聯軍發現原有基于化學原理制成的防毒口罩不能滿足防護的要求,就使用了由橡膠面罩和濾毒罐組成的防毒面具。最初,濾毒罐中只裝填了活性炭作為吸附劑。后來,由于相繼出現了氫氰酸、氯化氫等低沸點、高揮發性的毒劑,濾毒罐中又增加了能過濾煙霧狀毒劑的濾煙層,并通過在活性炭上浸漬某些化學物質,增強對氫氰酸等難吸附毒劑的防護能力。僅第一次世界大戰中,使用的毒劑就多達40余種,總重高達12萬噸。防毒面具的工作機理正是在這殘酷的戰場上,從化學反應發展為物理吸附,性能得到了全面改進與提高。現代軍用防毒面具的雛形也在不斷的改進過程中逐漸形成。防毒面具的廣泛使用,使得在第一次世界大戰后期,因化學武器攻擊造成的致死率下降至2.5%~6%。



防毒面具快速發展的最大推動力就是戰場上不斷出現的各種毒劑。如今,稱防毒面具為“單兵保護神”毫不為過。隨著防毒面具種類的不斷發展,其功能不僅僅停留在防毒上。現代的防毒面具還能夠保護眼睛、面部和呼吸系統,防止毒劑、生物戰劑、放射性灰塵等有毒、有害物質,以及缺氧空氣進入呼吸道,是一種全能的個人防護裝備。
經過不斷的研究和改進,現代軍用防毒面具在防護原理、防護性能和使用性能等方面都有了長足的發展,其應用范圍也從軍事領域拓展到了生產、生活的諸多領域。
按防護原理,防毒面具可分為過濾式防毒面具和隔絕式防毒面具兩類。
過濾式防毒面具根據過濾吸收原理,通過過濾部件將受污染的空氣凈化為清潔空氣供佩戴者呼吸。它主要由過濾器和面罩等部分組成,其中面罩緊貼在臉上,可以保護頭面部的器官及皮膚,過濾器則將刺激性氣體、有毒物質過濾掉,使佩戴者免遭毒氣傷害。根據過濾部件和面罩間連接方式的不同,防毒面具又可分為導管式和直接式兩種:導管式防毒面具的面罩與過濾部件之間通過導氣管相連接,而直接式防毒面具的面罩則與過濾部件直接相連。
過濾式防毒面具的特點是質量輕、便于攜帶,能夠隨著作戰人員機動,在遇險時再行佩戴。在第一次世界大戰期間,鑒于毒氣對動物的影響,一些軍用動物也屬于重點保護對象。各參戰國都為戰馬研制了專用的防毒面具,例如德國的補給隊伍就為戰馬和騎手都配備了防毒面具。此外,一些國家甚至還為軍犬、信鴿制作了防毒面具。
發展至今,過濾式防毒面具是作戰部隊的必備之物。美軍一直以來就非常關注防毒面具的研制與發展。歷經多年,美軍研發了M50防毒面具,并在設計定型后成功列裝于美國海軍、陸軍、空軍等多個軍兵種。此外,在M50的基礎上,美軍還設計定型了M53防毒面具,滿足特種作戰和其他執法場景的特殊要求,以應對多種化學毒劑、生物戰劑、放射性粉塵和核輻射氣體,以及有毒工業化學品的威脅。

而隨著俄烏戰場及其他沖突地區中化學武器威脅的不斷加劇,世界各國尤其是歐洲國家,都在加緊對防護裝備的采購和配備,這也再一次大大促進了防毒面具的研發和生產。以英國為例,自2018年以來,該國國防部就向雅芳防護公司采購了9萬余套防毒面具。這些新防毒面具的生產和部署,將使英軍具有高水平的防護能力,有效應對戰場核化生威脅。
當空氣中含氧量低且有毒物質濃度過高時,過濾式防毒面具對佩戴者而言就起不到防護的作用了。此時,需要使用隔絕式防毒面具。
隔絕式防毒面具主要由面罩和供氣系統兩部分組成,通過密封作用將面具內外完全隔絕,依靠自身氣源供氣,或通過長導氣管引入潔凈空氣,以保障佩戴者呼吸。隔絕式防毒面具的面罩結構與過濾式防毒面具存在相似性,區別之處是供氣系統。隔絕式防毒面具的供氣系統所起的作用是為佩戴者提供氣源。根據供氣種類和供氣方式的不同,隔絕式防毒面具可分為貯氧式、貯氣式、生氧式和動力長管式四種。其中,貯氧式、貯氣式和生氧式防毒面具的工作時間通常為0.5~4小時,而動力長管式防毒面具將長供氣導管與移動供氣系統配合使用,防護時間更長。
雖然隔絕式防毒面具比過濾式防毒面具更能適應缺氧、染毒物質種類未知、毒物濃度不明或過高等惡劣環境,防護性能更強、安全系數更高,但是質量卻大得多,結構、操作和維護均更復雜。
只要佩戴防毒面具,就什么毒氣都不怕嗎?其實不然,不同毒氣的作用原理是不一樣的。有的毒氣的作用對象是呼吸系統,有的毒氣作用于裸露的皮膚,有的毒氣作用于神經系統。因此,防毒面具并不能防御所有的毒氣,所能防御的僅限于經呼吸系統進入人體的窒息性毒氣,和由眼、鼻、口等處的黏膜吸收的嘔吐性毒氣。而早在1917年,芥子氣毒劑就被應用于戰場,它不僅能傷害人體的呼吸系統,還能通過皮膚滲透使人中毒。此時,若想要不被糜爛性毒氣傷害的話,在佩戴防毒面具的同時,還需要穿上類似連體雨衣、可以保護全身的專用化學防護服才行。
最初的防護服是由油布制成的防毒服,但這種防毒衣的結構十分笨重,難以應用于實戰。之后,發展出了用橡膠布制作的防毒服,其優點是輕便易用、便于攜帶等,但缺點是透氣性和舒適性極差。后來又發展出了透氣式防毒服。一個世紀以來,透氣式防毒服的性能得到全面提高,不斷向具有防毒、偽裝、阻燃、防雨和防光輻射等多種綜合性能的戰斗服發展,被眾多國家軍隊普遍采用。
高性能的防護服不僅能夠防御毒劑,還能阻隔核輻射等。例如,俄羅斯的核生化防護部隊在2022年配發了最新式的過濾型軍用防護套裝。這款套裝包括帶阻燃風帽的PMK-3防毒面具、呼吸器、風帽式過濾型防護上衣、褲子、內衣和襪子及針織阻燃手套,套裝組件總數超過10種,總重不超過5千克,可根據執行任務的不同組合使用。近年來,英國雅芳防護公司研發的新型核生化防護服“外置皮膚”——S1皮,可有效抵御化學毒劑、生物戰劑和有毒工業化學品,連續防護時長達24小時,為作戰或急救人員提供更多的作業時間。
當前,盡管化學武器的使用受到國際公約與道義上的制約,但當戰爭爆發時,軍隊仍需做好在化學武器威脅條件下的作戰準備。而且,在未來戰爭中,隨著軍隊武器裝備的發展和作戰方式的改變,對核化生條件下作戰的個人防護必然會提出新的要求。防毒面具作為戰時單兵“保護神”,必然會朝著全場景適應性,操作方便性、快速性,穿著舒適性及最大限度地減少對戰斗力影響的方向發展。
