Децибелами - заряжай! Акустические пушки штурмуют арсенал техсредств охраны. «Вопль»

Интерес к акустическому оружию вернулся во время Холодной волны. Это было связано, в первую очередь, с начавшимися разработками в области оружия нелетального действия. Нарастающая гражданская активность, когда на акции протеста и массовые марши стали выходить тысячи людей, показывала целесообразность этой работы. Гражданские - не военные, по ним из пулемётов стрелять не будешь, но держать под контролем недовольные массы необходимо.

Уже после Холодной войны с распространением локальных войн (Ирак, Афганистан, Сомали, Югославия) акустическое оружие нашло себе применение. Опыт показывал, что использование авиации и боевого оружия ведёт к значительным потерям среди мирного населения. Особенно актуально было акустическое оружие в разгоне массовых протестов и несанкционированных митингов.

Первым успешно используемым акустическим оружием стала произведенная в 2000 году компанией «American Technology Corp» звуковая пушка «LRAD». Это название - аббревиатура от «long range acoustic hailing device».

«LRAD» развивает звуковое давление силой в 162 дБ на расстоянии одного метра от прибора. Для человеческого уха такой звук опасен. Для сравнения: звук пожарной сирены - 80-90 дБ. Частота звуковых колебаний «LRAD» составляет 2100-3100 Гц. Звук прибора действует на нервную систему человека угнетающе и даже может привести к болевому шоку. Радиус поражения установки - от 100 до 300 метров, при этом звук слышен на 9 километров. Чем дальше от «LRAD» располагается человек, тем меньшее воздействие оказывает на него звук.
В отличие от своих предшественников, «LRAD» весьма мобилен, его вес составляет 20 килограмм, диаметр установки - 83 см.

В 2005 году сомалийские пираты решили захватить круизный лайнер «Seabourn Spirit» с 151 пассажиром на борту. Они принялись обстреливать судно из автоматов и гранатометов, но при попытке абордажа стали буквально сползать по бортам и вскоре с позором ретировались. Экипаж лайнера «обстрелял» пиратов XXI века из установленной на борту установки «LRAD». Оборона корабля до сих пор является самым известным примером использования акустического оружия. После этого инцидента мировые торговые компании буквально засыпали американского производителя заказами.

Израильскими войсками уже не первый год весьма эффективно используется принципиально новое нелетальное оружие – акустическое . Звуковая пушка, также известная как «Scream» — «Вопль», впервые была применена в 2005 году для разгона протестующих. Тогда на улицы вышло огромное количество людей, которые протестовали против возведения стены, разделяющей Израиль и Западный берег Иордана.

Акустическая пушка «Scream» имеет огромное количество плюсов:
— во-первых, она достаточно компактна . Возможна установка на любой автомобиль, что обеспечивает великолепную мобильность – перекинуть пушку можно из полицейского участка в нужный район города за считанные минуты.

— во-вторых, её эффективность уже не раз была доказана . При направлении пушки в сторону людей и включении, люди уже на расстоянии в сто метров чувствовали тошноту и головокружение. Вполне понятно, что люди просто не могли ничего противопоставить и были вынуждены поспешно покинуть поле боя.

— в-третьих, пушка «Scream» не наносит никакого длительного вреда здоровью людей . Все последствия воздействия проходят через считанные минуты после того, как человек оказывается вне пределов воздействия пушки. Однако и здесь следует быть максимально осторожным. Специалисты утверждают, что, если человек окажется на дистанции в десять метров от пушки или ещё ближе, не исключена возможность и летального исхода.

Пушка «Scream» передает низкокочастотные звуковые волны, которые раздражительно действуют на организм человека (воздействуют непосредственно на внутреннее ухо человека). По свидетельству очевидцев издаются слышимые, но не громкие звуки с интервалом 10 секунд. Действие оружия сравниваются с эффектом «моделируемой морской болезни» . Обычный человек не способен выдерживать этого воздействия дольше нескольких минут – ему приходится отступить, вследствие чего удается за считанные минуты разогнать любую демонстрацию.

Устройство устанавливается на автомобильной платформе и имеет направленное действие, поскольку обслуживающая установку команда не поражается. Надо сказать, что именно в Израиле подобные демонстрации не являются чем-то из ряда вон выходящим. Беспорядки там случаются регулярно, что и стало причиной необходимости разработки нелетального, но очень эффективного оружия.

Большинство стран в подобных ситуациях использует резиновые пули, а также гранаты с газом. Вполне понятно, что при стрельбе на малой дистанции по толпе никто не может гарантировать, что резиновая пуля попадет именно в мягкие части тела. Ну а при попадании в лицо, горло и некоторые другие участки она вполне может стать причиной гибели человека. Не всегда проходит для человека безвредно и воздействие слезоточивого газа – при наличии аллергии газ может стать причиной серьезнейших осложнений. Поэтому звуковые пушки типа «Scream» пользуются немалой популярностью.

Кстати, «Scream» является далеко не единственной звуковой пушкой , которая выпускается и регулярно используется на территории Израиля. Сюда же можно добавить «Shophar» , «Thunder Generator» , «LRAD» и некоторые другие. Друг от друга они отличаются как дальностью действия, так и мощностью воздействия.

Причем не все они используются для разгона демонстраций. «LRAD» также установлен на некоторые корабли, как крупные контейнеровозы, так и круизные лайнеры . И эта звуковая пушка уже доказала свою эффективность при столкновении с пиратами. При встрече с последними у берегов Сомали, звуковая пушка вполне успешно заставила ретироваться агрессивно настроенных сомалийцев.

представляет собой небольшую круглую установку диаметром около 80 см и весом порядка 20 килограммов. Громкость издаваемого ей звука достигает 150 дБ (частота от 2100 до 3100 Гц), звуковая волна при этом передаётся в строго заданном направлении. Радиус действия составляет 275 метров, однако наибольшая эффективность достигается в зоне до 100 метров.

На сегодняшний день полицейскими участками Израиля закупается огромное количество нелетального оружия, которое позволит пресечь массовые беспорядки. На это было потрачено не менее 200 миллионов шекелей, как сообщают авторитетные источники.

Впрочем, приобретая нелетальное оружие, полицейские управления не забывает и о традиционных методах, которые великолепно работают уже не первое десятилетие. В огромном количестве закупаются также гранаты со слезоточивым газом, щиты, водометы, резиновые дубинки, а также прочая амуниция. Сообщается, что количества закупленного оборудования будет достаточно, чтобы на протяжении целого месяца вести непрерывное подавление крупных восстаний, охватывающих целые города.

/По материалам topwar.ru и chuk-sn.livejournal.com /

Пассажиры в ужасе прячутся по каютам. Пираты, о которых на борту Seabourn Spirit ходили лишь байки, оказались вполне реальными парнями на быстроходных белых моторках. А этот дымок, что поднимается над их лодками -- о Боже! -- это же выстрелы! Круизное судно класса "люкс" -- неплохая добыча. На борту 151 пассажир, за бортом Индийский океан, до берега сотня миль. XXI век встретил мореплавателей небывалым всплеском пиратства. Чемпион мира в этом смысле -- Сомали: захваты и обстрелы судов тамошними пиратами все чаще фигурируют в сводках новостей. Однако в случае с Seabourn Spirit пиратам не повезло. Гражданское судно, не имевшее никакого традиционного вооружения, дало отпор пиратам! После этого случая, в красках описанного мировыми СМИ, широкая общественность узнала о существовании того, что в отечественной прессе сейчас принято называть "акустическими пушками". Западная пресса пользуется иным термином -- "акустическое оповещающее устройство" (acoustic hailing device, AHD). Это несколько в большей степени соответствует основному назначению данного типа приборов. Действительно, правила судоходства предполагают в определенных обстоятельствах подачу звуковых сигналов. И устройства оповещения должны обладать достаточной мощностью, чтобы эти сигналы были услышаны. Однако использовать то, во что выродился пароходный гудок, для обороны от морских бандитов... Впрочем, любимое орудие защиты водителей наземных транспортных средств -- монтировка -- тоже не является оружием по своему непосредственному предназначению.

Кошмарный, но закончившийся хэппи-эндом случай на круизном лайнере оказался весьма полезен в маркетинговом отношении. Герои дня -- судовые охранники Майкл Гровз и Сом Бахадур Гурунг -- остановили уже перебиравшихся на борт Seabourn Spirit абордажников, будучи вооруженными всего лишь водометом и уже упоминавшимся акустическим устройством AHD. Звук, превысивший болевой порог, подействовал в качестве шока, и бандиты вынуждены были ретироваться. Правда, один из охранников оказался ранен, другой -- контужен, но их удалось спасти, и по выздоровлении отважные джентльмены были удостоены встречи с королевой Великобритании. А производитель "акустической пушки" -- компания American Technology Corp. -- неожиданно получил шанс основательно продвинуть свою линейку акустических устройств LRAD на рынке. В несколько ином качестве, которое, однако же, переросло в количество. Дела компании пошли в гору.

Вооруженные автоматами и гранатометами пираты, атакующие круизное судно Seabourn Spirit (фотография очевидца)

На сегодняшний день существует несколько производителей приборов, позиционирующих свои продукты как "акустические оповещающие устройства" -- термин "звуковое оружие" практически не употребляется в маркетинговых материалах. Все эти устройства предназначены, в первую очередь, для передачи звуковых сообщений на большие расстояния; вблизи все они обеспечивают звуковое давление, превышающее болевой порог. Изначально разработанные для применения на море, такие "оповещатели" в той или иной степени обладают направленным действием.

Быть в курсе физики

Прежде чем начать рассказ о техническом устройстве акустических приборов высокой мощности, следует, пожалуй, сделать некоторые пояснения. Ученые уже очень давно установили, что звук -- это волновые колебания плотности воздуха. В отличие от электромагнитных волн, звуковые колебания -- продольные, а не поперечные, то есть вектор напряженности поля параллелен вектору его распространения. Колебания называются когерентными, если частота и фаза волн идеально равны. Если когерентные колебания синфазны -- тогда амплитуда суммы двух волн равна сумме амплитуд этих волн; если же колебания находятся в противофазе -- то одна волна "глушит" другую и амплитуда результирующего колебания равна разности соответствующих величин. Большая часть колебаний в природе -- что акустических, что электромагнитных видимого диапазона -- некогерентны. И свет, и звук распространяются в некотором смысле хаотично, фазы и частоты "плавают". Пример некогерентного излучателя -- лампа накаливания; пример когерентного -- лазер.

Громкость звука характеризуется звуковым давлением, обычно выраженным в единицах логарифмической шкалы -- децибелах, и численно выражается как двадцать десятичных логарифмов от соотношения измеряемого звукового давления (P1) к уровню звука, минимально различимого человеческим ухом -- 20 мкПа (P0).

SPL = 20 lg(P1/P0)

Откуда взялся множитель 20? Децибел -- одна десятая часть бела, из-за этого умножаем на 10. Но сравниваются не среднеквадратичные значения амплитуд, а мощности -- каждая из которых равна квадрату амплитуды, а двойку, согласно свойствам логарифмирования, можно перенести из степени в множитель. Шёпот в логарифмической шкале соответствует 10 дБ, обычный разговор -- 40-50 дБ, а автомобильный сигнал в непосредственной близости от источника достигает 100 дБ. Болевой порог восприятия звука составляет примерно 120-130 дБ -- впрочем, точные его значения для каждого человека индивидуальны. Исходя из этого, например, принято ограничивать громкость звукоусилительной аппаратуры на рок-концертах.

LRAD

Пожалуй, сегодня самая известная и "раскрученная" марка акустических устройств -- LRAD. Расшифровывается это название так: "long range acoustic hailing device" -- оповещающее устройство дальнего действия. А выпускает эти приборы уже упоминавшаяся нами компания American Technology Corp. LRAD был изобретен Элвудом "Вуди" Норрисом (Woody Norris), и его успешные продажи лежат в основе создания всего сегмента рынка таких устройств, существующего с 2004 года. Работая в полную силу, наиболее мощное устройство из линейки -- LRAD 1000X -- развивает относительное звуковое давление (так более строго именуется более привычное нам понятие "громкость") в 152 дБ на расстоянии одного метра от источника. "Устрашающий сигнал" на выходе устройства, несмотря на слухи о его "психотропности", оказывает лишь болевое воздействие на барабанные перепонки. "Я инстинктивно зажал руками уши -- сирена была настолько громкой, что я не мог о чем-либо думать и что-либо делать. Я был парализован", -- пишет журналист Уильям Лидуэл о том, как Норрис демонстрировал ему свое устройство в действии.

Однако уже на расстоянии пятидесяти метров от источника звук, генерируемый LRAD 1000, воспринимается уже не так болезненно, а на ста метрах -- громкость падает до 110 дБ. Этого, конечно, будет с лихвой достаточно для передачи адресного речевого сообщения -- но вооруженного автоматическим оружием злоумышленника едва ли удастся таким образом заставить отказаться от агрессивных намерений.

С технологией LRAD связано еще больше мифов, чем с возможностями этого устройства. Компания American Technology показала высокий класс в области public relations, так умело подавая информацию о LRAD вместе со сведениями о других своих разработках, что на неискушенного читателя наползло целое облако заблуждений насчет физических принципов работы этого прибора. Например, в зарубежных СМИ ходили не подтвержденные экспертами слухи о том, что звук в "акустических устройствах дальнего действия" переносится в пространстве с помощью модуляции слышимых колебаний ультразвуком -- подобно тому, как низкочастотный радиосигнал модулируется высокочастотным в системах радиосвязи. Такая технология, по утверждению производителя, "позволяет создать узкую диаграмму направленности".

На самом деле, как нам удалось выяснить, подобный физический принцип используется в совсем другом продукте компании -- параметрических звуковых извещателях HSS. Они действительно обладают весьма узкой диаграммой направленности, но максимальная громкость этих приборов ограничена всего лишь 90 децибелами. При всех своих достоинствах параметрические звуковые излучатели крайне неэффективны с энергетической точки зрения и до болевого порога просто не дотягивают. А маркетинговая служба вендора, мягко говоря, несколько подтасовала информацию ради придания привлекательности своему продукту.

В отличие от привычных для нас бытовых колонок, в "пушках" LRAD для генерации акустического колебания используются не электромагнитные катушки, а пьезоэлектрические излучатели -- кристаллы с анизотропными свойствами, изменяющие свои линейные размеры при подаче на них потенциала, и таким образом преобразующие электрический сигнал в акустическое колебание. Согласно статьям в западной технической прессе, LRAD представляет собой массив из сонаправленных пьезоэлектрических излучателей с раструбами -- его элементы при этом расположены в два слоя так, что раструбы верхнего ряда частично перекрывают нижние излучатели. По некоторым данным, пьезоэлектрические излучатели нижнего ряда опережают по фазе излучатели верхнего ряда; однако, ни о какой фокусировке путем дискретного изменения фазы, как это делается для высокочастотных электромагнитных волн в фазированных антенных решетках, речи не идет.

Использование пьезоэлектрических излучателей вместо традиционных электромагнитных динамиков позволило значительно повысить энергетическую эффективность устройства -- при работе в режиме максимальной громкости LRAD потребляет не более 900 Вт электроэнергии. Однако эта технология имеет один существенный недостаток -- нижняя граница частотного диапазона акустических устройств, построенных на пьезоэлементах, составляет приблизительно 2 кГц. То есть ими может быть воспроизведена лишь верхняя часть диапазона частот, занимаемого человеческим голосом. Телефонные линии обеспечивают передачу звука частотой от 0,3 до 3,4 кГц -- а "расширенный" частотный диапазон акустического излучения устройства, возглавляющего линейку продуктов LRAD, составляет от 0,72 до 6,6 кГц. О частотных характеристиках других моделей на официальном сайте компании-производителя не сообщается.

В настоящее время American Technology Corp. предлагает модели LRAD 500, LRAD 1000, LRAD-R (с дистанционным управлением), а также LRAD 500X, 1000X и RX -- с расширенным акустическим диапазоном. Есть и заведомо маломощная рупорная модель LRAD 100X.

Однако продукты компании ATC не являются единственными в своем классе. 9 января 2008 года Главное бюджетно-контрольное управление правительства США отклонило протест компаний Wattre Inc. и IMLCORP LLC, оспаривавших результаты тендера на поставку акустических оповещательных устройств для ВМС США. В сравнительных испытаниях, проводившихся в рамках тендера, участвовали три устройства, предоставленные соответственно компаниями American Technology Corp., IMLCORP LLC и Wattre Inc. Тест был организован так: акустические устройства установили на берегу озера и направили на находящийся на акватории катер с группой экспертов. Катер находился на расстоянии 450 м от "линии огня". Для каждого устройства была проведена серия из шести испытаний: в трех случаях лодка была неподвижна, в трех -- двигалась; уровень фонового шума составлял -- 88 дБ. Каждому из экспертов предлагалось оценить различимость звукового сигнала по десятибалльной шкале. В итоге LRAD набрала 100%, продукт компании IMLCORP -- 91,6%, а устройство от корпорации Wattre -- 66,6%. Кроме различимости звуковых сообщений, оценивались и другие аспекты: условия гарантийного обслуживания, соответствие требуемым характеристикам, цена и так далее. Тендер выиграла компания ATC.

Hyperspike

Сведений о том, какие именно устройства этого производителя приняли участие в тестировании, а также насколько беспристрастными были организаторы испытания, обнаружить не удалось. Однако документально подтвержденный рекорд максимальной громкости воспроизводимого звука принадлежит акустическому оповещающему устройству компании Wattre Inc. После проведенных в марте 2007 года сертификационных испытаний модель HS-60, использующая патентованную технологию Hyperspike, попала в Книгу рекордов Гиннеса как самое мощное в мире электроакустическое устройство: на расстоянии одного метра от HS-60 относительное звуковое давление составило 182 дБ, а на дистанции в 128 метров -- 140,2 дБ -- на 30 с лишним децибел больше, чем у LRAD. А это очень, очень существенная разница: децибелы -- логарифмическая величина. То есть, выраженное в паскалях значение среднеквадратичной амплитуды колебаний у HS-60 приблизительно в 30 раз больше, чем у LRAD!

Устройства линейки HS от Wattre, эксплуатирующие технологию Hyperspike, используют иной, нежели пьезоакустические преобразователи, принцип генерирования звуковых колебаний. Здесь установлены электромагнитные излучатели с подвижной головкой, применяющиеся также и в аппаратуре точного воспроизведения звука класса high end. Такое устройство позволяет генерировать звук с частотами 375 Гц -- 19 кГц (HS-24) и даже 210 Гц -- 10 кГц (HS-60). Инновационная технология Hyperspike, как сообщает компания Wattre, де-факто представляет собой патентованный акустический коллиматор. Hyperspike, так же, как и LRAD, излучает когерентный плоский луч, сфокусированный в бесконечности. Условие когерентности звуковых волн для "рекордного" HS-60 выполняется на дистанции до 264 метров -- только после этой отметки фаза и частота начинают "плавать". Объявленная ширина основного лепестка диаграммы направленности устройств от Wattre составляет 10 градусов против 30-ти у LRAD, а звуковое давление при двукратном увеличении дистанции падает на 3-4 дБ. В прочих звуковых устройствах при удвоении расстояния от источника звука наблюдается ослабление сигнала приблизительно на 6 дБ. Такие свойства позволяют приборам, выполненным по технологии Hyperspike, при благоприятных условиях передавать речевые сообщения на расстояния до трех километров.

"Человек, находящийся внутри созданного системой Hyperspike "луча", не в состоянии определить направление звука -- он испытывает ощущение, что на него надеты наушники. Он как будто бы погружен вовнутрь звука -- если только не присутствуют существенные акустические отражения, или если объект воздействия не перемещается в пространстве с достаточной скоростью", -- рассказал корреспонденту газеты Security News Курт Грейбер (Curt Graber), генеральный директор компании Wattre.

"В настоящее время еще только определяются все возможные виды применения созданных по технологии Hyperspike продуктов, и, разумеется, существуют покупатели, заинтересованные в использовании этих устройств для управления поведением людей -- вплоть до их принуждения к тому, чтобы покинуть охраняемую территорию. С другой стороны, любое электроакустическое устройство может одинаково легко проигрывать Баха или "Металлику", передавать сообщения грозным властным голосом и, к примеру, транслировать крики ястреба, чтобы отпугнуть птиц от взлетной полосы в аэропорту", -- ответил он на вопрос о применении продукции его предприятия в качестве "несмертельного оружия".

В настоящее время, согласно информации, выложенной на веб-сайте производителя, предлагаются к продаже две модификации устройства: базовая модель HS-24 и Hyperspike PTZ -- акустический прожектор с функциями наклона-поворота и видеокамерой в комплекте. Устройства HS-36 и HS-60 реализованы пока еще в прототипах. Нужно отметить и то, что в настоящее время акустические оповещательные устройства Hyperspike используются на кораблях береговой охраны США.

IMLCORP

Другая принимавшая участие в тендере компания -- IMLCORP LLC -- производит наиболее традиционные системы акустического оповещения. Продукты серий AlertCommander и SoundCommander представляют собой, судя по их внешнему виду, вполне обычные рупорные динамики большой мощности -- а позиционируются они производителем как средство информационного оповещения "своих", в том числе для управления войсками в ходе боевых операций. Система SoundCommander обеспечивает относительное звуковое давление 134 дБ в метре от источника.

Разумеется, этого недостаточно для сколь-нибудь серьезного болевого воздействия на человека. Мы включили SoundCommander в этот обзор лишь потому, что компания IMLCORP принимала участие в одном тендере с ATC и Wattre. Вполне вероятно также, что производителей подобной продукции не так уж мало, однако на применение ее в качестве "звукового оружия", по имеющимся у нас данным, более не претендует ни один вендор.

Забавный факт: в оспаривающем результаты тендера судебном протесте сообщалось, что "ширина основного лепестка акустического излучения продукта IMLCORP всего лишь на 1 градус превышает заявленный в технической спецификации максимум в 30 градусов, что не является принципиальным".

MAHD-R

Еще одно акустическое оповещательное устройство большой мощности -- MAHD-R -- выпускается одним из подразделений крупной аэрокосмической корпорации Moog. Интересно, что это -- единственный вендор, в продвижении продуктов которого используется термин "нелетальное оружие". Прочие производители по тем или иным причинам избегают так называть свою продукцию. Об упомянутом устройстве в открытых источниках нами найдено крайне мало информации. Акустические характеристики представлены уже знакомым нам параметром -- максимальным относительным звуковым давлением на расстоянии 1 метра от излучателя, которое здесь составляет 151 дБ.

Нашу вежливую просьбу предоставить чуть более детальную информацию об устройстве производитель, к сожалению, проигнорировал. В качестве конкурентного преимущества потенциальным клиентам преподносится то, что устройство "управляется удаленно по протоколу IP через интерфейс 10/100-Мбит Ethernet с помощью джойстика", -- внимание, это прямая цитата из рекламного проспекта! -- "Если бы на Seabourn Spirit использовалось устройство MAHD-R, ранения охранника можно было бы избежать". К прочим "наворотам" предлагаемого продукта можно отнести наличие телекамеры, направленного микрофона и поворотного устройства.

Резюме

В последние пару лет в СМИ постоянно мелькают упоминания о "секретном новейшем акустическом психотропном оружии нелетального действия" (порядок и набор слов можно изменить в произвольном порядке): то его используют американцы в Ираке, то с его помощью разгоняют демонстрации грузинских оппозиционеров, то оно появляется в зоне арабо-израильского конфликта -- и в 99% случаев такой материал иллюстрируется изображением LRAD, установленного на бронетранспортере или военном внедорожнике. Однако ни LRAD, ни другие акустические устройства высокой мощности, которые с легкой руки журналистов превратились в "акустические пушки", не создавались как "оружие" -- это в первую очередь средства связи. Во время Второй мировой войны рупорные репродукторы точно так же устанавливались на военной технике; да и идея разгонять демонстрации с помощью громких сирен тоже не нова. Правда, вся "психотропность" этого "оружия" сосредоточена в громком звуке, вызывающем боль в органах слуха.

Однако в некоторых случаях громкий направленный звук может стать весьма эффективным средством управления толпой; с его помощью можно повлиять и на поведение преступников -- если застать их врасплох и без средств защиты слуха. В самом деле, уровень звукового давления в 150 дБ может существенно повредить барабанные перепонки.

Модели	LRAD 1000X	Wattre HS-24	Wattre HS-60	IMLCORP SC3600	MAHD-R
1 м	152 дБ	153 дБ	182 дБ	134 дБ	151 дБ
100 м	-	127 дБ	>140 дБ	-	-
300 м	100 дБ	120 дБ	-	-	-
Заявленная ширина основного лепестка диаграммы направленности	30°	10°	10°	>30°	30°
Заявленный диапазон частот	0,72-6,6 кГц	0,375-19 кГц	0,21-10 кГц	0,5-6,5 кГц	0,02-20 кГц
Макс. потребляемая мощность	900 Вт	около 900 Вт	3 кВт	-	2 кВт

Мировой рынок акустических оповещающих устройств высокой мощности еще очень и очень молод, а на постсоветском пространстве этот сектор, по сути, отсутствует. Однако потенциал продаж у этой техники, по всей видимости, немалый. Приборы, создающие мощный направленный звук, могут оказаться полезны для самых разных систем безопасности, в частности -- для охраны периметра. Кроме правоохранительных агентств и военных структур, очевидна востребованность и на гражданском флоте -- и в качестве средства связи, и, как показывает победный опыт Seabourn Spirit, в качестве компонента охранных систем. Выше уже упоминалось применение для отпугивания птиц -- важный компонент обеспечения авиационной безопасности. Предположительно, подобные системы могут быть полезны в исправительных учреждениях.

Технологии генерации направленных звуковых волн продолжают развиваться. Судя по напряженности отношений между технологическими конкурентами на Западе, однозначно предпочтительного решения пока еще не найдено. И здесь у российских разработчиков есть прекрасная возможность обойти западных коллег, а у отечественного производителя -- перспектива занять своей продукцией рыночные ниши -- и дома, и за рубежом. Как говорят в казино на круизных лайнерах, "делайте ваши ставки, господа!"

Илья Заболотнов

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). Подобные звуковые пушки США начали применять на военных кораблях с 2000 г., чтобы препятствовать приближению маленьких лодок на опасное расстояние. Теперь же разработчик LRAD, «Американская технологическая корпорация» (American Technology Corporation – АТС), заключила с армией $1.1–миллионный контракт на поставку мобильных систем морской пехоте. Официально LRAD еще не принята на вооружение – в Багдаде пройдут ее испытания. В Ираке система будет использоваться, как средство сдерживания, поскольку солдатам часто приходится иметь дело с разгневанными толпами людей. Эксперты считают, что хотя система и относится к несмертельному оружию, длительное воздействие звуковой пушки может быть чрезвычайно опасным для здоровья человека.

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.

То, что звук может как лечить, так и калечить, люди поняли давно, но до последнего времени это знание почти не находило практического применения. Сегодня акустическое оружие успешно используется для разгона митингов и защиты от пиратов.

Колокола и трубы

То, что звук может быть оружием, люди поняли давно. Из самых ранних исторических примеров можно вспомнить знаменитые иерихонские трубы, когда во время осады Иерусалима войска Иисуса Навина при помощи звуков труб разрушили стены. Историческая достоверность этой атаки не подтверждена, но важен сам принцип: восприятие звуковой волны в качестве поражающего фактора.

Звук особой частоты может не только калечить, но и лечить. Сегодня уже научно доказано, что колокольный звон обладает целебным действием. При звоне в частотах более 25 кГц оболочки вредных микроорганизмов разрушаются, отчего теряют свою разрушительную силу. Колокольный звон не любят вирусы гепатита и гриппа. Погибают, впрочем, от колокольного звона не все вирусы, только около 40%.

Кроме того, в зоне звукового воздействия колокола из-за снижения гидродинамического сопротивления сосудов усиливается кровоток и лимфоток. На Руси с помощью колокольчика лечили мигрень и меланхолию. Считалось, что колокольный звон отлично пробуждает человека после бессонной ночи и отрезвляет после злоупотребления горячительными напитками.

Звукометрия вместо радаров

С развитием науки и техники военные стали всё больше внимания уделять потенциалу использования звука для боевых нужд. В частности, разрабатывал свое акустическое оружие вермахт, но Германия, к счастью, пошла по неверному пути. Немецкая звуковая пушка в качестве поражающей силы использовала звуки низкой частоты (инфразвук), который невозможно направить лучом в заданном направлении, поэтому от оружия страдали не только подопытные враги, но и сами операторы. Сегодня инфразвук используется для отпугивания грызунов и кротов на участках, для этого направленный луч не нужен.

Разработки по созданию акустического оружия направленного действия велись параллельно как в США, так и в СССР. Ещё в годы Первой и Второй мировой войны звукометрическое оборудование использовалось для распознавания приближающихся самолётов противника и определения расположения артиллерийских расчётов, но с развитием радаров, работающих на радиоволнах, интерес к акустическому оружию стал пропадать, так как оно было менее эффективно для поставленных целей.

Примером использования звука в качестве элемента психологического подавления противника можно считать операцию танковых войск под Киевом, когда танки генерала Павла Рыбалко наступали на противника под мощный вой сирен. Наступление также сопровождалось световой атакой прожекторов ПВО. Совокупность этих методов привела к дезориентации немцев и их бегству.

«LRAD» развивает звуковое давление силой в 162 дБ на расстоянии одного метра от прибора. Для человеческого уха такой звук опасен. Для сравнения: звук пожарной сирены - 80-90 дБ. Частота звуковых колебаний «LRAD» составляет 2100-3100 Гц. Звук прибора действует на нервную систему человека угнетающе и даже может привести к болевому шоку. Радиус поражения установки - от 100 до 300 метров, при этом звук слышен на 9 километров. Чем дальше от «LRAD» располагается человек, тем меньшее воздействие оказывает на него звук. В отличие от своих предшественников, «LRAD» весьма мобилен, его вес составляет 20 килограмм, диаметр установки - 83 см.

На сегодняшний день чемпионом по мощности среди марок звукового оружия является акустическое оповещающее устройство, производимое компанией «Wattre Inc», которое называется «Hyperspike». В радиусе метра от прибора звуковое давление равняется 182 дБ, на дистанции в 128 метров - 140,2 дБ. Если учитывать, что децибелы - величина логарифмическая, получается, что выраженное в паскалях значение среднеквадратичной амплитуды колебаний «Hyperspike» примерно в 30 раз больше, чем у «LRAD». В настоящее время прибор используется на кораблях береговой охраны США, в гражданской и военной авиации.