Звуковые волны и их использование в военных целях издавна привлекали внимание военных разработчиков. И если учесть, что прогресс чаще всего в мире двигает военная индустрия – можно считать, что использование децибелов в военных целях это исключительно «оборонная» тема.
А началось все еще в период перед Второй мировой войной, когда в ряде стран, в том числе и в Советском Союзе, разрабатывались звукометрические системы способные распознавать на больших расстояниях бомбардировочную авиацию противника по звуку авиационных моторов. А так же, засекать местоположения артиллерийских батарей противника по звуку их выстрелов с последующим вычислением траектории и местоположения источника звука, для нанесения по ним ответных артиллерийских ударов.
К началу 1960-х, когда разработчики поняли, что радиоволны и радары более эффективны для поставленных ранее задач, чем акустический анализ звуковых колебаний, к «звуку» военные «охладели». Ну не было тогда ни супер-компьютеров при помощи которых можно было бы проанализировать и распознать звук, ни тем более высокочувствительных микрофонных систем – а вот радарная техника оказалась более совершенна а ее развитие более перспективно, и «звуковую тему» на время закрыли. Кстати, к слову сказать, для вычисления местоположения снайперов, звукометрические системы стали применять лишь в начале 21 века, и первыми были американцы, когда как подобные разработки достаточно успешно велись в СССР в середине прошлого – 20 века, но были закрыты как бесперспективные из-за сложности расчетов и громоздкости оборудования.
Правда были на западе попытки превратить источник звука в наступательное оружие психологического воздействия способного наносить живой силе противника поражение различной степени тяжести или ограничивать их дееспособность. Но опять же – до конца 20 века подобные разработки упирались в огромные размеры устройств, и дороговизну их разработки и производства. Проще было построить еще один бомбардировщик, чем разработать одну боевую акустическую установку. Так до конца 20 века реальных серийных устройств изготовлено не было.
Ситуация, связанная с акустическим оружием, существенно изменилась после окончания холодной войны, когда широким фронтом были развернуты в ряде стран (особенно в США, Великобритании, Японии) исследования по созданию «несмертельного оружия» (НСО). На тот момент необходимость в нем значительно увеличилась - события в Югославии, Сомали, Ираке показали, что применение боевого оружия и авиации приводит к большому количеству попутных потерь среди мирного населения территорий, на которых действует армия. Особенно, когда «горячая фаза» боевых действий окончена, и она переходит в полицейскую фазу – вот тут то стрелять на право и на лево, по не вооруженному, но возмущенному населению запрещается! Старый добрый газ и резиновые пули в зоне тлеющего вооруженного конфликта, все равно, что искра в пороховом погребе. На каждый выстрел из толпы может раздаться две автоматные очереди – тут нужно было придумывать, что то другое, чем просто газ. Главное – что бы оружие было не летального и массового воздействия.
По пиратам децибелами – огонь!
Еще одним поводом для ускорения процесса разработки компактных акустических боевых устройств не летального действия, послужила пиратская активизация на мировых морских торговых путях. От чего торговые флотилии всего мира встали перед нелегким выбором – вооружать экипажи, что идет в разрез с морским законодательством, либо нанимать боевые корабли сопровождения. В первом и во втором случае это бы негативно повлияло на морскую торговую активность, и, несмотря на то, что самые опасные участки мирового океана, патрулируют боевые флотилии ВМФ стран членов ООН, нападения пиратов продолжаются.
И вот на вооружении мирового торгового флота появилось акустическое оружие – и тут же появились первые успехи в его применении. Самый известный случай успешного применения звуковой пушки произошел в Аденском заливе, при попытке захвата пиратами круизного лайнера Seabourn Spirit с 151 пассажиром на борту.
Тогда, благодаря действиям экипажа применившего по штурмующим судно пиратам компактное звуковое устройство, которым они прямо таки «сдули» с борта карабкающихся сомалийцев в океан, а потом еще некоторое время под обстрелом сдерживали на расстоянии пиратские лоханки, мировая широкая общественность узнала о существовании этого «чудо-оружия».
Западная пресса пользуется иным термином – «акустическое оповещающее устройство» (acoustic hailing device, AHD). Это несколько в большей степени соответствует основному назначению данного типа приборов. Хотя по сути это и есть — звуковой пушкой LRAD (в переводе - акустическая установка дальнего радиуса действия). Внешне выглядящая, как круглое устройство диаметром порядка 80 сантиметров и массой около 20 килограммов, пушка способна выпускать в строго заданном направлении звуковую волну громкостью до 150 децибел, что значительно превышает переносимый человеческим ухом максимум. Радиус действия пушки — 270 метров, а зона наибольшей эффективности — 90 метров.
Как это работает?
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.
Шёпот 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.
При рассмотрении «поражающего действия» акустического оружия следует учитывать, что в общем случае, при работе подобного устройства охватывается сразу три диапазона звуковых частот. Инфразвуковая, одна из них – область частот ниже 20 герц (Гц), хотя могут быть услышаны и звуки с более низкими частотами, особенно в тех случаях, когда звуковое давление достаточно велико; слышимый – от 20 Гц до 20 кГц. При этом установлено, что пороги слышимости, боли и негативное воздействие на организм человека уменьшаются с увеличением частоты звука от нескольких Гц до 250 Гц. Для частот свыше 20 кГц обычно используют термин «ультразвук». 
Мне как то приходилось находиться в 100 метрах от взлетающего современного истребителя. Во время его старта, звук дважды как бы затихал, но при этом неслышимый его спектр действовал на людей так, что приходилось в панике прятаться за бетонный забор, так как казалось, что вот-вот легкие выпрыгнут из твоего тела – очень неприятное ощущение, скажу я вам. Что бы это оценить, нужно самому попробовать на себе действие ультразвуковой волны. Специалисты поговаривают, что определенная уже инфразвуковая частота, вообще способна временно вызвать у человека психоз. К слову, с действием природного инфразвука связывают многие загадочные морские катастрофы и так называемых «летучих голландцев» - кораблей по непонятной причине брошенных экипажем посреди океана. Яко бы – это как раз действие неслышимых обычным человеческим ухом звуковых волн. Возможно, для простого обывателя это может показаться фантастикой, но в Пентагоне видимо так не считают.
В последние годы в США проводится широкий комплекс работ в области НСО в Центре исследований, разработки и обслуживания вооружений Армии (ARDEC) в арсенале Пакатинни (штат Нью-Джерси). Уже яко бы были испытаны источники регулируемой низкой частоты, вызывающие «размывание» зрения, спазмы внутренних органов, вплоть до летального исхода. Если это не «фантастическая пугалка» американских корпораций борющихся за военный заказы, то уже не просто «оповещатель», а реальное акустическое оружие и не такое уж не смертельное. Уже существуют прототипы и сконструированы акустические излучатели большой мощности и низкой частоты, предназначенные для контроля над толпой, создания звуковых «барьеров» на периметрах объектов, запрета доступа посторонних на них с целью обеспечения надежной защиты американских учреждений (типа посольств) за границей.
Параллельно с боевым акустическим оружием, ведётся разработка не смертельного акустического оружия для установки на вертолете с регулируемой частотой в пределах от 100 Гц до 10 кГц с радиусом действия до 2 км. В последующем планируется увеличить дальность до 10 км. На таком вертолете будет устанавливаться сирена, работающая от двигателя внутреннего сгорания с инфразвуковой мощностью во много киловатт, а также акустическое пучковое оружие, работающее на основе термоакустического резонатора с частотой от 20 до 340 Гц, предназначенное прежде всего для предотвращения несанкционированного доступа посторонних лиц на склады оружия массового поражения. Сейчас ведутся работы по созданию звуковой ударной волны, сопоставимой с ударной волной от взрыва одного килограмма взрывчатки в тротиловом эквиваленте. В общем, работы у ученых в этом направлении море. Что же касается результатов – они, как мы видим, есть, и достаточно впечатляют. Есть и, как говориться – «побочные открытия».
Ну например – британским ученым удалось доказать что при воздействии на человека инфразвуковыми волнами у него могу начаться галлюцинации и он начинает видеть «приведений». Кстати зоологи в свою очередь отмечают, что в природе есть одно крупное животное, которое использует для отпугивания хищников именно инфразвука… ни за что не догадаетесь….это слон!
Но вернемся к уже существующему «звуковому оружию», а точнее «акустическим оповещателям» серийных моделей.
Серийное устройство - LRAD
Благодаря той истории с пиратами, на 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 компания American Technology Corp.
Работая в полную силу, наиболее мощное устройство из линейки LRAD 1000X развивает относительное звуковое давление в 152 дБ на расстоянии одного метра от источника. При таком звуке человек ощущает лишь болевое воздействие на барабанные перепонки. Ни о каком психотропном действии речи нет.
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.
В последние годы, в СМИ периодически мелькают упоминания о, яко бы «секретном новейшем акустическом психотропном оружии не летального действия», или еще что по круче, вроде смазанных фотографий LRAD установленных на БТР при разгоне демонстрации в Тбилиси, называя это чуть ли не «психотропным звуковым оружием». Однако это далеко еще не оружие – по сути это в основном все те же «оповещатели» LRAD или устройства других фирм, но кроме как временно вывести ваш слух из строя они пока сделать ничего не могут.
Собственно, в большей степени это даже не звуковое – а психологическое «оружие». Вроде сирен на Т-34 во время ночных атак на немецкие позиции вокруг Киева, когда немцы под воздействием звука сирен и ослепленные прожекторами ПВО, спросонья бросили позиции и не смогли оказать должного сопротивления танкам генерала Рыбалко, при этом, как показала практика, залог успешного использования звукового воздействия на противника – комплексный подход с применением других боевых средств. Следовательно, рассчитывать только на один громкоговоритель при обороне корабля от пиратов – не стоит.
Да, громкий направленный звук может стать весьма эффективным средством управления невооруженной толпой демонстрантов, с его помощью можно повлиять и на поведение преступников если застать их врасплох и без средств защиты слуха, и испугав заставить убежать. В самом деле, уровень звукового давления в 150 дБ может существенно повредить барабанные перепонки, я не говорю уже о факторе неожиданности и страхе, если речь идет о сомалийских пиратах с их африканскими «забобонами».
Справедливости ради, хотелось бы отметить, что на вооружении американской армии, национальной гвардии, полиции и частных охранных фирм, стоят не только LRAD.
Серийное устройство – Hyperspike
Акустическое оповещающее устройство компании Wattre Inc. Сведений об этом устройстве и о его характеристиках мало. Однако документально подтвержденный рекорд максимальной громкости воспроизводимого звука принадлежит именно ему.
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. 
В настоящее время, согласно официальной информации 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 оповещающие устройства Hyperspike используются на кораблях береговой охраны США.
Серийное устройство IMLCORP
«SoundCommander» - устройство ставшее известным после того как оно засветилось на телеканале «Анимел Планет» в противостоянии японской китобойной флотилии с анти-браконьерскими активистами в процессе так называемых «китовых войн» в водах южного полюса. Тогда, активисты под гром композиции «полет валькирии» атаковали китобоев пытавшихся загарпунить очередного кита. Японцы, думаю, оценили психологическую атаку. 
Однако продукты серий AlertCommander и SoundCommander представляют собой, скорее, вполне обычные рупорные динамики большой мощности, чем акустические оповещали большой мощности о которых мы упоминали выше. Собственно 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 серьезного болевого воздействия на человека. Скорее для психологического воздействия – как это было на «китовых войнах». В любом случае я упомянул SoundCommander в этот обзоре лишь потому, что компания IMLCORP принимала участие в одном тендере с ATC и Wattre и еще, потому что его активно используют военные по его прямому назначению – звуковое оповещение.
В качестве заключения, я бы хотел упомянуть еще об одном устройстве, но оно, к сожалению, пока еще прототип. Это пока еще засекреченное 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». Прибор, по данным производителя обладает звуковым давлением на расстоянии 1 метра от излучателя, которое здесь составляет 151 дБ. Пока это вся информация – производитель играет в секретность, видимо рассчитывая на военные заказы.
В общем, мировой рынок акустических оповещающих устройств высокой мощности еще очень и очень молод, что же касается территории бывшего СССР этот сектор, по сути, отсутствует. Все разработки что производились при союза, давно свернуты и если и можно их возобновить – они отстали на 10-20 лет. При этом потенциал продаж у этой техники, если учесть посткризисные социальные проявления по всему миру - по всей видимости, немалый. Приборы, создающие мощный направленный звук, могут оказаться полезны для самых разных систем безопасности, в частности для охраны периметра или для контроля агрессивной толпы. Собственно, как я отмечал ранее - кроме правоохранительных агентств и военных структур, очевидна востребованность и на гражданском флоте, и не только в качестве средства коммуникации, и, как показывает успешный опыт обороны лайнера Seabourn Spirit от пиратов, подобные устройства вполне подходят в качестве компонента охранных систем торгового и гражданского флота. Да мало ли где можно применять подобные системы! Смысл в том, что они в определенных условиях заменяют собой и спецсредства и даже огнестрельное оружие, а это тысячи спасенных невинных жизней. Думаю, затраченные средства стоят того.
Major©