防毒面具是一种过滤式呼吸道防护装备，利用面罩与人员面部周边形成密封，使人员的眼睛、鼻子、嘴巴(呼吸道)和面部与外界染毒环境隔离，同时依靠滤毒罐或过滤元件中吸附剂层的吸附、吸收、催化作用和过滤层的过滤作用，将外界染毒空气净化后而作为人员的呼吸气源。防毒面具是各国军队装备的重要个人防护装备。北京天一消防安全评估公司《防毒面具的现状和发展趋势》文/李小银

1防毒面具的现状

1. 1外军装备的新型防毒面具

20世纪80年代后，美国、加拿大、英国和意大利等西方发达国家，根据现代战争条件下的防护要求，研制装备了一批新型防毒面具。如美国M40型系列防毒面具代替了M9, M17, M25型防毒面具;英国FM12型、S10型防毒面具代替了S6型防毒面具;加拿大C4型防毒面具代替了C3型防毒面具;意大利M90型防毒面具代替了M59型、M73型和M84型防毒面具;比利时BEM 4 GP型防毒面具代替了ANP 51型防毒面具。外军新型防毒面具从总体上讲具有如下特点:广泛采用新结构、新材料和新工艺;注重提高防毒面具的综合防护水平，一些国家的防毒面具不仅可以防护传统的毒剂，还可以防护一些双用途的工业化学品，以满足反恐的需要;注重改善防毒面具的使用性能和生理舒适性;设置性能优异的饮水器，可在染毒环境中安全地饮用水或流质食品:改进了防毒面具与其他单兵装备之间的匹配性，包括军用头盔、防护服、军用观瞄器材和军用通信器材等;采用新的防毒橡胶材料、浸渍活性炭和过滤材料，提高了防毒面具的综合防毒性能;将滤毒罐的接口统一为NATO标准螺纹接口，使不同国家之间的滤毒罐均可互换，提高了防毒面具的通用性;注重防毒面具的通用化、系列化发展和可靠性、维修性设计。表1列出了外军现装备的新型防毒面具的结构特征，表2列出了这些防毒面具的主要性能指标。

海湾战争后，美国开始了JSGPM联合军种通用面具(即XM50型防毒面具)的研发工作。推动XM50型防毒面具的管理层面因素是为整合美军各军兵种装备的功能相似、但结构各异的防毒面具，降低战时后勤补给压力。美军认为，由于各军种面临同样的作战环境，没有必要各自开发防毒面具。陆军士兵和生化司令部开发的XM50型通用面具将为使用者提供野战浓度下对化生战剂和有毒工业化学品的防护能力，将取代美国陆军、海军、空军和海军陆战队使用的5种不同的防毒面具，包括陆军和海军陆战队的M40系列和M42系列防毒面具、海军和空军使用的 MCU-2A/P型防毒面具。

英国继美国之后，也开始研制新一代GSR型通用防毒面具，以替代S10型和FM12型防毒面具。

1. 2防毒面具技术的现状

1.2. 1面罩

面罩是防毒面具的重要组成部分，是使人员面部与外界染毒空气隔离并保证人员正常呼吸的部件。面罩一般由罩体、阻水罩(导流罩)、眼窗、通话器、呼(吸)气阀及头带等组成。根据需要还可设置饮水器、复苏器、防激光镜片或视力矫正镜片等。

（1）罩体:罩体是防毒面具中使面罩各部件(如眼窗、呼吸气阀、通话器等)组成一个整体的骨架。罩体的结构及与各部件接口结构、位置和尺寸，以及密合框的结构和尺寸涉及面罩10多项技术指标，是面罩中的关键部件。罩体由主体和密合框组成。现代防毒面具的罩体均为立体结构。

罩体材料在很大程度上影响着防毒面具的性能，如气密性、佩带舒适性、抗毒剂液滴渗透性和低温使用性能等。20世纪70年代以前，大多数国家的罩体主要由天然胶制成。由于天然胶抗芥子气液滴的渗透性和耐洗消性不能满足更高的防护要求，目前己被合成橡胶所取代。除M40型和MCU-2/P型等美制防毒面具采用硅橡胶外，大部分国家均采用卤化丁基胶作为罩体材料。卤化丁基胶具有优良的抗气透性能，在常温下的气透系数为天然胶的1/20，硅橡胶的近百分之一。卤化丁基胶的这一特性对防毒剂液滴的渗透，提高罩体的防毒性能和耐洗消性能是非常有利的。在规定的试验条件下，卤化丁基胶抗芥子气液滴渗透的防护时间为48 h，而天然胶和硅橡胶的防护时间则为30～120 min和4 min左右。同时，卤化丁基胶的化学稳定性很高，具有极好的耐热老化和耐天候老化性能。美军防毒面具为弥补硅橡胶防护时间短的缺点，均配备由浪化丁基胶/三元乙丙胶混炼胶制成的可遮盖面罩橡胶部分的防毒头套。

选择罩体材料配方时考虑的主要因素应包括:对毒剂的相容性(即抗毒剂渗透性能)、弹性和形变、拉伸性能和低温性能。

目前，单片型密合框已被性能优良的反折边、双反折边密合框所取代。英国S6型防毒面具采用的气垫管密合框虽然佩带舒适，气密性好，但因需二次硫化，成型工艺复杂，成品合格率低而限制了其广泛应用。随着先进的计算机几何设计技术和模具加工技术的发展，设计优良的反折边密合框己可达到气垫管密合框的性能水平，且具有较好的正压气密性，得到了广泛应用。德国Panorama Nova型大眼窗面罩和Futura型全脸式面罩采用双反折边密合框，具有良好的气密性和广泛的面型适应性，设置一种规格即可满足大多数佩带者的面型要求。

意大利M90型防毒面具的罩体主体和密合框采用不同的橡胶材料制成，其主体为溟化丁基胶，密合框为天然橡胶。

在全脸式面罩中，将呼吸气阀、通话器等部件有机地组织成一个整体的，是面积扩大且功能也随之增强了的眼窗。如意大利SGE1000型和德国Futura型面罩。

美国陆军在进行21世纪呼吸防护系统(RESP021)概念研究中，曾提出了一种以颈部为密合部位的头盔式面罩的设想。可能是在进行细节设计时，由于如何使新结构面罩能稳固地固定于人的面部遇到了困难，即面罩的跟随性无法很好地解决，因此在新的型号项目中并未得到实际应用。

(2)光学系统:防毒面具的光学系统亦称视觉系统，是指设计合理的眼窗、必要的保明措施和视力功能部件。对军用防毒面具的光学系统的一般要求是:有足够宽阔的视野:不产生畸变，保证对目标、地形与地物的正确观察和判断;与军用光学观瞄器材有良好的匹配性;有良好的低温保明性能;应满足有视力缺陷的人员佩带防毒面具的需要;不妨碍遂行战术动作等。眼窗的结构型式主要有双目镜片式、单目镜片式和全脸式三种。军用防毒面具多采用双目镜片式眼窗，但近来也出现了应用单目镜片式眼窗结构的趋势，以增大防毒面具的视野，并可与夜视装置、武器瞄准系统匹配。如比利时的BEM4 GP型、法国AREA型、美国MCU-2/P型、以及目前处于开发中的美国XM50型和英国GSR型通用防毒面具。法国AREA型防毒面具镜片材料为柔软的聚氨酷树脂，佩带后可根据使用的需要调节镜目距，便于与军用光学观瞄器材的匹配使用。但军用单目防毒面具与民用单目大视野防毒面具的眼窗结构及镜片材料均有一定的差异。

要求镜片具有良好的透光性，并具有良好的耐冲击、耐机械划伤和耐酸碱性能。镜片材料多采用加涂层的聚碳酸酷、聚氨酷、CR39、纤维增强透明尼龙等。由于聚碳酸酷具有较强的抗冲击性能，因而采用聚碳酸醋作为镜片材料的防毒面具对眼睛部位有一定的防护弹片的能力，其防护效果还与镜片表面积有关。

防毒面具的保明措施主要采用物理保明法和化学保明法两种。物理保明法是在面罩内设置可引导吸气流冲刷镜片内表面的口鼻罩(即阻水罩)或导流罩。化学法是采用在镜片表面涂覆保明涂层的方法，使镜片表面不起雾。

导流罩的结构与口鼻罩不尽相同。导流罩没有口鼻罩的2个吸气阀，而是在导流罩的上部或下部开孔，使吸气流通过。如英国S6型防毒面具采用了顶部开孔的导流罩结构，但这种导流罩在佩带时顶部孔洞受压易变形，使吸气阻力增大。英国S10型防毒面具进行了改进，将开孔改在导流罩的上前方部位。瑞士SM3/SM90型防毒面具的导流罩开孔则在下部的两侧位置。

Y型管的保明结构在单边型密合框的防毒面具中采用的较多，如俄罗斯的GP-5型、ShMS型和我国的64型、65型防毒面具。这些防毒面具一般均没有阻水罩或导流罩，需配合使用保明片。德国的AUER 3S-E型单目大视野防毒面具采用了"Y型管+阻水罩”的保明结构。

为了便于有视力缺陷的人员佩带防毒面具，一些防毒面具允许安装视力矫正镜片。如英国S10型、FM12型防毒面具是在面罩眼窗内侧预留了视力矫正镜片的接口。一些防毒面具将视力矫正镜片的接口设置在口鼻罩上。

对于防毒面具光学系统的最新要求是能够防护激光对人员眼睛的伤害。激光武器属于定向能武器，战场激光武器也叫战术激光武器，主要包括激光干扰、致盲武器和防空激光武器。激光致盲武器是非致死性武器，利用低能激光束干扰、破坏人员的视觉系统和武器装备中的光电传感器。对人眼危害**的激光波长是400^ 1400二，且脉宽越窄损伤越严重。人眼的损伤阐值约为0. 5一5 u J/cmZ o

(3)呼吸气流系统:防毒面具的吸气流系统包括滤毒罐、导气管、吸气阀和口鼻罩等部件。防毒面具的呼气流系统包括口鼻罩、呼气阀等。

防毒面具中呼吸阻力的客观存在迫使人体呼吸肌提供更大的力量才能克服阻力吸入所需的空气，从而加重了呼吸肌的负担。因此，设计优良的防毒面具应尽可能降低呼吸阻力，尤其是大流量条件下的呼吸阻力。

面罩内设置的口鼻罩或导流罩使吸气流和呼气流分开，加上其较小的空间有助于面罩内二氧化碳含量的降低，保证正常呼吸。

为便于使用防毒面具，滤毒罐的位置也是重点考虑的一个问题。在最近一个时期，流行将防毒面具滤毒罐放置在面罩的某一侧面，而在对应的另一侧面要么什么也不放，要么放置一个附加的通话器。这种结构提供了可选择的优势。滤毒罐可安装在任一侧面，使得左撇子或右撇子的人员能够无障碍地操作武器。同时也可作为一种选择，在面罩的两侧安装2个滤毒罐，以增加防护能力，降低吸气阻力。如英国S10型、FM12型、美国M40型,MCU-2/P型、加拿大C4型、芬兰M95型和瑞典F2型防毒面具等。在其他一些防毒面具中，滤毒罐接口垂直地位于通话器下方，这种结构虽然避免了偏心负荷，但严重地制约了头部向下的活动。如德国Kareta M型、法国ARFA型、希腊COBRA型、意大利M90型、SGE1000型和以色列15A1T型防毒面具等。

瑞士SM3型防毒面具的滤毒罐可根据使用者的需要分别安装在面罩的前方、左颊或者右颊等3个部位。

比利时BEM 4GP型防毒面具则采用了可转动滤毒罐接口，使每一个防毒面具的佩带者可根据其活动程度和周围环境情况，选择一个**的滤毒罐位置。这是目前**允许通过转动来调整滤毒罐位置(在中间，转到左边，或转到右边，转动角度为1600 )，以满足使用武器或其他装备等不同要求的防毒面具。可转动滤毒罐接口有一个锁定系统，在滤毒罐位置改变时不会影响面具的防护性能。这种创新设计的实际效果是大大降低了在军事活动中滤毒罐体积带来的约束限制。

正在研制中的美国联合军种通用防毒面具，即JSGPM型或XM50型防毒面具，其中一个设计目标是将呼吸阻力从现在的水平降低一半，呼吸肌只需做很小的功来呼吸，使得佩带防毒面具将不再是一件累人的事。这需要采用双罐结构来实现。英国正在研制的GSR型通用防毒面具还在就是否采用双罐结构进行争论。