1951年，正值冷战高峰，美国陆军化学兵团和军械兵团发起了一项计划，研制一种可以在大范围内发射化学武器的新型火箭。结果就是M55火箭，它配备了一个装有沙林或vx剧毒神经毒剂的单一弹头。火箭迅速投入生产，从1959年到1965年共生产了数万枚。

幸运的是，这些火箭从未被使用过。几十年后的1993年，美国签署了《禁止化学武器公约》(Chemical Weapons Convention)，这是一项禁止使用化学武器的国际条约，旨在在全世界消除化学武器。从那时起，该国一直在努力处理其库存。

安全销毁这类武器需要时间。截至2012年1月，美国已经销毁了89%的化学武器，但仍有很多工作要做。现在，最后期限迫在眉睫。根据法律，美国必须在2023年12月31日前完全销毁化学武器。

仅存的7万枚M55火箭存放在肯塔基州里士满的蓝草军火库。为了更好地理解这个数字，仓库里的火箭数量是里士满人口的两倍。

拆装火箭并不容易，而且由于火箭的设计，这项任务变得更加困难。火箭推进剂不能在没有切开火箭的情况下从弹头中取出，而且推进剂本身也有危险，因为它随着年龄的增长变得不稳定。另一个危险是有毒神经毒剂的泄漏。沙林在分解过程中会形成酸，腐蚀火箭内部的铝外壳。

由于这种和其他危害，美国国家研究委员会称M55是美国化学武器库中最危险的武器。美国政府化学武器替代品项目执行办公室(PEO ACWA)的技术顾问杰弗里·布鲁贝克(Jeffrey Brubaker)称火箭是“难以对付的动物”。

布鲁贝克说:“(因为它们)是仓促投入生产的……随着时间的推移，它们不会做得很好，这就是项目所显示的。”他指出，许多M55火箭在几十年的时间里已经扭曲，并且容易泄漏。

国会于1997年成立了PEO ACWA，目的是在蓝草仓库和另一个地点，即科罗拉多州的美国陆军普韦布洛化学仓库，寻找环保的替代方法来销毁化学武器。

为此，该机构与柏克德公司(Bechtel Corp.)的核、安全与环境部门(Nuclear, Security & Environmental Unit)签订了合同，在每个仓库建造工厂，以安全销毁m55和其他化学武器。2015年，柏克德公司完成了蓝草化学毒剂销毁试验工厂的建设，目前由柏克德帕森斯蓝草公司运营，这是柏克德公司和帕森斯公司的合资企业，帕森斯公司是一家专门从事国防、安全和基础设施项目的工程公司。虽然取得了进展，但仍有很长的路要走。

随着2023年最后期限的迅速临近，PEO ACWA在2019年年中采取了前所未有的举措。该组织的领导层已经批准了一项销毁计划，他们决定重新考虑整个过程，试图为相关人员创造更高的效率，提高安全性。

考虑到雄心勃勃的时间表，政府启动了一种名为“其他交易权威机构”(OTA)的合同机制，该机制是在20世纪50年代太空竞赛期间建立的，旨在获得私营部门行业领袖的帮助。具体来说，PEO ACWA希望使用机器人和其他技术实现拆卸和销毁过程的自动化。

因此，fda联系了CRG自动化公司，这家工程公司以为可口可乐(Coca-Cola)、家乐氏(Kellogg’s)和卡夫(Kraft)等公司建造包装生产线而闻名。CRG自动化已经为食品、饮料和消费品行业设计和制造包装和加工设备超过20年。多年来，回头客向公司提出越来越复杂的问题。今天，CRG继续提供纸箱机、箱子包装机和其他包装设备，但它已经扩大了其服务，包括定制自动化组装和生产线。该公司位于路易斯维尔的总部包括一个现代化的机械车间和足够的空间来建造和测试大型自动化系统。

CRG自动化公司总裁詹姆斯•德梅特表示:“作为一名退伍军人，这个项目对我来说具有特殊的重要性。”“需要解决的复杂工程问题、迅速临近的截止日期，以及涉及的化学制剂的严重性，所有这些都构成了我们想要解决的挑战。

他继续说道:“我们经常在CRG讨论我们的工程师是如何喜欢那些让其他研发团队摸不着头脑的问题。“我们知道这是一个不同于其他任何机会，即使面对大流行，我们也知道我们可以做到。”

挑战一:创造一个更安全、更有效的销毁过程

为了加快处理速度和提高工人的安全，PEO ACWA寻求一种方法，将处理过程分解为不同的步骤，本质上是排放化学剂，并以单独的方式处理。要了解其好处，就需要了解当工人在初始版本的销毁计划中遇到问题时需要做什么。

虽然最初的流程是由工人远程控制的，但该系统包括许多移动组件、传感器和废物流，因此维护问题是首要考虑的问题。Amentum服务公司OTA项目经理Ken Ankrom说，维修工作要求工人穿戴最严格的个人防护装备——A级防护服，其中包括呼吸器和空气软管。Amentum服务公司是一家技术和工程服务公司，位于马里兰州日耳曼敦，专门从事国防工作，也是该项目的分包商。

销毁过程中使用的反应堆有三层楼高。布鲁贝克补充说:“你最多只能穿两小时的西装。当你回到工作岗位时，你已经花了30分钟。所以你在一个小时内能真正完成多少工作呢?”

在开发新系统时，CRG自动化公司和整个团队的目标是尽可能地减少工人的维护工作。

Amentum公司的工程师特里•斯塔格斯说:“当我们能让一个人不再使用武器时，我们就大大提高了安全性。”“我们有一条基本规则，让最少的人、最少的危险、最少的时间暴露在最少的范围内。”

安科姆和斯塔格斯都亲眼目睹了化学武器销毁的进步现在需要越来越少的人。安科姆在20世纪80年代中期开始研究化学制剂，他回忆起自己的第一个项目是如何专注于一种致幻剂，当时完全是手工操作，需要15个人。斯塔格斯自1978年以来一直从事化学武器方面的工作，他补充说，就在2014年，蓝草仓库的工人还必须手动将弹头与火箭发动机分离，然后将引信与弹头分离，以支持安尼斯通静爆室处理工厂的测试。

斯塔格斯说:“机器人的自动化技术帮助我们减少了人们与这些老化化学武器的互动。”但是，当工人们发现泄漏的火箭时，蓝草仓库最初的处理系统计划，甚至包括机器人，都出现了问题。

斯塔格斯说:“当在处理过程中发现泄漏的弹药时，恢复和重新开始处理需要数天的时间。”

整个团队——peo ACWA;柔荑花序;中国中铁自动化;柏克德·帕森斯蓝草;炸药容器和其他销毁弹药设备的制造商DynaSafe;以及为该项目提供传送带和其他设备的皇冠包装公司(Crown Packaging Corp.)开始设计一种处理这些火箭的新系统，这些火箭长6英尺，直径4.4英寸。

CRG的自动战斗部容器系统在战斗部与火箭发动机分离和神经毒剂被排出后接管处理过程。一个重型六轴机器人将空弹头放入CRG公司定制设计和制造的钢罐中。然后，另一个六轴机器人将盖子盖在罐子上。接下来，一个定制的压接系统，配备了四台30吨的液压气动压力机，将盖子压接到位，形成一个紧密的密封。

接下来，一个标签被贴在罐子上，一个机器人将它装载到一个可以容纳25个罐子的定制板条箱上。然后，每个板条箱都被置于气闸中进行监控，以确保罐子之外没有神经毒剂。最后，毒气罐被转移到该过程的下一个步骤——静爆室，在那里，超过1000华氏度的高温会摧毁弹头和毒气罐。

排干的神经毒剂在植物内部的一个单独过程中被中和。

在设计系统时，CRG自动化公司的工程师使用了8个六轴机器人，以及6个自主移动机器人。该系统每小时可以处理超过25枚弹头，提高速度和效率并减少停机时间。

这个小组持续关注如何改进过程的每个方面。最初的测试发现，该系统需要更高的温度来在弹头引信内部产生足够的热量来激活爆燃过程。

德斯梅特和PEO ACWA的化学家兼工程师鲍比·菲利普斯(Bobby Phillips)在周末发了一系列短信，得出了一个他们亲切地称之为“女巫的帽子”的解决方案。他们想出了一种方法来修改弹药的插头和头端，以允许更有效地将热量传递到弹头的引信区域。

“这使得它的工作速度显著提高，”菲利普斯说，并指出激活时间显著下降到只有15分钟。“这正是我们想要的。”

挑战2:用扭曲的火箭开辟一条成功之路

重新定义的流程给PEO ACWA留下了深刻的印象，以至于团队面临另一个需要解决的问题。

由于年代久远，大量的M55火箭在储存过程中发生了变形，这就造成了它们的不同尺寸可能会对系统造成问题的可能性。安科姆公司估计，7万枚火箭中可能有多达1.25万枚被扭曲，每一枚进入生产线的火箭都可能会停止这个过程，需要工人进入并解决问题。结果呢?每停止一次，就会增加2天的破坏时间。

在前系统中，火箭被水平放置用于切割操作将弹头从发动机分离。整个组装被旋转以完成切割。然而，在火箭处于水平状态时切断它会增加神经毒剂从已经泄漏的扭曲火箭中逃逸的风险。

CRG自动化公司开发了一种替代方法，将组件固定起来，用火箭垂直切割，确保任何泄漏的化学剂都能简单地聚集在密封装置的底部。垂直切割火箭也意味着手术可以做得更精确。安科姆说，切割位置的精确度可达0.001英寸。六轴机器人用于切割机床的装卸。

PEO ACWA对CRG的切割系统印象深刻，计划在阿拉巴马州的安尼斯顿陆军仓库的另一个武器销毁中心采用该技术。

如果在垂直切割后遇到泄漏的火箭，一个旋转的弃置站将立即将设备放入一个金属容器中。新的设计在效率和安全方面又有了新的改进，因为旧的系统需要工人手工将火箭放入容器中。

CRG公司的新技术还能识别火箭是否弯曲，并自动调整系统的液压夹持系统以补偿变化。这确保了切割过程中火箭周围的压力保持一致。

Ankrom说:“机器人真正适合自己的是采取一些小步骤来查看化学试剂，并确保我们不会传播任何污染。”他补充说，新的火箭切割机器人需要的维护也比早期的设计少得多。“这样人们就不会进入房间，这样总是更安全。”

挑战3:在处理之前识别泄漏的火箭

随着火箭切割系统的完成，该团队转向开发一种系统，在火箭到达切割设备之前，帮助识别泄漏的火箭。

安科姆说:“如果我们能在泄漏者到达(采伐站)之前避开他们，那么我们就永远不会有停机时间。”减少停机时间对于在2023年前完成火箭处理的目标至关重要。

旧的系统使用手套箱来检测化学试剂蒸汽。这样做需要拆除一个样品插头，插入一个接近实时的监视器，运行测试，然后恢复插头。这一过程将每枚火箭的处理时间延长了6分钟。Ankrom说，这个过程完全是手工的，有局限性。

在几个月的时间里，CRG自动化公司和整个团队评估了四种技术，以提高过程的速度和准确性。

其中包括用于石化工厂的手持式泄漏检测技术，以及用于检查焊缝的伽马射线照相技术。但这是一次偶然的飞行，并通过机场安全检查站，让我找到了解决方案。

运输安全管理局的工作人员把安科姆拉到一边检查他的背包。“我惊讶于我的背包如此清晰，”他回忆起安全系统的图像。“他们可以告诉我的钥匙，我的处方药。我当时就在想，‘见鬼，如果你能这样看着我的背包，那我们一定能做点什么。’”

该团队开始探索与TSA使用的x射线技术类似的技术，但很快意识到TSA的设备会截停线路，并对每个人随身携带的物品进行拍照。

为了让破坏过程继续进行，它需要做的就是——继续进行。

该团队设计了一种方法，在每枚火箭移动时对其进行扫描，并专注于最可能发生泄漏的区域。该系统还允许技术人员更仔细地观察那些火箭，这些火箭可能有泄漏，但不能提供完全的确定性。CRG自动化公司的工程师们精心设计了使每个火箭倾斜10度以获得更好的外观的能力。

DeSmet说:“这是该团队如何在如此短的时间内更有效地处理如此多化学武器的另一个例子。”

协作带来速度

解决这三个挑战和开发修订后的系统只花了大约18个月。当然，在整个过程中，有多个紧迫的截止日期，尤其是考虑到冠状病毒大流行及其并发症，这是非常困难的，但团队坚持了下来。

Ankrom说，“从初步设计到最终设计，到实际生产、工厂验收测试和部署到现场”，火箭战斗部集装箱化系统只花了一年时间。“即使在商业世界，这也很快，但在政府中肯定如此。这是我参加过的最合作的团队之一。”

Bechtel的工程主管Jonathan Weitzel补充道:“最大的回报就是有机会从事这种快节奏和一体化的工作。从零开始到现在几乎安装了它的最后一部分，这绝对是不可思议的。事情不会发展得那么快。”

安科姆对CRG自动化公司专注于解决问题表示赞赏。他说:“他们都在为客户提供解决方案。”他补充说，该公司对细节的关注是一流的。他回忆说，他曾顺便对机器人的臂端工具发表过评论，公司很快采纳了他的建议。CRG自动化公司的工程师还将系统中使用的推车设计成不同的颜色，这样工人就可以很容易地识别输入和输出。

“这说明了一些问题，”安科姆说。“该公司表示，他们之前与人打过交道，知道可能会导致错误的情况，并希望对此做好计划。对于CRG来说，细节很重要。”

CRG自动化公司靠近蓝草军火库也带来了优势。在不到两个小时的时间里，团队就可以在现场召开会议来支持项目的需求。

菲利普斯说:“知道他们很快就会建立起一种融洽的关系。”“能想出这么有效、高效、安全的操作方法，这么快就能实现，真是令人惊讶。这是CRG的一个小组，他们准备学习化学武器，他们面临的具体挑战，并以安全为重点解决问题。这些人很快就接受了，并为我们创造了一些很棒的产品。”

展望未来

随着挑战的解决和新系统的设计，化学武器处理过程重新开始。

布鲁贝克说，多年来，人们都不愿公开谈论这些库存，这导致了里士满社区和军方之间的担忧。

他说:“我们花了很长时间才销毁这些库存。在过去的30年里，首先获得了测试技术的批准，并获得了必要的资金。这些设施是复杂的——在投入使用之前，需要数年的建设和测试。”

“最后，我们意识到我们需要做一些不同的事情，我们需要一个更强大的过程，然后在一年多的时间内完成这是非常棒的。我2009年来到蓝草军火库。在10年的时间里，我看到它从一个草地变成了一个19英亩的完全机器人、完全自动化的加工厂。”