10.4. Акустическое оружие
При рассмотрении проблем создания и поражающего действия акустического оружия следует учитывать, что в общем случае звук охватывает три диапазона частот: инфразвуковая – область частот ниже 20 Гц, хотя могут быть услышаны и звуки с более низкими частотами, особенно в тех случаях, когда звуковое давление достаточно велико; слышимая – от 20 Гц до 20 КГц. При этом установлено, что пороги слышимости, боли и негативное воздействие на организм человека уменьшается с увеличением частоты звука от нескольких Гц до 250 Гц. Для частот свыше 20 КГц обычно используют термин «ультразвук». Такая градация определяется особенностями воздействия звука на организм человека и, прежде всего, на его слуховой аппарат. История создания акустического оружия
О том, что неслышимые ухом колебания сверхнизкой частоты – инфразвук – и сверхвысокой – ультразвук – могут быть опасны для человека, знали задолго до Второй Мировой войны. Ученые нацистской Германии испытывали воздействие ультразвука и инфразвука на заключенных. Они первыми обнаружили, что инфразвук эффективно выводит людей из строя: у подопытных начиналось головокружение, боли в животе, диарея, рвота, затрудненное дыхание. Поведение людей тоже резко нарушалось: неосознанный страх перерастал в панику, люди сходили с ума или пытались покончить с собой. Тем не менее, все попытки перенести опыты из закрытых помещений на полигоны не увенчались успехом: инфразвуковые волны упорно не хотели распространяться только по заданному направлению, а воздействовали в первую очередь на персонал установки. К тому же генератор оказался слишком громоздким, а расстояние эффективного воздействия – небольшим. Военные пришли к выводу, что обычный пулемет действует гораздо лучше. Первые реальные попытки создать инфразвуковое оружие предприняли немцы во время Второй Мировой войны. В 1940 г. они задумали подбросить англичанам множество специальных копий грампластинок с записями популярных исполнителей, но с добавкой инфразвука. План состоял в том, чтобы вызвать у слушателей смятение, чувство страха и прочие психические расстройства. Однако германские стратеги упустили из виду, что никакие проигрыватели тех лет не могли бы эти частоты воспроизвести. Доктор Ричард Валлаушек из Научно-исследовательского института акустики в Тироле возглавил работы по созданию излучателя, способного вызывать контузию или смерть. Его установка Schallkanone («Звуковая пушка») была готова в 1944 г. (рис. 10.1). В центре параболического отражателя диаметром 3250 мм был установлен инжектор с системой зажигания, в которую подавались кислород и метан. Взрывчатая смесь газов поджигалась через равные интервалы времени, создавая непрерывный грохот необходимой частоты. Люди, оказавшись на расстоянии ближе 60 метров от этой адской конструкции, тут же падали без сознания или умирали. Но у Германии уже не было времени на опыты. В январе 1945 г. Комиссия по исследованиям и разработкам отказалась финансировать работы Валлаушека, «поскольку ситуация нынче такова, что применение акустических волн в качестве оружия неприменимо». Установка была захвачена американцами. В секретном бюллетене Intelligence Bulletin за май 1946 г. говорится: «На расстоянии до 60 метров от излучателя интенсивность воздействия такова, что человек умирает... оружие имеет сомнительное военное значение из-за малого радиуса действия». Примерно в то же время что доктор Циппермейер из Технической академии Люфтваффе разработал установку Windkanone («Ветровая пушка»). В ее камере сгорания тоже взрывалась газовая смесь, но в качестве поражающего фактора использовались вихри сжатого воздуха, скрученные в тугое кольцо специальными соплами (рис. 10.2). Предполагалось, что такие кольца, выпущенные в небо, будут разламывать американские самолеты на куски. Модель пушки Циппермейера разбивала доски в щепки за 150 метров, но, когда министерство боеприпасов создало полномасштабную установку на полигоне у города Хиллерслебен, выяснилось, что ударная сила вихревых колец быстро ослабевает и не способна причинить вред самолетам. Завершить свою работу доктору не удалось, так как вскоре Хиллерслебен был захвачен войсками союзников. Циппермейер успел сбежать, но только для того, чтобы попасть в руки Красной Армии. Отсидев десять лет в советских лагерях, он вернулся на родину только в 1955 г. Циппермейер не знал, что его приборы были вывезены в Америку. Гай Оболенски, один из инженеров–экспертов, привлеченных правительством США для изучения техники и оборудования, вывезенного из Германии после победы (проект «Скрепка»), вспоминал, как он в 1949 г. воссоздал модель «Ветровой пушки» в своей лаборатории: «Установка производила сокрушительное воздействие на предметы. Доски она ломала как спички. Что же касается мягких целей, вроде людей, эффект был разный. Как-то попав под ее удар, я почувствовал, словно меня треснули толстым ковром из резины, и долго не мог прийти в себя». Изучал ли Оболенски «Ветровую пушку» в ее акустическом варианте, мы до сих пор не знаем. Но, судя по тому, насколько преуспели американцы в создании мощного «нелетального оружия» с использованием звуковых волн, такие работы ведутся в США уже давно. Современные системы акустического оружия
В центре исследований, разработки и обслуживания вооружений армии США (ARDEC) созданы устройств, генерирующие «акустические пули» – не рассеивающиеся в пространстве мощные звуковые импульсы размером с волейбольный мяч, поражающие человека за сотни метров. Для разгона плохо вооруженных толп, например, в Ираке, американцы применяют «верещалку» – металлическую коробку с мощным динамиком, создающую направленные звуковые волны частот, близких к ультразвуку. Звуковые волны складываются в ухе в пульсацию, неприятную для слуха и способную вызвать болевые ощущения, головокружение и тошноту, потерю ориентации в пространстве. Радиус эффективного воздействия «верещалки» (рис. 10.3) составляет (700¸800) метров.
Рис. 10.3. Ультразвуковые «верещалки», применяющиеся в Ираке американскими военными и местной полицией В Ираке применялись и боевые инфразвуковые излучатели, ставшие безопасными для операторов. На нужное место направляют две волны с разных сторон, из разных установок. Волны сами по себе безобидны, но в месте их пересечения складываются в опасное излучение, вызывающее размывание зрения и спазмы внутренних органов, вплоть до физического уничтожения противника.
Американские солдаты в Ираке
получили новое несмертельное оружие LRAD (Long Range Acoustic Device),
передающее оглушительный шум в направленном луче – 150 децибел на
частотах (2100¸3100)
Гц (рис. 10.4). Еще один способ использования акустического оружия – щиты на дороге (рис. 10.5), испускающие инфразвук, которые легко заменяют баррикады.
Рис. 10.5. Щиты на дороге, испускающие инфразвук
В последние годы нелетальное звуковое оружие стало доступным для гражданских лиц и тут же доказало свою надежность. Корабли, проплывающие в неспокойных водах около Сомали, часто подвергаются атакам пиратов. В 2005 году ими было захвачено 25 судов. 5 ноября 2005 г. лайнер Seabourne Spirit едва не стал 26-м, если бы не новейшее оружие. Владельцы роскошного круизного судна не поскупились и поставили установку LRAD стоимостью около 30 тысяч долларов. Небольшой прибор весом 24 килограмма снабжен параболической антенной, излучающей звуковые волны с частотой (2.1¸3.1) кГц и мощностью 150 децибел. LRAD эффективно действует на расстоянии 300 метров, вызывая желание тут же убежать из «сектора обстрела». Пока пассажиры отсиживались в ресторане судна за несколькими переборками, экипаж отгонял захватчиков невыносимым звуком. В ярости пираты выстрелили по лайнеру из гранатомета, не причинив почти никакого вреда, и ретировались. Создатели LRAD из American Technology Corporation разработали и более портативное звуковое оружие. «Ружье» размером с бейсбольную биту испускает «луч» мощностью около 140 децибел. Одного «выстрела» достаточно, чтобы на долгое время обезвредить любого мужчину. «Ружье» сейчас активно применяют группы захвата ФБР (рис. 10.6).
Рис. 10.6. Схема звукового ружья
Другая фирма (Compound Security Service) создала прибор Mosquito, излучающий неслышимые, но раздражающие людей звуки. Он стоит около 800 долларов и предназначен для того, чтобы изгонять хулиганов из каких-либо мест, не применяя к ним рукоприкладства.
Рис. 10.7. Прибор Mosquito
Дальность действия (15¸20) метров. Прибор уже купили многие владельцы магазинов и заведений по всей Великобритании (рис. 10.7). Для разгона митинга в Тбилиси 7 ноября 2007 г. власти Грузии применили психотронное оружие – американский акустический генератор, вызывающий у людей чувство паники и психические расстройства. Генераторы были установлены на полицейских джипах и представляли собой шестиугольные щиты на подвижной стойке, издававшие резкий свист. Эти щиты, будучи направлены в сторону демонстрантов, обращали тех в бегство (рис. 10.8).
Рис. 10.8. Разгон митинга в Тбилиси 07.11.2007 г. Работающая установка вызывает у человека острую боль в ушах, чувство необъяснимого неконтролируемого страха и панику. Против израильских демонстрантов также было применено звуковое оружие. Как сообщили армейские источники и свидетели, 3 июня, при разгоне демонстрации в районе палестинской деревни Билин (Рамалла – Иудея) ЦАХАЛ впервые использовал новую уникальную технологию. Уникальная разработка израильских ученых представляет собой акустическую систему, излучающую болезненные звуковые волны. Официальные представители Армии обороны Израиля подтвердили использование новой тактики при разгоне демонстраций. По словам источников в пресс-службе, звуковые волны особой частоты способны разогнать любую агрессивно настроенную толпу. Технология разрабатывалась израильскими учеными около четырех лет, но в реальной ситуации была использована впервые. Сообщить какие-либо дополнительные подробности в ЦАХАЛе отказались. Фотограф Associated Press сообщил, что странного вида автомобиль ЦАХАЛа прибыл на место демонстрации против строительства забора безопасности практически к ее концу, когда демонстрация чуть было не переросла в открытое противостояние. Остановившись на расстоянии 500 метров от толпы, автомобиль выпустил по ней несколько звуковых волн, каждая продолжительностью около минуты. Несмотря на то, что звук не был громким, демонстранты были вынуждены закрыть уши руками. Через некоторое время демонстранты, пытавшиеся помешать строительству заградительного сооружения, были вынуждены разойтись. Возможное поражающее действие акустического оружия
Известно, что определенные звуковые частоты вызывает в людях чувство страха и панику, другие – останавливают сердце. Частота в диапазоне (7¸8) Гц вообще чрезвычайно опасно. Теоретически, такой, достаточно мощный, инфразвук может разорвать все внутренние органы. Частота инфразвука 7 Гц – это также средняя частота альфа–ритмов мозга. Может ли такой инфразвук вызвать эпилептические припадки, как полагают некоторые исследователи, неясно, так как эксперименты дают противоречивые результаты. В начале 1960-х годов NASA провело много опытов по воздействию мощного инфразвука на человека. Необходимо было проверить, как повлияет на астронавтов низкочастотный рокот двигателей ракеты. Оказалось, что низкие звуковые частоты (почти от нуля и до 100 Гц) при силе звука до 155 децибел производят колебания стенки грудной клетки, сбивающие дыхание, вызывают головную боль и кашель, искажение визуального восприятия. Последующие исследования показали, что частота 19 Гц – резонансная для глазного яблока, и именно она способна не только вызвать расстройство зрения, но и видения, фантомы. Инженер Вик Тэнди из Ковентри мистифицировал коллег призраком в своей лаборатории. Видения серых проблесков сопровождались у гостей Вика чувством неловкости, ощущением холода, шевелением волос. Оказалось, что этот эффект воздействия звукового излучателя, настроенного на частоту 18.9 Гц. Исторические примеры показывают, что естественный инфразвук может стимулировать агрессию и усиливать беспорядки. Инфразвук в старых замках может генерироваться коридорами и окнами, если скорость сквозняков в них и геометрические параметры помещений совпадают нужным образом. Ветер также могут быть источником инфразвука. Возможно, что это объясняет связь роста числа психозов и безумий в определенных местностях с естественными явлениями (Мистраль в районе Роны или Сирокко в Сахаре). Можно привести и инфразвуковую гипотезу разгадки тайны Бермудского треугольника. Согласно этой гипотезе, морские волны генерируют инфразвук, вызывающий безумие экипажа или даже смерть людей, что приводит к гибели неуправляемого судна. Аналогичной гипотезой объясняется и легенда о «летучих голландцах» – невесть почему оставленных командой. Рассматривая воздействие акустического оружия на организм человека, следует заметить, что оно весьма многообразно и охватывает широкий диапазон возможных последствий. В отчете SARA за 1996 г. даются некоторые обобщенные результаты проведенных исследований в этой сфере. Так, указывается на то, что инфразвук на уровне (110¸130) децибел оказывает негативное воздействие на органы желудочно-кишечного тракта, вызывает боль и тошноту, при этом высокие уровни беспокойства и расстройства достигаются при минутных экспозициях уже на уровнях от 90 до 120 децибел на низких частотах (5¸200) Гц, а сильные физические травмы и повреждения тканей имеют место на уровне (140¸150) децибел. Мгновенные травмы, типа травм от воздействия ударных волн, происходят при звуковом давлении около 170 децибел. На низких частотах возбуждаемые резонансы внутренних органов могут вызвать кровотечение и спазмы, а в диапазоне средних частот (0.5¸2.5) кГц резонансы в воздушных полостях тела вызовут нервное возбуждение, травмы тканей и перегрев внутренних органов. На высоких и ультразвуковых частотах (5¸30) кГц может быть создан перегрев тканей вплоть до смертельно высоких температур, ожоги тканей и их обезвоживание. На более высоких частотах или при коротких импульсах в результате кавитации могут образоваться пузырьки и микроразрывы тканей. При этом автор исследования оговаривается, что, по его мнению, некоторые подобные утверждения об эффективности воздействия акустического оружия вызывают серьезные сомнения, в особенности это относится к инфразвуковой и слышимой области. По его мнению, в отличие от ряда статей в оборонной прессе, инфразвук высокой мощности не оказывает столь высокого, как утверждается, воздействия на людей; болевой порог выше, чем в звуковом диапазоне и пока еще нет надежных фактов относительно утверждаемого воздействия на внутренние органы, на вестибулярный аппарат. Подобные сомнения подтверждаются результатами подробного исследования всех видов не смертельного оружия, выполненного весьма авторитетной германской фирмой Даймлер–Бенц Аэроспейс (ДАСА) в Мюнхене по заказу Министерства обороны, в котором «раздел по акустическому оружию также содержит ошибки». Это привело к тому, что германскому институту Фраунгофера по химической технологии было выдано задание на разработку прототипа акустического оружия и исследование эффективности сдерживания. В то же время признается, что ударные волны взрывного характера, хотя их весьма условно можно отнести к акустическим, могут вызывать довольно разнообразные последствия. При умеренно высокой их силе (примерно до 140 децибел) появляется временная потеря слуха, которая может перейти в постоянную при более высоких значениях давления. Уровень звука свыше 185 децибел вызывает разрыв барабанных перепонок. При более сильных ударных волнах (около 200 децибел) начинается разрыв легких, а при уровне около 210 децибел наступает смертельный исход. При этом необходимо подчеркнуть, что поражающее воздействие акустического оружия в ощутимых масштабах было применено Англией в ходе борьбы с массовыми беспорядками в Северной Ирландии. В остальных случаях речь идет о проведении теоретических и лабораторных исследований, в ряде случаев на животных, на основании которых делались выводы о поражающем действии акустического оружия и давались рекомендации по защите от него. Защита от звука большой интенсивности
У акустического оружия существуют проблемы дозировки и восприимчивости, которые индивидуальны у разных людей. Подвергнутые воздействию звука одной и той же интенсивности одни из них могут лишиться слуха, в то время как другие претерпят лишь временный сдвиг порога слышимости. Практически все специалисты сходятся в том, что вследствие довольно высокой уязвимости слухового аппарата, необходимо, прежде всего, обеспечивать его защиту. Для защиты барабанной перепонки уха могут быть использованы резиновые наушники или простейшие «затычки», перекрывающие вход в звуковой канал, которые способны уменьшить силу звука на (15¸45) децибел при частотах порядка 500 Гц и выше. При этом оказывается, что при более низких частотах (ниже 250 Гц) наушники менее эффективны. Для предохранения от воздействия импульсного звука на уровне 160 децибел и выше целесообразным является сочетание наушников и звукопоглощающего шлема, которое будет довольно эффективным в диапазоне (0.8¸7) кГц, обеспечивая снижение давления звука на (30¸50) децибел. Более сильное ослабление звука наружной защитой не обеспечивается. Гораздо более сложной задачей является защита всего тела человека. Это возможно обеспечить путем создания герметизированных камер или оболочек, которые должны обладать достаточной жесткостью, чтобы они не вибрировали и не передавали колебания внутрь. Для создания защиты могут использоваться пористые и звукопоглощающие материалы. Однако при этом необходимо учитывать, что на низких частотах механизм поглощения теряет свою эффективность в том случае, когда толщина защитного слоя становится тоньше четверти длины звуковой волны (для 250 Гц это 0.34 м). Полностью загерметизированный бронированный транспорт обеспечивает эффективную защиту от звуковых излучений низкой частоты. Обычный дорожный транспорт, не имеющий надежной изоляции, может пропускать внутрь низкочастотные колебания. При проникновении низкочастотного звука через щели и окна здания может возникнуть высокое внутреннее давление в результате комнатного резонанса. Это может возникнуть при использовании источника звука с переменной частотой. Явление резонанса может быть использовано при осаде здания, в котором находятся террористы. Если используются высокие частоты, то металлические покрытия, стены и окна могут обеспечивать значительное ослабление звука. В заключение следует подчеркнуть, что в отношении поражающего действия акустического оружия имеется еще немало «белых» пятен, научно-технический анализ которых еще ждет своих исследователей. |
