Военните винаги са разглеждали физиката като начин за постигане на победа над врага. Балистиката, основана на математическите и физическите закони, се е превърнала в „бог на войната“след Наполеоновите войни. През миналия век атомната физика е снабдявала военните с ядрени и термоядрени оръжия. Но потенциалът на физиците все още не е изчерпан. Според експертите новите видове оръжия и средства за война са следващи на ред. Доколко учените са напреднали, изпълнявайки желанията на военните и на какви принципи се основава тяхното развитие, ще видим днес.
От лазер до грезер
Научнофантастичните филми, в които героите използват лазерно оръжие, се появиха толкова отдавна, че дори думата „бластер“, означаваща лазерен пистолет, вече изглежда нещо напълно старомодно. Лазерните оръжия обаче никога не се използват от тази страна на екрана на филма. Забравихте ли за това? Не. Ето две практически реализации на лазерната технология, за да започнете.
А-60 е летяща лаборатория, оборудвана с мегават лазерна инсталация, създадена на базата на военнотранспортния самолет Ил-76МД. Целта на този руски авиационен лазерен комплекс е да противодейства на оптико-електронните средства на противника. Просто казано, той ще унищожи оптиката на разузнавателните спътници с лазерен лъч в инфрачервения диапазон. В този случай удрянето на цели в космоса е много по-ефективно от наземните цели. Горните слоеве на атмосферата са по-малко плътни и следователно по-малко разсейване на лазерния лъч. Вече имаме опит в стрелбата по космически цели. През 2009 г. А-60 "стреля" по японския геофизичен спътник Ajisal, летящ на височина от 1500 км. Вярно, това не повреди сателита, изцяло покрит със светлоотразителни елементи. Той беше изстрелян в космоса, за да отразява лазерни лъчи,вярно не като цел на обучение, а за определяне на местоположението му за научни цели. Трябва да се каже, че А-60 е оборудван с лазер, който първоначално е трябвало да бъде разположен на орбиталната платформа на Skif. Вероятно в бъдеще лазерът все още може да бъде в орбита. През септември тази година се появи информация, че у нас се работи за създаване на самолет с боен лазер от ново поколение. Самият лазер е готов. Остава само да го адаптираме към самолета.че у нас се работи за създаване на самолет с боен лазер от ново поколение. Самият лазер е готов. Остава само да го адаптираме към самолета.че у нас се работи за създаване на самолет с боен лазер от ново поколение. Самият лазер е готов. Остава само да го адаптираме към самолета.
А-60
russianplanes.net
Работата по създаването на самолетен лазер беше проведена в САЩ. Те вече са спрени. Boeing YAL-1, оборудван с мощен борден лазер, е проектиран да прехваща балистични и крилати ракети. Въпреки успешните тестове (през 2010 г. две учебни ракети бяха унищожени с лазер), през 2011 г. проектът беше закрит. Дори като се вземе предвид фактът, че силата на кислород-йодния лазер е доведена до един мегават, в реални бойни условия той все още ще бъде малко полезен. Силата на лазерния лъч е достатъчна само за загряване на ракетната кожа до критична температура, след което настъпва нейното независимо разрушаване. Но ако ракетата се върти в полет или е покрита с топлозащитно покритие, тогава лазерът вече ще бъде безполезен. И дори ако целта е ударена, грандиозни експлозии а-ля „Междузвездни войни“не са за очаквания.
Промоционално видео:
Боинг YAL-1
wikipedia.org
Независимо от това в американската армия лазерното оръжие може да се появи още през 2025 година. 10-киловатният високоенергиен лазерен тестов камион (HELMTT), който може да бъде поставен на армейски бронирани камиони, беше тестван в САЩ тази пролет във военната база Fort Sill, разположена в Оклахома. Според специалистите лазерът му е достатъчно мощен да сваля дронове и да унищожава мини. До 2020 г. се планира да се увеличи капацитетът му до 100 киловата. По-малко мощни 2-киловатни лазери се разработват и планират да бъдат инсталирани на леки бронирани служители Stryker. Има сериозни планове за използване на лазери във ВМС на САЩ. В края на 2015 г. ВМС на САЩ подписаха договор с Northrop Grumman за разработване на 150-киловаттен лазер. Лазерното оръдие, чийто експериментален модел в момента се тества,е с капацитет само 30 киловата.
HELMTT
whoswhos.org
Трябва да се каже, че физическата основа на работата на всеки лазер е наличието на явлението стимулирана емисия. В резултат на това явление светлината се усилва и затова се появяват нови възможности за нейното използване, от лазерни указатели до индустриално заваряване. Светлината, както знаем от физиката, е електромагнитно излъчване, възприемано от човешкото око. Но спектърът на електромагнитното излъчване не се ограничава до светлина, към която оптиката също се отнася до ултравиолетово и инфрачервено лъчение. Излизането извън оптичния диапазон, или по-скоро, в по-кратък диапазон на дължината на вълната, теоретично ще направи възможно създаването на по-мощни лазери с разрушителна сила. Тук трябва да се каже, че първият "лазер" в обичайния смисъл на думата беше мазер - устройство, в което микровълните се усилваха с помощта на стимулирано лъчение.лежи в спектъра зад инфрачервено лъчение. Създаден е през 1954г. Шест години по-късно се появи първият оптичен лазер. По-нататъшната работа се извършва в посока на рентгеновото и гама лъчение.
Опити за създаване на боен рентгенов лазер (Razer) бяха направени в САЩ по време на Студената война. Проектът за рентгеновски меч е наречен Ескалибур.
Но само такъв лазер изисква наистина фантастична енергия. И можеше да се получи само от ядрена експлозия. Тестовете на рентгенов лазер с ядрена помпа се проведоха през март 1983 г. в тестов обект в Невада. Според някои доклади подобни изследвания са били проведени в Съветския съюз. Но резултатите не бяха задоволителни. В наше време рентгеновият лазер се опитва да създаде на базата на друга технология. Това е така нареченият рентгенов свободен електронен лазер. Но се планира да се използва само за граждански цели. Засега, така или иначе. Гама лазери или „грейзъри“(от Gamma Ray Amplification by Stimulated Emission of Radiation) вече са потенциално супер мощно оръжие в гама гама. Изследователите, които разработваха възможността за създаване на гама лазери, вярватче с тяхна помощ е възможно да се защити Земята от възможни заплахи от космоса - например от астероиди, движещи се към нашата планета. Енергията на такъв лазер ще бъде 100–10 000 пъти по-голяма от тази на оптичните лазери.
Инфразвуково оръжие
Да удряш врага със звукови вълни, да деактивираш хиляди войници без нито един патрон или просто да ги накараш да избягат в паника от бойното поле е мечтата на военните на целия свят. Използването на акустични оръжия ще спести на боеприпаси и ще покаже показност човечност.
Точно както не виждаме по-голямата част от спектъра на електромагнитното излъчване, ние също не чуваме значителна част от звуковите вибрации. По правило човешкото ухо може да възприема звукови вибрации в честотния диапазон от 16-20 Hz до 15-20 kHz. Звукът под този диапазон се нарича инфразвук, а над него се нарича ултразвук. Фактът, че ухото ни не е в състояние да чуе инфразвук, изобщо не означава, че различните органи на тялото ни не го „чуват“. Честотите на трептенията на много процеси в нашето тяло са в същия честотен диапазон като инфразвука. Когато съвпадат, например, в случай на умишлено външно влияние, се наблюдава рязко увеличение на амплитудата на принудителните трептения. Това може да доведе до неправилно функциониране на вътрешните органи или дори до тяхното разрушаване. В случая със сърцето резултатът може да бъде смърт. Всичко това осигурява теоретична основа за създаването на инфразвуково оръжие.
Но като правило основните развития са в посока на незаконното оръжие. Излагането на човек с достатъчно силен инфразвук може да причини в единия случай безпокойство, страх и паника, в другия - гадене, звън в ушите, болка. Във всеки случай това принуждава човека да напусне мястото, където е използвано оръжието. Изглежда, че тук си струва да се дадат примери за инфразвукови оръжия, пуснати в експлоатация или да се говори за тестове. Но информацията за това вероятно е тайна, запечатана със седем печата. Те говорят за това, но не показват нищо. Може би единственият реален пример за използването на такова оръжие е „акустичната бомба“, използвана от НАТО по време на операцията в Югославия. Много ниските честотни колебания, причинени от него, доведоха до паника, но само за кратък период.
Честите медийни съобщения за използването на инфразвуково оръжие всъщност се отнасят до други видове акустични оръжия. Например, това се използва успешно за разбиване на демонстрации или срещу сомалийски пирати. Силният звук с честота 2-3 kHz е много силен дразнител и е в състояние да дезорганизира и изхвърли противника от психическо равновесие. Но за разлика от инфразвука, той е в обхвата на звуковите вълни.
Не забравяйте, че така наречената "естествена вълна на страх" е в диапазона от 7-13 Hz. Infrasound има много по-нисък индекс на абсорбция в различни среди от други звукови вибрации, в резултат на което инфразвуковите вълни се разпространяват на дълги разстояния. Инфразвукът е първият предвестник на природни бедствия: земетресения, тайфуни, вулканични изригвания. И така, по време на земетресения, инфразвукът се генерира от земната кора, което позволява на много животни да го усетят предварително и да напуснат местата на очакваното бедствие или да покажат видимо безпокойство, ако няма начин да си тръгнат. Човек като правило не придава значение на неочаквано чувство на безпокойство. Тази естествена черта обаче е в основата на оръжията, предизвикващи страх. Между другото, инфразвукът е една от вероятните улики към мистерията на Бермудския триъгълник.
Railgun
Теоретичната граница за началната скорост на артилерийски снаряд е около 2 km / s. Но на практика това също не е постижимо. В новата ера на високите скорости военните изискват повече от учените. И, може би, много скоро вместо конвенционални артилерийски части ще се появят електромагнитни оръдия. Релсовата пушка, или релсовата пушка, както я наричат в Съединените щати, е ускорител на електромагнитна маса от гледна точка на физиката. Друг вид такъв ускорител е "пистолетът на Гаус", но това устройство се счита за не съвсем ефективно в случай на практическо изпълнение.
Предимствата на релсовите пушки пред конвенционалната артилерия са, разбира се, очевидни. Целта, която американските военни поставят за разработчиците, е да създадат електромагнитно оръдие, способно да ускорява снаряд до скорост от 5,8 км / с. Такъв пистолет трябва да има възможност да удря цел с диаметър 5 метра, разположена на разстояние 370 километра за шест минути. Това е 20 пъти по-високо от степента на стрелба по артилерийските оръжия, които в момента се обслужват от ВМС на САЩ. Освен това човек трябва да разбере, че такива снаряди не съдържат експлозиви, тяхната безпрецедентна пробивна сила е само в кинетичната енергия на снаряд, изстрелян при свръхвисока скорост. Корабите, на които се планира да се поставят такива оръжия, ще бъдат по-безопасни поради по-малкото количество експлозиви върху тях.
Тестове с пушка в САЩ
wikipedia.org
Трябва да се каже, че пушката не трябва да се превръща в играчка в ръцете на военните. Когато скоростта достигне 7,9 км / с (първата космическа скорост), тя може да се използва за изстрелване на спътници в нискоземна орбита.
Железопътните пистолети се разработват и в Русия. Първите публични тестове се проведоха това лято в клона Шатура на Съвместния институт за високи температури на Руската академия на науките. Демонстрационните тестове постигнаха скорост на снаряда от 3,2 км / с. Но според президента на Руската академия на науките Владимир Фортов, който присъстваше на тестовете, максимумът, който беше извлечен от устройството, беше 11 км / сек. Вярно е, че в нашия случай учените не говорят за военната употреба на релсата. Според Фортов учените от Академията на науките са изправени пред три задачи: получаване на система с високо налягане и изучаване на Вселената с тяхна помощ, защита на планетата от високоскоростни космически тела и извеждане на спътници в орбита.
Принципът на действие на силите на Лоренц в пушката
wikipedia.org
Както подсказва името, релса (електромагнитен пистолет) използва електромагнитна сила за ускоряване на снаряд. Релсата е двойка паралелни електроди (релси), свързани с мощен източник на постоянен ток. Снарядът, който е част от електрическа верига (проводник), получава ускорение поради силата на Лоренц, изтласквайки го и го ускорява до свръхвисока скорост.
Владимир Фортов изпробва домашна релсова пушка
novostimo.ru
Neutrino връзка
Всяко предаване на информация от разстояние се основава на един или друг физически феномен. Радио комуникацията използва радиовълни с дължина на вълната 0,1 милиметър като носител на сигнал. Провеждат се експерименти в областта на лазерната комуникация. Тя ще бъде особено търсена за предаване на информация в космическото пространство. Ако някой ден открием тахиони (ако изобщо е възможно) и можем да ги предоставим на наша услуга, тогава тахионната комуникация, предаваща информация със свръхлюминална скорост, ще се превърне в основата на космическата комуникация с изключително дълъг обсег. Но това вече е бъдещето на „Междузвездни войни“от следващия век. Сега учените са изправени пред по-прозаични задачи, те трябва да се справят с подводници.
Неутрино е неутрална фундаментална частица, която принадлежи към класа на лептоните и участва само в слаби и гравитационни взаимодействия. Лептоните включват, по-специално, електрон, но не протон и неутрон, това са вече бариони. Особеността на неутрино е, че той взаимодейства изключително слабо с материята. Тази частица не струва нищо да прелети през нашата планета и нищо няма да я забави. За комуникация с подводници, които месеци наред дежурят в дълбините на океана, такава връзка е перфектна. Морската солена вода е добър заглушител за радиосигнали. А да изплуваш, за да го приемеш, означава да позволиш на врага да открие себе си. За комуникация с подводници сега се използват ултра дълги радиовълни, дължината на които е повече от десет километра. У нас 43-ият комуникационен център на руския флот (радиостанция "Антей") осигурява комуникация с подводници. Поради огромните си размери радиостанцията получи името „Голиат“. Вярно, не тук, а в Германия, откъдето е изваден след войната като трофей.
Така неутрино са в състояние да преодолеят всякакви разстояния и препятствия. Дори ако е необходимо да се предаде сигнал до лунната база на гърба на нашия спътник, той спокойно ще премине през Луната. Само тази положителна характеристика не позволява да се укроти напълно тази частица. Практически не взаимодейства с веществото, той също не се поддава на „улавяне” в пълен размер. Все още не е известно как неутрино връзката ще бъде реализирана в реалността. Но има някои много интересни предложения по този въпрос. Например, изследователи от Университета на Вирджиния Политехник предлагат за начало да се установи еднопосочна комуникация с подводници. Предавателят ще бъде муонен пръстен за съхранение, който ще осигури поток от неутрино с интензивност 1014 частици в секунда. Преминавайки през планетатанезначителна част от неутрино трябва да реагира с материя (ядра от атоми във водна молекула), в резултат на това се образуват високоенергийни мюони, които от своя страна ще причинят слаб блясък във водата (радиация на Черенков). Това ще бъде регистрирано от свръхчувствителни фотодетектори на подводницата.
Неутрино предавател - муонов пръстен
newswise.com
Скоростта на предаване на такъв канал ще бъде 10 бита в секунда. Това е много в сравнение с това, което имаме сега. Радиоканал, използващ мириаметър с много ниска честота (VLF / VLF) (дължина на вълната 10–100 km), има честотна лента от 50 бита в секунда. Но за да получи такъв сигнал, подводницата трябва или да плува до 20 метра дълбочина, или да освободи шамандура с антена на дълъг кабел. Цялата тази процедура увеличава риска от откриване на подводницата и ограничава нейната маневреност. Когато използва декамаметрови вълни (10 000–100 000 км) с изключително ниска честота (ELF / ELF), лодката може да не плава, но скоростта на предаване на сигнала е само 1 бит в минута.
Сергей Собол