Химическое оружие в древности.
May. 6th, 2006 04:13 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
dargotОколо года назад я заинтересовался отрывочными сведениями о применении в древности химического оружия, и попытался оценить возможность такого применения с позиций современных взглядов на применение отравляющих веществ. Результатом стал небольшой обзор, который и можно видеть под катом.
К вопросу о возможности применения химического оружия в Античности и Средние Века
Введение
Оружие массового поражения, действие которого основано на токсических свойствах химических веществ[1].
Такое ХО было распространено при осадах городов[2, 3]. Дымом повсеместно травили саперов в подкопах (например, при осаде римлянами Амбракии в 189 году д.н.э.[4]), иногда (например, при осаде Иерусалима крестоносцами в 1099 году[3]) дымящий костер разводили под стеной, и едкий дым заставлял осажденных уйти с окуриваемого участка стены.
Однако, подобное ХО – забрасывание в ограниченный объем сосуда, испускающего удушливый дым, или же разведение большого костра возле укрепления для того, чтобы вынудить защитников его покинуть, самоочевидно. Более-менее необычным примером применения ХО в Европе является разве что взятие Крис Клисфеном Сикионским: «Клисфен Сикионский прорвал водопровод, ведший в Крисы; когда вскоре жители стали страдать от жажды, он вернул им воду, испортив ее чемерицей: когда они, пользуясь ею, ослабели от поноса, он их покорил»[5].
Как и все экзотическое, интерес исследователей пробуждают рецепты таинственного Востока – Индии, Китая, Японии. Например, «Артхашастра» советует: «[Далее можно получить] дым от стовидной грязи, от яда скорпионов, от средства для отравления лошадей, от кататумби и от рыб. Если он (дым) смешивается с [дымом от] растений мадана, кодрава, от стеблей растения, дающего касторовое масло, или палаша, то, двигаясь по ветру или против ветра, он умерщвляет все на своем пути»[6].
Столь же душераздирующие истории повествуют исследователи китайских и японских источников. Например, о китайских химических снарядах, выстреливающихся из катапульты: «Шар ядовитого дыма» (ду яо янь цю) при горении выделял газ, который, попадая в дыхательные пути человека, вызывал обильное кровотечение из носа и рта»[7]. Или об аналогичных средствах легендарных ниндзя: «Кусагамэ – «вонючий кувшин». Такое название связано с тем, что при горении начинка этой бомбы источала вонючий ядовитый газ, вызывавший нарушение работы дыхательных органов и смерть от удушья. В состав дьявольской начинки входило 14 моммэ пороха, 16 моммэ серы, 8 моммэ камфары, 16 моммэ селитры, 8 моммэ сурьмы, 4 моммэ асии(?), 8 моммэ аги, 4 моммэ порошка из конских копыт. Этой смесью наполняли горшок. Приделывали запал (хокути). После его поджигания горшок бросали в противника с наветренной стороны. В результате взрыва врага окутывало облако ядовитого газа.»[8].
В данной работе эти сведения анализируются на основе практики применения ХО в XX веке. Как следует из вышеприведенного, упоминаемое ХО Древнего Востока можно разделить на две группы: смеси, сжигаемые таким образом, чтобы распространяемый ветром дым «умерщвлял все живое на своем пути», и снаряды, содержащие смесь пороха с отравляющими веществами и выстреливаемые из катапульт.
1. Ядовито-дымные волны
Проанализируем сначала первый вид ХО. Его рассматривали до и после Второй Мировой Войны как метод применения раздражающих отравляющих веществ (ОВ) при помощи ядовито-дымных шашек – размещенные в линию, перпендикулярную направлению ветра, шашки единовременно поджигались, создавая так называемую ядовито-дымную волну, распространяющуюся по ветру (Рис. 1.)[9].
Рис. 1. Ядовито-дымная волна. В левом нижнем углу снимка хорошо заметны дымовые шашки, как только начинающие гореть, так и еще не подожженные [9].
Пример: на расстоянии 100 м от рубежа дымопуска расположен объект (например, небольшое укрепление) размером 100 на 100 метров. Ветер от рубежа в сторону укрепления, скорость – 2 м/с. Наша задача: путем применения сернистого ангидрида в течение 10 минут добиться вывода из строя личного состава, расположенного на объекте.
С учетом возможных колебаний направления ветра, длина рубежа дымопуска должна составлять около 200 м. Дальний край объекта находится на расстоянии 200 м от рубежа дымопуска.
В [10] дается следующая приближенная формула для концентрации ОВ в облаке у поверхности земли для непрерывно действующего линейного источника:
(1)Отсюда:
(2)
(3)Далее, определим требуемую концентрацию ОВ. В токсикологии существует такой параметр: токсодоза. Токсодоза, это значение заражения, равное произведению концентрации ОВ на время пребывания человека в данном месте без средств защиты органов дыхания, в течение которого проявляются различные степени токсического воздействия ОВ на человека (первые слабые признаки отравления - пороговая токсодоза; существенное отравление - поражающая токсодоза; кома - смертельная токсодоза)[11].
(5)В нашем случае, IС = 1.8 г*мин/м3 , U = 2м/с, x = 200м, t = 10мин. Получаем gл ≈ 8 г/(м∙с). То есть, каждую секунду на каждом метре рубежа дымопуска должно образовываться 8г сернистого ангидрида.
В общем, нам необходимо 0.004 кг/(м∙с)*200м*600с = 480кг≈ 500 кг серы. Это, вообще говоря, вполне реальное количество для Средневековья. Однако, необходимо учесть следующее: 500кг серы, расфасованные, например, по 10 50-кг мешкам будут гореть отнюдь не десять минут. Для быстрого и равномерного горения серу необходимо смешать с каким-либо легко разлагающимся окислителем, например, с калиевой селитрой – KNO3, издавна известной в Китае. Изменяя пропорцию серы и селитры в смеси (в сущности, у нас получается некий «недопорох»), можно регулировать скорость горения. Также, для равномерности горения, смесь необходимо расфасовать по большому количеству относительно небольших дымовых шашек. Изготовление значительного количества таких шашек требует наличия развитого химического производства и маловероятно в кустарных условиях, что делает применение ОВ таким образом возможным лишь для крупных, централизованных государств.
Как уже говорилось выше, нам неизвестна реальная токсичность применявшихся смесей. Однако, учитывая, что количество ОВ пропорционально токсодозе, мы можем оценить количество необходимых для выполнения нашей задачи ОВ с учетом изменившейся токсодозы. Например, поражающая токсодоза хлорпикрина (трудно предположить, что рецептуры, применяемые древними были более токсичны) составляет 0.2 г*мин/м3[13], и его потребуется 1000кг/9 ≈ 120кг.
Исходя из наших оценок, смертельные поражения личного состава в таких условиях выглядят маловероятными – смертельные токсодозы таких токсичных ОВ, как синильная кислота и фосген составляют 2 г*мин/м3 и 3.2 г*мин/м3 соответственно[10] – то есть, учитывая явно меньшую токсичность ядов Средневековья, их придется применять тоннами и тоннами, что весьма маловероятно, учитывая некоторую экзотичность применяемых компонент.
Необходимо упомянуть, что успешное применение таких количеств отравляющих веществ предполагает наличие высокоорганизованной армии – необходимо сначала обеспечить размещение сотен дымовых шашек на выбранной позиции, одновременный их поджог, а затем, чтобы все усилия не пропали втуне – немедленную атаку своих войск, использующую результаты применения ОВ.
2. Химические снаряды
ХО, представляющее собой бомбы с ОВ, выстреливающиеся из метательных машин, видимо, следует признать малоэффективным и неспособным причинить противнику ощутимый физический ущерб.
Однако, следует сказать, что в условиях Средневековья значительно большим, нежели реальный эффект от применения ХО может оказаться эффект моральный – не привыкшие к такому оружию солдаты противника могут побежать при первых признаках удушья. Впрочем, очевидно, что такой эффект не может достигаться постоянно –чем чаще будет применяться ХО, тем меньше оно будет впечатлять противника.Список использованных источников:
1. Военный энциклопедический словарь/ Пред. Гл. ред. Комиссии С. Ф. Ахромеев. – М.: Воениздат, 1986. – 863 с. с ил., 30 л. ил.
2. Носов К.С. «Осадная техника Античности и Средневековья». – М.:Полигон, 2003. – 368 с.
3. Герчико Т.В. «Осада крепостей в Средневековье»/«Солдат» №30, сс. 2-14; №31, сс. 2-14; №32, сс. 2-26. – Артемовск: «Книга», 2000.
4. Тит Ливий. «История Рима от основания Города». Книга XXXVIII. http://www.xlegio.ru/sources/livius/fr2_ambrakia.htm
5. Секст Юлий Фронтин. «Стратагемы». В кн. «Искусство Войны: Антология». В 2 кн. Кн. 1. Древний мир / Сост., подгот. Текста, предисл., коммент. Р. Светлова. – СПб.: Амфора, 2000. – 397с.
6. Каутилья. «Артхашастра». В кн. «Искусство Войны: Антология». В 2 кн. Кн. 1. Древний мир / Сост., подгот. Текста, предисл., коммент. Р. Светлова. – СПб.: Амфора, 2000. – 397с.
7. Носов К.С. «Замки и крепости Индии, Китая, Японии». – М.:«Рейттаръ». 2001. 112с. илл.
8. Горбылев А.М. «Когти невидимок: подлинное оружие и снаряжение ниндзя». Мн.:Харвест, 1999. – 352с. – (Серия «Боевые искусства», под общей редакцией А.Е. Тараса).
9. Жигур Я. «Химическое оружие в современной войне». – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Воениздат, 1936. 176с.
10. «Защита от оружия массового поражения»: Справочник/ А. Н. Калитаев, Г. А. Живетьев, Э. И. Желудков и др.; Под ред. В. В. Мясникова. – М.:Воениздвт, 1984. – 270с., ил. – (Библиотека офицера).
11. http://www.mbty.ru/BIBLIO/SNIPS/gosty/bezopasnost/22.8.05-99/22.8.05-99.htm
12. http://www.uzo.orel.ru/disaster/memat/3597/l05.html
13. Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Воениздат, 1990. – 271 с.
14. http://members.chello.nl/~a.vankan/Typical_gas_shell_bursting.jpg
С уважением, Dargot.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
Re: Может, он единицы времени имел в виду?
Date: 2011-09-07 07:56 am (UTC)"Моммэ" - это 3.75 грамм. Получается, что ниндзя описывает примерно 300-граммовую шашку ядовитого дыма с содержанием действующего агента процентов 30. Боюсь, что таким образом кого-либо можно убить, только если запереть в маленьком, непроветриваемом помещении, и запалить там это дело, причем пациент помрет скорее от отравления пороховыми газами, нежели таинственной агой и асией.
С уважением, Dargot.
ПДК по сурьме 0.01 мг/кубометр.
Date: 2011-09-07 09:22 am (UTC)Если сурьма окислится (что возможно, но частично, состав явно дефицитный по кислороду), то для окислов ПДК в сто раз выше, так что превышение всего в 300 раз. Насколько для сурьмы ПДК отстоит от летальных концентраций - не знаю, для оксида углерода, скажем, примерно в 500 раз, но вряд ли можно прямо переносить.
А вот по сере есть в нормативах летальные концентрации - 40 граммов серы это примерно 80 граммов SO2, 800 мг/кубометр, полторы-три "опасных концентрации", 0.3-0.5 "смертельных в течение нескольких минут".
То есть в помещении кто-то умрёт от отравления (особенно если в анамнезе болезни лёгких), кого-то затопчут в панике, остальные разбегутся.
В поле - эффект более психологический, но если противник ополченцы и т.п. нестойкие и необученные, то вони вкупе со слухами хватит.
Ну и осада городов - зажигательно-отравляющие могут сильно ослабить желание тушить пожары, хотя собственно от отравы помрёт мало.
Re: Может, он единицы времени имел в виду?
Date: 2012-01-14 02:47 am (UTC)