Armata a privit întotdeauna fizica ca o modalitate de a obține victoria asupra inamicului. Ballistica, bazată pe legi matematice și fizice, a devenit un „zeu al războiului” încă din războaiele napoleoniene. În secolul trecut, fizica atomică a furnizat armatei arme nucleare și termonucleare. Dar potențialul fizicienilor nu a fost încă epuizat. Potrivit experților, noile tipuri de arme și mijloace de război sunt pe linia următoare. Cât de departe au avansat oamenii de știință, îndeplinind dorințele militarilor și pe ce principii se bazează dezvoltarea lor, vom vedea astăzi.
De la laser la pășunat
Filmele de ficțiune științifică în care eroii folosesc arme cu laser au apărut cu mult timp în urmă, încât chiar și cuvântul „blaster”, adică un pistol cu laser, pare deja a fi ceva complet de modă veche. Cu toate acestea, arme laser nu sunt niciodată utilizate în această parte a ecranului filmului. Ai uitat de asta? Nu. Iată două implementări practice ale tehnologiei cu laser pentru a începe.
A-60 este un laborator de zbor echipat cu o instalație laser de megawatt, creat pe baza aeronavei de transport militar Il-76MD. Scopul acestui complex laser de aviație rusă este de a contracara mijloacele optico-electronice ale inamicului. Mai simplu spus, va distruge optica sateliților de recunoaștere cu un fascicul laser în raza infraroșu. În acest caz, lovirea țintelor în spațiu este mult mai eficientă decât țintele la sol. Straturile superioare ale atmosferei sunt mai puțin dense și, prin urmare, mai puțin împrăștiatul fasciculului laser. Avem deja experiență în filmarea la ținte spațiale. În 2009, A-60 a „tras” în satelitul geofizic japonez Ajisal, zburând la o altitudine de 1500 km. Este adevărat, acest lucru nu a deteriorat satelitul, complet acoperit cu elemente reflectorizante. El a fost lansat în spațiu pentru a reflecta fascicule laser,adevărat nu ca țintă de instruire, ci pentru a determina locația sa în scopuri științifice. Trebuie spus că A-60 este echipat cu un laser, care inițial trebuia să fie localizat pe platforma orbitală Skif. Probabil, în viitor, laserul poate fi în continuare pe orbită. În luna septembrie a acestui an, au apărut informații că s-au desfășurat lucrări în țara noastră pentru a crea o aeronavă cu un laser de luptă de o nouă generație. Laserul în sine este gata. Rămâne doar să o adaptați aeronavei.că în țara noastră se lucrează la crearea unei aeronave cu un laser de luptă de o nouă generație Laserul în sine este gata. Rămâne doar să o adaptați aeronavei.că în țara noastră se lucrează la crearea unei aeronave cu un laser de luptă de o nouă generație. Laserul în sine este gata. Rămâne doar să o adaptați aeronavei.
A-60
russianplanes.net
Lucrările la crearea unui laser a aeronavelor au fost efectuate în Statele Unite. Acum sunt opriți. Boeing YAL-1, echipat cu un laser puternic la bord, a fost conceput pentru a intercepta rachetele balistice și de croazieră. În ciuda testelor de succes (în 2010, două rachete de antrenament au fost distruse de un laser), în 2011 proiectul a fost închis. Chiar și ținând cont de faptul că puterea laserului cu oxigen-iod a fost adusă la un megawatt, în condiții reale de luptă va fi în continuare de mică utilitate. Puterea fasciculului laser este suficientă doar pentru a încălzi pielea rachetei până la o temperatură critică, apoi are loc distrugerea sa independentă. Dar dacă racheta se rotește în zbor sau este acoperită cu un strat de protecție termică, atunci laserul va fi deja inutil. Și chiar dacă ținta este lovită, nu se așteaptă explozii spectaculoase la "Star Wars".
Video promotional:
Boeing YAL-1
wikipedia.org
Cu toate acestea, în armata americană, arme cu laser pot apărea încă din 2025. Camionul de testare mobilă cu laser de mare energie (HELMTT) de 10 kilowati, care poate fi amplasat pe camioane blindate ale armatei, a fost testat în Statele Unite în această primăvară la baza militară Fort Sill situată în Oklahoma. Potrivit experților, laserul său este suficient de puternic pentru a dobora drone și a distruge minele. Până în 2020, este planificat să-și crească capacitatea la 100 de kilowati. Lasere cu 2 kilowati mai puțin puternice sunt dezvoltate și planificate să fie instalate pe transportoarele de personal ușor blindate Stryker. Există planuri serioase de a utiliza lasere în Marina SUA. La sfârșitul anului 2015, Marina SUA a semnat un contract cu Northrop Grumman pentru a dezvolta un laser de 150 de kilograme. Tunul laser, al cărui model experimental este testat în prezent,are o capacitate de numai 30 de kilowati.
HELMTT
whoswhos.org
Trebuie spus că baza fizică a funcționării oricărui laser este existența fenomenului de emisie stimulată. Ca urmare a acestui fenomen, lumina este amplificată și, prin urmare, apar noi posibilități de utilizare a acesteia, de la indicatoarele laser la sudarea industrială. Lumina, așa cum știm din fizică, este radiația electromagnetică percepută de ochiul uman. Dar spectrul radiațiilor electromagnetice nu se limitează la lumină, la care optica se referă și la radiații ultraviolete și infraroșii. Trecând dincolo de domeniul optic sau, mai degrabă, într-un interval mai scurt de lungime de undă, teoretic va face posibilă crearea de lasere mai puternice cu putere distructivă. Trebuie spus aici că primul „laser” în sensul obișnuit al cuvântului a fost un maser - un dispozitiv în care microundele au fost amplificate folosind radiații stimulate.situată în spectrul din spatele radiațiilor infraroșii. A fost creat în 1954. Șase ani mai târziu, a apărut primul laser optic. Lucrări suplimentare sunt efectuate în direcția razelor X și a radiațiilor gamma.
În Statele Unite în timpul Războiului Rece, au fost încercate crearea unui laser cu raze X de luptă (Razer). Proiectul sabie cu raze X a primit numele de Excalibur.
Dar numai un astfel de laser necesită o energie cu adevărat fantastică. Și nu ar putea fi obținut decât dintr-o explozie nucleară. Testele unui laser cu raze X cu pompă nucleară au avut loc în martie 1983, pe un site de testare din Nevada. Conform unor rapoarte, studii similare au fost efectuate în Uniunea Sovietică. Dar rezultatele nu au fost satisfăcătoare. În timpul nostru, laserul cu raze X încearcă să creeze pe baza unei tehnologii diferite. Acesta este așa-numitul laser cu electroni fără raze X. Dar este planificat să fie utilizat doar în scopuri civile. Deocamdată, oricum. Laserele Gamma, sau „grenerele” (de la Gamma Ray Amplification prin Stimulated Emission of Radiation), sunt deja o armă potențială super-puternică în gama gamma. Cercetătorii care dezvoltă posibilitatea creării de lasere gamma credcă cu ajutorul lor este posibil să protejăm Pământul de posibile amenințări din spațiu - de exemplu, de asteroizii care se deplasează spre planeta noastră. Energia unui astfel de laser va fi de 100-10.000 de ori mai mare decât a laserelor optice.
Arma cu infrasunete
Atacul inamicului cu unde sonore, incapacitarea a mii de soldați fără un singur glonț sau pur și simplu a-i face să fugă în panică de pe câmpul de luptă este visul militarilor din întreaga lume. Utilizarea armelor acustice va economisi pe muniție și va arăta o umanitate ostentativă.
La fel cum nu vedem cea mai mare parte a spectrului radiațiilor electromagnetice, de asemenea, nu auzim o parte semnificativă a vibrațiilor sonore. De regulă, urechea umană poate percepe vibrații sonore în intervalul de frecvență de la 16-20 Hz la 15-20 kHz. Sunetul sub acest interval se numește infrasunet, iar deasupra se numește ecografie. Faptul că urechea noastră nu poate auzi infrasunete nu înseamnă deloc că diferite organe ale corpului nostru nu o „aud”. Frecvențele de oscilație ale multor procese din corpul nostru se află în același interval de frecvență ca infrasonul. Când acestea coincid, de exemplu, în cazul unei influențe externe deliberate, apare o creștere accentuată a amplitudinii oscilațiilor forțate. Acest lucru poate duce la funcționarea defectuoasă a organelor interne sau chiar la ruperea lor. În cazul inimii, rezultatul poate fi moartea. Toate acestea oferă o bază teoretică pentru crearea armelor infrasonice.
Dar, de regulă, principalele evoluții sunt în direcția armelor ilegale. Expunerea la o persoană cu o infrason suficient de puternică poate provoca într-un caz anxietate, frică și panică, în altul - greață, sunet în urechi, durere. În orice caz, acest lucru obligă persoana să părăsească locul unde a fost folosită arma. S-ar părea că aici merită să dai exemple de arme infrasonice puse în serviciu sau să vorbim despre teste. Dar informațiile despre acest lucru sunt probabil un secret sigilat cu șapte sigilii. Vorbesc despre asta, dar nu arată nimic. Poate că singurul exemplu real al utilizării unei astfel de arme este „bomba acustică” folosită de NATO în timpul operațiunii din Iugoslavia. Fluctuațiile de frecvență foarte scăzute cauzate de aceasta au dus la panică, dar numai pentru o perioadă scurtă.
Rapoartele media frecvente despre utilizarea armelor infrasonice se referă de fapt la alte tipuri de arme acustice. De exemplu, aceasta este folosită cu succes pentru a despărți demonstrațiile sau împotriva piraților somali. Un sunet puternic cu o frecvență de 2-3 kHz este un iritant foarte puternic și este capabil să dezorganizeze și să-l alunge pe inamic din echilibrul mental. Dar, spre deosebire de infrasunete, se află în gama undelor audibile.
Nu uitați că așa-numitul „val natural de frică” se situează în intervalul de 7-13 Hz. Infrasound are un indice de absorbție mult mai scăzut în diverse medii decât alte vibrații sonore, ca urmare a undelor infrasonice se propagă pe distanțe lungi. Este infrasunul care este primul harbinger al dezastrelor naturale: cutremure, tifoane, erupții vulcanice. Așadar, în timpul cutremurelor, infrasunetul este generat de scoarța terestră, care permite multor animale să o simtă în avans și să părăsească locurile dezastrelor așteptate sau să arate anxietate vizibilă dacă nu există nicio cale de a pleca. O persoană, de regulă, nu acordă importanță unui sentiment neașteptat de anxietate. Cu toate acestea, această trăsătură naturală se află în centrul armelor care provoacă frica. Apropo, infrasunetul este unul dintre indicii probabile ale misterului triunghiului Bermudelor.
railgun
Limita teoretică pentru viteza inițială a unui proiectil de artilerie este de aproximativ 2 km / s. Dar în practică nici nu este realizabil. În noua era a vitezelor mari, armata cere mai mult de la oamenii de știință. Și, poate, foarte curând, în loc de piese convenționale de artilerie, vor apărea tunuri electromagnetice. Un pistol, sau pistol, cum este numit în Statele Unite, este un accelerator de masă electromagnetic din punct de vedere al fizicii. Un alt tip de astfel de accelerator este „arma Gauss”, dar acest dispozitiv este considerat nu destul de eficient în cazul implementării practice.
Avantajele armelor de cale ferată față de artileria convențională sunt, desigur, evidente. Scopul stabilit de militarii americani pentru dezvoltatori este de a crea un tun electromagnetic capabil să accelereze un proiectil la o viteză de 5,8 km / s. Un astfel de pistol ar trebui să aibă capacitatea de a lovi o țintă cu un diametru de 5 metri, situat la o distanță de 370 de kilometri în șase minute. Aceasta este de 20 de ori mai mare decât rata de tragere a armelor de artilerie aflate în prezent în serviciu cu Marina SUA. În plus, trebuie să înțelegem că astfel de proiectile nu conțin explozibili, puterea lor de perforare a armurilor fără precedent se află numai în energia cinetică a unui proiectil tras la o viteză ultra-mare. Navele pe care este planificat să pună astfel de arme vor fi mai sigure din cauza cantității mai mici de explozibili de pe ele.
Testele pistolelor în SUA
wikipedia.org
Trebuie spus că pistolul de cale ferată nu trebuie să devină o jucărie în mâinile militarilor. Când viteza atinge 7,9 km / s (prima viteză spațială), poate fi utilizată pentru a lansa sateliți pe orbita de pe pământul scăzut.
Trenurile de cale ferată sunt de asemenea dezvoltate în Rusia. Primele teste publice au avut loc în această vară la filiala Shatura a Institutului comun pentru temperaturi ridicate ale Academiei Ruse de Științe. Testele demonstrative au obținut o viteză a proiectilului de 3,2 km / s. Dar, potrivit președintelui Academiei Ruse de Științe, Vladimir Fortov, care a fost prezent la teste, maximul extras din dispozitiv a fost de 11 km / s. Este adevărat, în cazul nostru, oamenii de știință nu vorbesc despre utilizarea militară a pistolului feroviar. Potrivit Fortov, oamenii de știință ai Academiei de Științe se confruntă cu trei sarcini: obținerea unui sistem cu presiuni ridicate și studierea Universului cu ajutorul lor, protejarea planetei de corpurile spațiale de mare viteză și punerea sateliților pe orbită.
Principiul acțiunii forțelor Lorentz în pistol
wikipedia.org
După cum sugerează și numele, o pistolă (pistol electromagnetic) folosește forța electromagnetică pentru a accelera un proiectil. Pistola este o pereche de electrozi paraleli (șine) conectați la o sursă puternică de curent continuu. Proiectilul, care face parte dintr-un circuit electric (conductor), câștigă accelerație datorită forței Lorentz, împingându-l afară și accelerându-l la viteze ultrahigh.
Vladimir Fortov testează un pistol feroviar intern
novostimo.ru
Neutrino link
Orice transmitere de informații la distanță se bazează pe unul sau alt fenomen fizic. Comunicarea radio folosește undele radio cu o lungime de undă de 0,1 milimetri ca purtător de semnal. Experiențe în domeniul comunicării cu laser sunt în desfășurare. Va fi în special în cererea de transmitere a informațiilor în spațiul exterior. Dacă într-o zi descoperim tahioane (dacă este posibil) și le putem pune la dispoziția noastră, atunci comunicarea tahyon, care transmite informații cu o viteză superluminală, va deveni baza pentru comunicarea spațială ultra-lungă. Dar acesta este deja viitorul secolului viitor al Războaielor Stelare. Acum, oamenii de știință se confruntă cu sarcini mai prozaice, ar trebui să se ocupe de submarine.
Neutrino este o particulă fundamentală neutră care aparține clasei leptonilor și participă numai la interacțiuni slabe și gravitaționale. Leptonii includ, în special, un electron, dar nu un proton și un neutron, aceștia sunt deja baroni. Particularitatea unui neutrino este că acesta interacționează extrem de slab cu materia. Această particulă nu costă nimic să zboare pe planeta noastră și nimic nu o va întârzia. Pentru comunicarea cu submarinele, care au lucrat luni de zile în adâncurile oceanului, o astfel de conexiune este perfectă. Apa sărată de mare este un bun blocaj pentru semnalele radio. Și să apari pentru a-l accepta înseamnă să-i permiți inamicului să se descopere pe sine. Pentru comunicarea cu submarinele, acum se folosesc unde radio ultra-lungi, a căror lungime este mai mare de zece kilometri. În țara noastră, cel de-al 43-lea centru de comunicații al Marinei Ruse (stația de radio „Antey”) asigură comunicarea cu submarinele. Datorită dimensiunii sale gigantice, postul de radio a fost numit „Goliat”. E adevărat, nu aici, ci în Germania, de unde a fost scos după război ca trofeu.
Deci, neutrinii sunt capabili să depășească orice distanțe și obstacole. Chiar dacă este necesar să se transmită un semnal bazei lunare din spatele satelitului nostru, acesta va trece calm prin lună. Doar această caracteristică pozitivă nu permite, deocamdată, îmblânzirea completă a acestei particule. Practic, nu interacționează cu substanța, de asemenea, nu se împrumută să „capteze” integral. Încă nu se știe cum va fi realizată conexiunea neutrino în realitate. Există însă câteva propuneri foarte interesante pe această temă. De exemplu, cercetătorii de la Universitatea Politehnică din Virginia sugerează stabilirea unei comunicări unidirecționale cu submarine pentru început. Transmițătorul va fi un inel muon de stocare, care va asigura un flux de neutrini cu o intensitate de 1014 particule pe secundă. Trecând prin planetăo parte nesemnificativă a neutrinilor trebuie să reacționeze cu materia (nuclee de atomi dintr-o moleculă de apă), ca urmare, se formează muoni cu energie mare, ceea ce, la rândul său, va provoca o strălucire slabă în apă (radiația Cherenkov). Aceasta este ceea ce va fi înregistrat de fotodetectoarele suprasensibile pe submarin.
Emitator Neutrino - inel muon
newswise.com
Viteza de transmisie pentru un astfel de canal va fi de 10 biți pe secundă. Acest lucru este mult în comparație cu ceea ce avem acum. Un canal radio care utilizează miriametru de frecvență foarte mică (VLF / VLF) (lungime de undă 10–100 km) are o lățime de bandă de 50 biți pe secundă. Dar pentru a primi un astfel de semnal, submarinul trebuie să înoate fie până la o adâncime de 20 de metri, fie să elibereze o geamă cu o antenă pe un cablu lung. Această întreagă procedură crește riscul de detectare a submarinului și limitează manevrabilitatea acestuia. Când utilizați undele decamegametrului (10.000–100.000 km) de frecvență extrem de joasă (ELF / ELF), barca poate să nu plutească, dar viteza de transmisie a semnalului este de doar 1 bit pe minut.
Serghei Sobol
