Собаки-сапёры
В наше время пехоту можно заменить выносливыми роботами, авиацию — не знающими ошибок беспилотниками, а разведчиков — всевидящим оком космических спутников. Но четвероногим саперам безработица не грозит — ни сейчас, ни в ближайшем будущем.
Высокая награда Собака воспринимает поиск мин не как ответственную работу, а как увлекательную игру, за которую положена награда — например, любимая игрушка.
«Ищи, Тайга!» — отдает приказ старший преподаватель цикла подготовки специалистов минно-розыскной службы майор Алексей Обарчук. Тайга — это немецкая овчарка, а найти она должна потенциального террориста, в кармане которого лежит тротиловая шашка.
Побегав минуту между выстроившимися людьми, Тайга ложится возле одного из них. Тот с виноватым видом извлекает из кармана брусок ТНТ. Внешне это кажется несложным, но условия вовсе не тепличные — моросит мелкий октябрьский дождь, а плац продувается холодным порывистым ветром. А через пять минут Тайга снова демонстрирует свое мастерство, довольно быстро отыскав шашку в укромном месте за бензобаком КамАЗа с надписью «Разминирование».
Здесь, в 66-м Межведомственном учебном методическом центре инженерных войск ВС РФ, собак учат обнаруживать взрывчатые вещества (ВВ) в любых погодных условиях — в дождь, ветер, холод и зной.
Собачья школа
Какими качествами должны обладать четвероногие саперы? Конечно же, хороший нюх, но этого мало. Собака не должна быть агрессивной к посторонним (напомним, она не сторож, а сапер) или бояться их, поскольку ей предстоит работать в том числе и в окружении большого количества людей (например, в аэропорту). Она должна быть хорошо обучаемой, а также иметь устойчивую психику и не реагировать на различные посторонние раздражители — от запаха колбасы до громких звуков.
Последний критерий особенно важен, ведь на минном поле собака, впадающая в панику при хлопках выстрелов и взрывов, — это верная смерть и для самой собаки, и для ее вожатого. Все эти качества проверяются на «вступительных экзаменах», через которые проходят щенки в возрасте от 10 месяцев до 1 года, и потом развиваются в процессе обучения. Для минно-розыскной службы лучше всего подходят признанные «нюхачи», такие как лабрадоры, ретриверы и спаниели, а также универсальные породы — немецкие и бельгийские овчарки.
Собственно обучение состоит из общего курса дрессировки (для собак это вроде человеческой средней школы) и специализированного обучения (в данном случае это поиск ВВ). Обучение продолжается от нескольких месяцев до года, причем, как правило, вместе с собакой учат и ее вожатого — человека, которому предстоит с ней работать.
«Многие собаки не очень хорошо реагируют на смену вожатого, которого они воспринимают как вожака, — объясняет преподаватель цикла подготовки специалистов служебного собаководства МКЦ Сергей Дегтярев. — Полгода мы учим солдата срочной службы на вожатого, еще полгода он полноценно работает с собакой, а потом демобилизуется. В этом смысле контрактники гораздо более предпочтительны».
Стимулом для тренировки и наградой за хорошую работу может быть лакомство или любимая игрушка. «Для человека поиск взрывчатых веществ — это серьезная, опасная и ответственная работа, — говорит Алексей Обарчук. — А для собаки — всего лишь увлекательная игра с хозяином, за которую положена награда». И до самого «пенсионного возраста», который наступает для собак в восемь лет, игра продолжается.
Попытки создать электронный прибор, частично или полностью заменяющий собачий (или хотя бы человеческий) нос, предпринимаются с давних пор. Однако пока успехи довольно скромны — по чувствительности собачий нос не оставляет приборам ни малейших шансов.
А нюх как у собаки
Почему собаки считаются непревзойденными ищейками? Дело в том, что эволюция щедро одарила их совершенно выдающимся обонянием. Ученые говорят, что чувствительность собачьего носа на четыре-пять порядков (то есть в 10−100 тысяч раз) превосходит чувствительность человеческого обоняния. Собачий нос способен обнаружить в воздухе вещество в концентрации порядка одной части на триллион (примерно такую концентрацию дает испарение одной капли этилового спирта в 20 млн кубометров воздуха).
Однако, помимо чувствительности, у собак совершенно исключительная обонятельная селективность, то есть способность выделять среди многих запахов именно тот, что нужен. Площадь обонятельного эпителия у человека составляет всего 2−4 см2, здесь расположены от 6 до 10 млн обонятельных рецепторов. У собак площадь эпителия в 10−100 раз больше, а количество рецепторов достигает 300 млн! Нервные импульсы от обонятельных нейронов поступают в обонятельную луковицу, область мозга, отвечающую за обработку этих данных, — у собаки доля этой области в общем объеме мозга примерно в 40 раз больше, чем у человека. Поэтому количество различаемых собакой запахов достигает 2 млн (сравните с жалкими десятью тысячами, которые различает средний человек). К тому же особое устройство собачьего носа позволяет разделять циклы дыхания и принюхивания и использовать «стереоэффект» двух ноздрей для установления направления градиента запаха.
Электронный нос
Нос собаки — инструмент с непревзойденной чувствительностью. Но есть у него и недостатки. Собака не может сообщить, что именно (какой тип взрывчатки или наркотических веществ) она обнаружила. Кроме того, собака — живое существо, которое может уставать и ошибаться. Поэтому на объектах, где нужно минимизировать вероятность ошибок (например, в аэропортах), кинологическую службу дополняют специальными устройствами — электронными газоанализаторами.
В таких «искусственных носах» чаще всего используется принцип спектрометрии ионной подвижности. Засасываемый воздух частично ионизируется с помощью маломощного радиоактивного источника или электрического разряда. Сначала ионы проходят через затвор, который периодически ненадолго открывается. Самый распространенный из них — это затвор Бредбери-Нильсена, решетка из проволочек, на которые через одну подается переменный ток. Между проволочками возникает сильное электрическое поле, которым отклоняются ионы.
Однако в короткие моменты времени, когда напряжение на сетке проходит через ноль, ионы свободно попадают в дрейфовую зону, где движутся под действием однородного электрического поля сквозь воздух при атмосферном давлении, буквально протискиваясь среди молекул воздуха. При этом молекулы различных веществ затрачивают разное время, чтобы добраться от затвора до собирающего электрода. Измерив зависимость числа ионов, пришедших к финишу, от времени, можно увидеть пики, соответствующие времени прохождения дрейфовой камеры ионами различных веществ.
Высокая награда Собака воспринимает поиск мин не как ответственную работу, а как увлекательную игру, за которую положена награда — например, любимая игрушка.
«Ищи, Тайга!» — отдает приказ старший преподаватель цикла подготовки специалистов минно-розыскной службы майор Алексей Обарчук. Тайга — это немецкая овчарка, а найти она должна потенциального террориста, в кармане которого лежит тротиловая шашка.
Побегав минуту между выстроившимися людьми, Тайга ложится возле одного из них. Тот с виноватым видом извлекает из кармана брусок ТНТ. Внешне это кажется несложным, но условия вовсе не тепличные — моросит мелкий октябрьский дождь, а плац продувается холодным порывистым ветром. А через пять минут Тайга снова демонстрирует свое мастерство, довольно быстро отыскав шашку в укромном месте за бензобаком КамАЗа с надписью «Разминирование».
Здесь, в 66-м Межведомственном учебном методическом центре инженерных войск ВС РФ, собак учат обнаруживать взрывчатые вещества (ВВ) в любых погодных условиях — в дождь, ветер, холод и зной.
Собачья школа
Какими качествами должны обладать четвероногие саперы? Конечно же, хороший нюх, но этого мало. Собака не должна быть агрессивной к посторонним (напомним, она не сторож, а сапер) или бояться их, поскольку ей предстоит работать в том числе и в окружении большого количества людей (например, в аэропорту). Она должна быть хорошо обучаемой, а также иметь устойчивую психику и не реагировать на различные посторонние раздражители — от запаха колбасы до громких звуков.
Последний критерий особенно важен, ведь на минном поле собака, впадающая в панику при хлопках выстрелов и взрывов, — это верная смерть и для самой собаки, и для ее вожатого. Все эти качества проверяются на «вступительных экзаменах», через которые проходят щенки в возрасте от 10 месяцев до 1 года, и потом развиваются в процессе обучения. Для минно-розыскной службы лучше всего подходят признанные «нюхачи», такие как лабрадоры, ретриверы и спаниели, а также универсальные породы — немецкие и бельгийские овчарки.
Собственно обучение состоит из общего курса дрессировки (для собак это вроде человеческой средней школы) и специализированного обучения (в данном случае это поиск ВВ). Обучение продолжается от нескольких месяцев до года, причем, как правило, вместе с собакой учат и ее вожатого — человека, которому предстоит с ней работать.
«Многие собаки не очень хорошо реагируют на смену вожатого, которого они воспринимают как вожака, — объясняет преподаватель цикла подготовки специалистов служебного собаководства МКЦ Сергей Дегтярев. — Полгода мы учим солдата срочной службы на вожатого, еще полгода он полноценно работает с собакой, а потом демобилизуется. В этом смысле контрактники гораздо более предпочтительны».
Стимулом для тренировки и наградой за хорошую работу может быть лакомство или любимая игрушка. «Для человека поиск взрывчатых веществ — это серьезная, опасная и ответственная работа, — говорит Алексей Обарчук. — А для собаки — всего лишь увлекательная игра с хозяином, за которую положена награда». И до самого «пенсионного возраста», который наступает для собак в восемь лет, игра продолжается.
Попытки создать электронный прибор, частично или полностью заменяющий собачий (или хотя бы человеческий) нос, предпринимаются с давних пор. Однако пока успехи довольно скромны — по чувствительности собачий нос не оставляет приборам ни малейших шансов.
А нюх как у собаки
Почему собаки считаются непревзойденными ищейками? Дело в том, что эволюция щедро одарила их совершенно выдающимся обонянием. Ученые говорят, что чувствительность собачьего носа на четыре-пять порядков (то есть в 10−100 тысяч раз) превосходит чувствительность человеческого обоняния. Собачий нос способен обнаружить в воздухе вещество в концентрации порядка одной части на триллион (примерно такую концентрацию дает испарение одной капли этилового спирта в 20 млн кубометров воздуха).
Однако, помимо чувствительности, у собак совершенно исключительная обонятельная селективность, то есть способность выделять среди многих запахов именно тот, что нужен. Площадь обонятельного эпителия у человека составляет всего 2−4 см2, здесь расположены от 6 до 10 млн обонятельных рецепторов. У собак площадь эпителия в 10−100 раз больше, а количество рецепторов достигает 300 млн! Нервные импульсы от обонятельных нейронов поступают в обонятельную луковицу, область мозга, отвечающую за обработку этих данных, — у собаки доля этой области в общем объеме мозга примерно в 40 раз больше, чем у человека. Поэтому количество различаемых собакой запахов достигает 2 млн (сравните с жалкими десятью тысячами, которые различает средний человек). К тому же особое устройство собачьего носа позволяет разделять циклы дыхания и принюхивания и использовать «стереоэффект» двух ноздрей для установления направления градиента запаха.
Электронный нос
Нос собаки — инструмент с непревзойденной чувствительностью. Но есть у него и недостатки. Собака не может сообщить, что именно (какой тип взрывчатки или наркотических веществ) она обнаружила. Кроме того, собака — живое существо, которое может уставать и ошибаться. Поэтому на объектах, где нужно минимизировать вероятность ошибок (например, в аэропортах), кинологическую службу дополняют специальными устройствами — электронными газоанализаторами.
В таких «искусственных носах» чаще всего используется принцип спектрометрии ионной подвижности. Засасываемый воздух частично ионизируется с помощью маломощного радиоактивного источника или электрического разряда. Сначала ионы проходят через затвор, который периодически ненадолго открывается. Самый распространенный из них — это затвор Бредбери-Нильсена, решетка из проволочек, на которые через одну подается переменный ток. Между проволочками возникает сильное электрическое поле, которым отклоняются ионы.
Однако в короткие моменты времени, когда напряжение на сетке проходит через ноль, ионы свободно попадают в дрейфовую зону, где движутся под действием однородного электрического поля сквозь воздух при атмосферном давлении, буквально протискиваясь среди молекул воздуха. При этом молекулы различных веществ затрачивают разное время, чтобы добраться от затвора до собирающего электрода. Измерив зависимость числа ионов, пришедших к финишу, от времени, можно увидеть пики, соответствующие времени прохождения дрейфовой камеры ионами различных веществ.
Автор: Лев