Инфразвук как оружие

ИНФРАЗВУК КАК ОРУЖИЕ

Борис Ихлов

Реферат

Тема секретного оружия, напр., СВЧ – инструмент манипулирования массовым сознанием. Так, населению внушают, что СВЧ оружие заставило голосовать за Ельцина.
В том же ряду – многочисленные предсказатели, шаманы, заряжающие воду, целители и т.п.
В то же ряду – мифы о зомбировании по телефону.
В тот же ряду - рассказы Игоря Прокопенко в «Военной тайне», что Тесла якобы разрушал дома с помощью звукового резонанса.
В том же ряду – попытки получить финансирование на проект предупредительной инициации дождей, например, над Крымом (для дождя необходимы переохлажденные водяные капли или кристаллы льда, которые никак не могут взаимодействовать с инфразвуком).

Информация об СВЧ-оружия у КГБ появилась в массовом сознании в начале 90-х. Причем речь не шла о тепловом воздействии. Рассказывали даже, что якобы действие СВЧ-пушек заставляло людей выпрыгивать из окон зданий.
В то же время СВЧ оружие, действительно, применяется для нарушения работы электроники баллистических ракет.

Инфразвук в качестве оружия начали исследовать в 60-е. По слухам, СССР применял его в Казахстане против проникновения китайских пастухов овец.
Для разгона демонстраций в Латинской Америке, Грузии, Ираке применяли установки, в которых ультразвук с амплитудной модуляцией инфразвуком, который вырабатывался сотней пьезокристаллов.
Утверждают, что инфразвук использовала армия США для захвата Мадуро.

Физика инфразвука
 Частота звука прямо пропорциональная его скорости, которая зависит от погоды.
Скорость звука по порядку величины скорость звука в газах близка к средней скорости теплового движения молекул и, соответственно, зависит от температуры газа:
v = sqrt(; k T/ m) = sqrt(; R T/ M) = sqrt(; R(t+273,15)/M), где ; — показатель адиабаты: 5/3 для одноатомных газов, 7/5 для двухатомных (и для воздуха), 4/3 для многоатомных; k — постоянная Больцмана; R — универсальная газовая постоянная; T — абсолютная температура в кельвинах; t — температура в градусах Цельсия; m — молекулярная масса; M — молярная масса. По порядку величины скорость звука в газах близка к средней скорости теплового движения молекул и в приближении постоянства показателя адиабаты пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры.

Инфразвук распространяется на большие расстояния.
Интенсивность звуковой волны пропорциональна квадрату давления, таким образом, уменьшение интенсивности звуковой волны подчиняется закону I(x); I(0);exp(;2;x) .
Амплитуда звукового давления снижается в результате дифракции волн, рассеяния, поглощения, необратимого превращения энергии в другие формы.
Потери энергии звуковой волны обратно пропорциональны квадрату длины волны и, следовательно, прямо пропорциональны квадрату частоты звука. Звук частоты 10 000 Гц испытывает поглощение, в 100 раз большее, чем звук частоты 1000 Гц, и в 10 000 раз большее, чем звук частоты 100 Гц.
На частоте 5 кГц в воздухе поглощение составляет около 3 дБ/км. Поскольку поглощение пропорционально квадрату частоты, коэффициент поглощения на частоте 50 кГц составит 300 дБ/км.
Но для ультразвука в диапазоне 40-200 кГц коэффициент затухания звука растет при уменьшении частоты, зависимость нелинейная.

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на весьма большие расстояния, инфразвук может быть сигналом бурь, ураганов, цунами.
Однако низкие частоты, которые передаются от лавин, штормов  или землетрясений, распространяются на расстояние свыше километра исключительно благодаря сверхмощности, их генерирующей.
На расстоянии километра интенсивность инфразвука сильно ослабевает.

В то е время инфразвук плохо фокусируется, рассеивается на коротких расстояниях, требует мощных источников энергии.

Для генерации инфразвука требуется резонатор величиной порядка длины волны. Длина волны L = v/f, f  - частота, v – скорость звука,  L ~ 343 м/сек / 10 Гц ~ 34 м. Можно немного уменьшит протяженность, свернув трубу резонатора в улитку.
При интенсивностях звуковой волны порядка 90 – 105 дБ нарушается ритм дыхания, возникает кашель, головокружение, тошнота и потеря сознания. Инфразвук до 154 дБ вызывает потерю контроля над собой, чувство страха. Превышение этого порога делает его нестерпимым, а при 180-190 дБ происходит смерть от разрыва легочных альвеол.
Однако ощущение страха (7,8 Гц) звук может вызвать и при более низкой интенсивности, менее 90 дБ.
В любом случае для возбуждения столь низкочастотны волн необходим воздушный насос, по мощности сравнимый с воздушными мехами большого органа – порядка 30 кВт, что дает порядка 130 дБ на расстоянии - 0,5 км.
В же время уже имеются портативные устройства, как например EPIC.

История
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, либо у них начинались галлюцинации.
Немцы попытались применить инфразвук в ходе Второй мировой для разрушения самолетов в воздухе. Не получилось, на расстояниях 150 метров превращал доску в щепки, а вот на больших сфокусировать его так и не получилось.

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 году. В центре параболического отражателя диаметром 3250 мм был установлен инжектор с системой зажигания, в которую подавались кислород и метан. Взрывчатая смесь газов поджигалась прибором 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.
Установка была захвачена американцами. В секретном бюллетене Intelligence Bulletin за май 1946 года говорится: «На расстоянии до 60 метров от излучателя интенсивность воздействия такова, что человек умирает… оружие имеет сомнительное военное значение из-за малого радиуса действия».

В справочнике Waffen und Geheimwaffen des Deutschen Heeres 1933 – 1945 («Оружие и секретное оружие вооруженных сил Германии, 1933 – 1945») упоминается, 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. 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 работу не удалось, Хиллерслебен был захвачен войсками союзников. Затем бежал, но попал в руки Красной Армии. Известно, что инфразвуковое оружие применялось на границе Казахстана против китайцев.
Приборы Циппермейера 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 году 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».

В 1972 году во Франции был построен инфразвуковой генератор, излучающий волны в диапазоне 7 Гц. Когда его включали, люди, попавшие под облучение, часами не могли прийти в себя».(Справочник армии США «Словарь терминов в области нелетального оружия» под редакцией Роберта Банкера).
Compound Security Service создала прибор Mosquito, излучающий инфразвук, стоит около 800 долл., предназначен для хулиганов, дальность действия – 15 – 20 м.
Sonic Devestator - пистолет, выдающий инфаразвук от 15 до 30 кГц, вызывающий боль и дискомфорт.

Современное состояние вопроса
В качестве источников низкочастотного звука можно указать системы MEDUSA (США) и «Шепот» (Россия), но это спецсредства ближнего действия.
«Шепот» стоит на вооружении полиции и Росгвардии. Это компактные излучатели, дезориентирующие человека.
Причем «Шепот» - это уже почти инфразвук. Два источника ультразвука с очень близкими частотами вызывают биения, действие которых близко к действию инфразвука. Разрушить стену нельзя, но можно отпугнуть пиратов от судна или разогнать демонстрантов.

Существует акустическое нелетальное оружие для охраны баз, портов и кораблей. Направленный звуковой луч высокой интенсивности в слышимом диапазоне вызывает сильный дискомфорт.

Существует также вихревая пушка Vortex Gun, также известная за рубежом под другими названиями Vortex Canon, Wind Canon и Shockwave Gun. Современные разработчики предлагают с помощью подобных систем наносить объектам с расстояния 40-50 метров тупые травмы, хотя оригинальную технологию немецкие ученые в 40-х годах рассматривали для возможного применения в зенитном вооружении. Дальнейшие разработки в США, по-видимому, были сосредоточены на использовании создаваемой этим оружием «вихревой силы» для доставки боевого заряда, например химических раздражителей, на некую дистанцию с почти мгновенным воздействием. Предполагается, что Россия, Германия и Великобритания проявляли интерес к подобным разработкам; кроме того, имеются свидетельства, что Франция также экспериментировала с этой технологией [1].

НИЦ в области вооружений (ARDEC) армии США изучалось применение «акустических пуль». Это небольшие столбы воздуха, генерируемые высокоскоростными помпами или взрывчатыми веществами, которые оказывают сфокусированное воздействие на относительно ближних дистанциях. Была выявлена пара существенных недостатков касательно воздействия подобного оружия: быстрое рассеивание. Их мощность быстро рассеивается с расстоянием, они могут охватить лишь относительно небольшое число целей. Диаметр антенны - 1,2 метра.

Некоторые взрывчатые вещества для акустических пуль могут быть изготовлены в виде монокристаллов (или моно-псевдокристаллов). Это минеральные взрывчатки типа азида свинца, азида цинка, азида ртути, гремучей ртути, гремучего серебра. Монокристалл взрывчатки отличается сверхбризантностью: он дает одну волну, солитон, в которой сосредоточена значительная часть энергии взрыва. Длина этой волны зависит от размеров и формы шашки. Длинные звуковые волны (около 45 м - 48 м) проникают через капитальные стены, через метр брони, поражают людей, обрушивают постройки. (Псевдокристалл - это упорядоченная структура из циклических, бензола, циклопарафинов и пр., молекул, которые сцеплены между собой геометрически, как звенья цепи).

В России американским специалистам продемонстриовали установку, которая генерирует мощную инфразвуковую «акустическую пулю» размером с волейбольный мяч, поражающую человека за сотни метров. Речь здесь не об инфразвуке, т.к. длина волны инфразвука на порядок больше размеров волейбольного мяча.

Компания LRAD Corporation (бывшая American Technology) разработала систему Directed Stick Radiator, предлагаемую для стимулирования изменения поведения или для операций в рамках психологической войны. Переносное оружие длиной 1 м и с питанием от аккумулятора стреляет сфокусированной акустической пулей на дальности примерно 100 м и может быть настроено на генерирование звукового воздействия до 140 дБ, что существенно выше болевого порога. Acoustic Defender (разработки Universal Guardian Holdings) и Sonic Firehose (SARA), оказывают воздействие на дистанции от 100 до 1000 м [1].

Установка LRAD (Long Range Acoustic Device) стоимостью около 30 000 долл. весит 24 кг, снабжена параболической антенной, излучающей звуковые волны с частотой 2100 – 3100 Гц и мощностью 150 дБ. LRAD эффективно действует на расстоянии 300 метров, вызывая желание убежать из сектора обстрела. Изменение сигнала на 300 метров составляет 90 дБ.
В LRAD разработали ружье размером с бейсбольную биту, оно испускает луч мощностью около 140 дБ. Одного выстрела достаточно, чтобы на долгое время обезвредить любого мужчину. Ружье активно применяют группы захвата ФБР.

Китай применяет системы Poly WB-1 и экспериментальные акустические модули HQ-17A как аналоги LRAD для полиции, военных и ПВО.

В РФ есть аналоги LRAD (Long Range Acoustic Device) — рупорные акустические пушки мощностью до 130–160 дБ с узконаправленным лучом, позволяющие как «кричать» на  сотни метров, так и физически воздействовать на слуховой аппарат. Такие устройства применяются как спецсредства для охраны периметра и отпугивания нарушителей на море и суше.

В журналах Минобороны («Военно-исторический журнал», «Военная мысль», «Военное обозрение» и др.) обсуждается концепция акустического оружия для борьбы с подводными диверсантами.

Poly WB-1 — компактная направленная акустическая система мощностью 140–150 дБ с дальностью до 1000 м, предназначена для передачи команд и подавления толпы. Полиция Гонконга активно использовала ее в 2019-м на протестах в Политехническом университете: устройство создавало болезненный высокочастотный звук, вызывающий дезориентацию и вынуждавший демонстрантов покидать позиции. WB-1 закупался у Poly Technologies для Народно-освободительной армии и органов правопорядка, с акцентом на воздействие на дистанции 300–1000 м.

HQ-17A является модернизированной версией китайского ЗРК (аналог российского «Тор-М2»). Система интегрирует акустические модули для отпугивания низкоскоростных дронов и пехоты на периметре. Акустическая подсистема генерирует направленные инфразвуковые или ультразвуковые импульсы (до 130–140 дБ), дополняя РЭБ и электромагнитные ловушки. Цель — создание зоны отказа без кинетического поражения. Разработка ведется для защиты объектов и конвоев, где звук усиливает базовую ПВО против роев БПЛА и диверсантов.

Так называемый «стреляющий мегафон», внешне напоминает мегафон, внутрь которого, не сгибаясь, может войти человек. Мощные импульсы с частотой 2-3 тыс. Гц, мощностью 150 дБ. Производит устойчивое повреждение органов слуха. Люди, находящиеся недалеко от данной пушки, теряют самообладание, появляется страх, головокружение, тошнота. На близком же расстоянии — психическое расстройство, разрушение внутренних органов.

Эксперименты с моделями австрийского исследователя Циппермайера показали разрушение досок на расстоянии в несколько метров. Исследования НАСА выявили, что звуковые колебания с частотой 18 Гц, производимые двигателями ракеты, воздействуют на глазные яблоки, вызывая у космонавтов расстройства зрения, а Вик Тэнди обнаружил, что инфразвук с частотой около 19 герц имеет ряд физиологических эффектов (дрожь, оптические иллюзии), вызванные резонансом глазных яблок [2].

Резонанс
Считается, что допустимыми уровнями звукового давления являются 105 дБ в октавных полосах 2, 4, 8, 16 Гц и 102 дБ в октавной полосе 31.5 Гц. Это неверно.

В случае резонансных инфразвуковых волн область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20 – 30 Гц, при горизонтальных – 1.5 – 2 Гц. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3 – 3.5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4 – 6 Гц.

Таблица 1
Орган Вестибулярный аппарат сердце желудок кишечник руки Брюхо почки позвоночник страх голова глаза
f, Гц       0,5 - 13    1-2     2-3      2-4 2-5 3-3,5 6-8         6     7 20-30 60- 90

Сотрудники конструкторского бюро, расположенного недалеко от полигона, на котором испытывались реактивные двигатели для самолета «Конкорд», постоянно чувствовали недомогание. Расследование показало, что во время испытаний двигателей в помещении наблюдался высокий уровень интенсивности инфразвука. Те необычные симптомы, которые возникали у людей, были обусловлены сверхнизкочастотными компонентами звука, присутствовавшими в спектре шумов реактивного двигателя.

Воздействие на центральную нервную систему вызывает нарушение работы органов ориентации и координации движений, нервно-психические расстройства, спазмы, паралич, состояние ужаса, паники, потерю контроля над собой.

Инфразвуковое оружие может также вызывать у людей паническое состояние, потерю контроля над собой и непреодолимое желание укрыться от источника поражения. Определённые частоты могут воздействовать на среднее ухо, вызывая вибрации, которые становятся причиной ощущений сродни тем, какие бывают при укачивании, морской болезни.

Инфразвуковые частоты от 0,1 - 10 Гц (как показали исследования латышских ученых в начале 70-х годов по выявлению наиболее приемлемых характеристик сельскохозяйственной техники), являются резонансными для внутренних органов человека и могут вызывать боли в желудке, кишечнике, в сердце, суставах. Это отражено в Таблице 1. Частоты от 10 Гц до 30 Гц вызывают целый комплекс различных заболеваний [3]. Добавим сюда частоты 64-75 Гц, совпадающие с частотой пульса.

Пример использования инфразвукового оружия — опытные образцы акустических бомб, которые применялись в ходе агрессии НАТО против Югославии в 1999 году. См также [4 - 6].
Технические частоты могут включать в себя инфразвук. Различные музыкальные инструменты работают в слышимом диапазоне, но низкие частоты, например, клубной музыки содержат в себе инфразвуковые субгармоники, которые разрушают организм, субгармоники исследованы в [7] на примере электромагнитных волн.
Что касается Венесуэлы – там не было никакого инфразвукового оружия.

Литература
1. Военное обозрение. 22.6.2016
2. Tandy V. Explaining the Tandy Effect, Coventry Evening Telegraph,11 March 2003).
3. Новиков С. Г. Безопасность жизнедеятельности. Учебно-методический комплекс. Электронный учебник. МЭИ (ТУ). VIII. Производственные вибрации. 3.  Действие вибраций на человека
4. Ихлов   Б.Л.  ИНФРАЗВУК,  МИКРОВОЛНЫ  И  ПРОФИЛАКТИКА  ЗАБОЛЕВАНИЙ.   Современные  проблемы  науки  и  образования.  2017.  №  2; URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=26194
5. Ихлов Б. Л. Искусственный интеллект, геном и микроволны
6. Степанюк И. А. Инфразвук: физика и биология. Физика, РГГМУ, СПб, №1. 2007.
7. Ikhlov B. L. On the effect of millimeter waves on DNA and RNA of viruses. International Journal of Clinical Virology. July 18, 2022, 6, 29-33. DOI: 10.29328/journal.ijcv.1001046