100 великих достижений в мире техники - Станислав Зигуненко

Почему этот план не сработал – неясно. Наверное, талибы сдались раньше, чем до них добралась спецтехника. Но испытать-то ее все-таки надо?.. И вот супермегафон собираются применить в Ираке, причем в городах, а значит, жертвами его могут стать и мирные жители.

Однако Норрис утверждает, что такой прибор можно использовать избирательно, например против террористов в самолетах. «Остронаправленный стержневой излучатель может быть вмонтирован в трубу из композиционного материала около метра в длину и четырех сантиметров в диаметре, – рассказывает он. – Внутри находится каскад пьезоэлектрических излучателей, каждый из которых действует как миниатюрный громкоговоритель. Устройство усиливает и выстреливает звуковой импульс, который по эффективности можно сравнить с пулей».

Ради эксперимента Норрис изготовил небольшой образец звукового ружья и выстрелил сам в себя. «Эта штука чуть не сшибла меня с ног. После этого я еще долго не мог очухаться, – говорит он. – С ее помощью можно свалить и быка!»

Еще бы, ведь уровень звукового давления превышает 140 децибел при длительности одну или две секунды. А болевые ощущения начинаются уже при уровне от 120 до 130 децибел…

От танцплощадки до поля боя. Еще одно аналогичное устройство создано в лаборатории знаменитого Массачусетского технологического института, сообщает журнал New Scientist.

Изобретение получило название Audio Spotlight – звуковой прожектор. Его создатель, 28-летний Джозеф Помпей, говорит о своем детище так: «Если обычные динамики напоминают электрическую лампочку, то наш звуковой прожектор – это своеобразный лазер».

Генерировать узкий звуковой луч с помощью обыкновенных динамиков невозможно, поэтому ученые пошли по другому пути. Не раскрывая полностью свое ноу-хау, Помпей и его коллеги утверждают лишь, что удалось добиться, чтобы из источника сантиметрового диаметра испускался узкий пучок ультразвука. Нелинейно взаимодействуя с воздухом, он затем увеличивают длину своих волн до звуковой.

Сочетая разные ультразвуковые лучи, можно генерировать абсолютно все слышимые человеческим ухом звуки – голоса, музыку, шаги и т. д. Длина луча аудиопрожектора может достигать 100 м, впрочем, сила звука в нем убывает, как обычно: звук силой 80–90 децибел слышен на расстоянии нескольких метров.

Не исключено и мирное применение новинки. Так, супермаркеты теперь получат возможность размешать звуковые пояснения о новых товарах прямо на полках рядом с ними, в салоне автобуса или самолета для каждого пассажира будет звучать своя мелодия, а ваш сосед перестанет стучать в стенку, утверждая, что музыка из вашего проигрывателя мешает ему спать.

Разработкой группы Помпея тут же заинтересовались и военные. Они полагают, что звуковой прожектор даст им возможность транслировать команды на поле боя лишь непосредственно своим войскам. А на противника можно будет обрушить этакие залпы из «звуковых ружей» – целенаправленную какофонию звуков, воздействуя на психику его солдат.

Акустическая атака. Впрочем, как утверждают эксперты британской военной лаборатории QinetiQ, эффект тут не только психологический. Основной эффект от применения «звукового ружья» – острая боль в барабанных перепонках. Это крайне неприятное ощущение. Скорее всего, человек на несколько часов лишится слуха.

Акустические импульсы могут также дезориентировать людей, нанося удар по вестибулярному аппарату во внутреннем ухе, – явление, известное как эффект Туллио. Однако у различных людей он проявляется по-разному, и поэтому на него нельзя полностью полагаться…

Тем не менее создатели акустического оружия обещают, что полномасштабный образец будет эффективно «вырубать» террористов на расстоянии более чем 90 м. Ну а если при этом случайно может пострадать слух у простых пассажиров, то это несмертельно, утверждают эксперты. Ведь новое оружие официально отнесено к категории нелетального.

И все же сами американцы долгое время вообще скрывали сам факт наличия такого оружия, пока информация о нем не попала в СМИ. Возможно, политики и военные опасались реакции на новинку со стороны международных правозащитных организаций. И это несмотря на то, что супермегафон все же лучше, чем резиновые пули и слезоточивый газ, чаще всего применяемые для разгона демонстрантов. И уж точно безопаснее, чем огнестрельное оружие.

Правда, пока непонятно, как будут защищены от акустической атаки те, кто будет применять данное оружие. Ведь им волей-неволей придется находиться рядом с источником адского шума…

Впрочем, ныне появились и другие возможности использования акустических волн. Еще большие разрушения, чем гром и грохот, могут нанести звуки… неслышимые.

Дело в том, что мы с вами собственными ушами слышим лишь часть акустических колебаний – примерно от 20 Гц до 20 кГц. Звуки ниже и выше этого диапазона наши барабанные перепонки не воспринимают, хотя они и существуют. Звуки ниже 20 Гц стали называть инфразвуками, а выше 20 тыс. Гц – ультразвуками.

В технике и медицине ныне чаще используют ультразвуки. Но это не значит, что и об инфразвуках ничего не известно.

Одним из первых на инфразвуки обратил внимание «чародей эксперимента» – знаменитый американский физик Роберт Вуд. В 1901 году он по просьбе своего приятеля, театрального режиссера создал трубу с очень низким голосом. Когда Вуд задействовал ее в одном лондонском театре, надеясь, как и режиссер, вызвать этими звуками у зрителей чувство тревоги, необходимое по ходу спектакля, людей обуял самый натуральный ужас. Многие в панике бежали со спектакля.

Театральный эксперимент пришлось прекратить. Но это вовсе не значит, что об опыте Вуда тут же забыли. И во время Первой, и во время Второй мировых войн изобретатели по обе стороны фронта пытались найти военное применение инфразвуку.

Так, скажем, в 1940 году агенты абвера затеяли довольно хитроумную операцию. Они намеревались контрабандно ввезти на территорию Великобритании множество граммофонных пластинок с записями популярных мелодий. Но с одной хитростью: кроме слышимого звука, пластинки должны были исторгать и инфразвуки, которые бы вселяли панику в окружающих.

Операция с треском провалилась. А знаете почему? Оказалось, что пластинки того времени не способны воспроизводить инфразвук.

Впрочем, изобретатели Третьего рейха на том не успокоились. Некий доктор Циппермейер пару лет спустя создал «ураганное орудие». Оно должно было производить акустические вихри за счет взрывов в камере сгорания. Затем ударные волны с помощью специальных наконечников направлялись на объект и должны были, по мысли автора, сбивать самолеты противника.

Испытания, проведенные с уменьшенным прототипом звукового орудия, говорят, разнесли в щепки толстые доски на расстоянии около 200 м. Однако дальнейшие работы застопорились, поскольку тот же эффект оказалось невозможно воспроизвести на большем расстоянии от установки – самолеты спокойно летели дальше.

Тем не менее, когда в апреле 1945 года установку чудовищных размеров обнаружили союзники на полигоне в Хиллерслебене, они тут же заинтересовались, что это такое. И акустические эксперименты решено было продолжить. Тем более что у союзников были и собственные мотивы для ведения дальнейших работ.

Например, от рабочих одного из заводов на юге Франции стали поступать жалобы на странные недомогание. Проработав несколько часов в цехе, многие чувствовали головную боль, тревогу, у кого-то даже шла кровь из носа… Выявить причину явления администрация завода поручила профессору В. Гавро.

Тот провел серию исследований и понял, что причиной всему – вентилятор, с помощью которого проветривался цех. Оказалось, что лопасти его при вращении, кроме всего прочего, производили акустические колебания частотой около 7 Гц. Эти инфразвуковые волны и стали причиной недомогания рабочих.

Обнаружив необычное явление, ученые принялись и дальше исследовать его. Для этого понадобилось воспроизвести инфразвук в лаборатории. В качестве генератора звуковых колебаний использовали либо мембрану, либо пистонфон – подвижный поршень в цилиндре. Поршень соединялся с кривошипом и рукояткой. Вращая ее с различной скоростью, и получали всевозможные инфразвуки сравнительно большой мощности.

Можно генерировать звуки так же, как и во флейте, то есть направляя струю воздуха на язычок. Тогда труба будет работать как органная. Одна из таких труб протянулась аж на 24 м.

В лаборатории Гавро был построен и гигантский свисток, напоминающий многократно увеличенный полицейский. Энергия, развиваемая полисменом, дующим в свой свисток, довольно значительна: 2 л воздуха, выдуваемые за 1 секунду, – это 4 Вт. Считая КПД равным 25 %, получим, что акустическая мощность свистка – 1 Вт. В закрытом помещении такой свист выдерживается с трудом. Что же касается лабораторного инфразвукового свистка аналогичной мощности, то на расстоянии 1,5 м излучаемые им колебания были бы убийственными.