Armáda vždy považovala fyziku za spôsob, ako dosiahnuť víťazstvo nad nepriateľom. Balistika založená na matematických a fyzikálnych zákonoch sa od napoleonských vojen stala „bohom vojny“. V minulom storočí atómová fyzika poskytla armáde jadrové a termonukleárne zbrane. Potenciál fyzikov však ešte nie je vyčerpaný. Podľa odborníkov sú nové typy zbraní a vojnové prostriedky v poradí. Ako ďaleko vedci pokročili, napĺňajú želania armády a na akých zásadách spočíva ich vývoj, uvidíme dnes.
Od lasera k pascu
Sci-fi filmy, v ktorých hrdinovia používajú laserové zbrane, sa objavili tak dávno, že dokonca aj slovo „blaster“, čo znamená laserová pištoľ, sa zdá byť už niečo úplne staromódne. Na tejto strane filmovej obrazovky sa však nikdy nepoužívajú laserové zbrane. Zabudli ste na to? Nie. Tu sú dve praktické implementácie laserovej technológie.
A-60 je lietajúce laboratórium vybavené laserovým zariadením megawattov, ktoré bolo vytvorené na základe vojenských dopravných lietadiel Il-76MD. Účelom tohto ruského leteckého laserového komplexu je čeliť opticko-elektronickým prostriedkom nepriateľa. Jednoducho povedané, zničí optiku prieskumných satelitov laserovým lúčom v infračervenom rozsahu. V tomto prípade je zasiahnutie cieľov vo vesmíre omnoho efektívnejšie ako pozemné ciele. Horné vrstvy atmosféry sú menej husté a preto menšie rozptyl laserového lúča. Už máme skúsenosti so streľbou na vesmírne ciele. V roku 2009 A-60 „vystrelila“na japonský geofyzikálny satelit Ajisal a letela v nadmorskej výške 1500 km. Je pravda, že to nepoškodilo satelit, úplne pokrytý reflexnými prvkami. Bol vypustený do vesmíru, aby odrážal laserové lúče,nie je skutočným cieľom výcviku, ale určuje jeho umiestnenie na vedecké účely. Je potrebné povedať, že A-60 je vybavený laserom, ktorý mal byť pôvodne umiestnený na orbitálnej platforme Skif. Pravdepodobne v budúcnosti bude laser pravdepodobne stále na obežnej dráhe. V septembri tohto roku sa objavili informácie o tom, že v našej krajine prebiehajú práce na vytvorení lietadla s bojovým laserom novej generácie. Samotný laser je pripravený. Zostáva iba prispôsobiť ho lietadlu.že v našej krajine sa pracuje na vytvorení lietadla s bojovým laserom novej generácie. Samotný laser je pripravený. Zostáva iba prispôsobiť ho lietadlu.že v našej krajine sa pracuje na vytvorení lietadla s bojovým laserom novej generácie. Samotný laser je pripravený. Zostáva iba prispôsobiť ho lietadlu.
A-60
russianplanes.net
Práce na vytvorení leteckého lasera sa uskutočnili v Spojených štátoch. Teraz sú zastavené. Boeing YAL-1, vybavený výkonným palubným laserom, bol navrhnutý na zachytenie balistických a výletných rakiet. Napriek úspešným testom (v roku 2010 boli laserom zničené dve výcvikové rakety), bol v roku 2011 projekt ukončený. Aj keď sa vezme do úvahy skutočnosť, že sila kyslíka-jódového lasera sa zvýšila na jeden megawatt, v skutočných bojových podmienkach bude stále málo užitočná. Sila laserového lúča stačí iba na zahriatie raketovej kože na kritickú teplotu a potom dôjde k jej nezávislému zničeniu. Ak sa však raketa otočí za letu alebo je pokrytá vrstvou tepelného tienenia, laser už nebude k dispozícii. A aj keď je zasiahnutý cieľ, neočakávajú sa veľkolepé explózie a „Star Wars“.
Propagačné video:
Boeing YAL-1
wikipedia.org
V americkej armáde sa však laserové zbrane môžu objaviť už v roku 2025. 10 kilowattový vysokovýkonný laserový mobilný testovací vozík (HELMTT), ktorý sa dá namontovať na armádne obrnené vozidlá, bol na jar tohto roku testovaný v USA na vojenskej základni Fort Sill v Oklahome. Podľa odborníkov je jeho laser dosť silný na to, aby zostrelil dronov a zničil míny. Do roku 2020 sa plánuje zvýšenie kapacity na 100 kilowattov. Vyvíjajú sa a plánujú sa inštalovať menej výkonné 2-kilowattové lasery na ľahké obrnené osobné nosiče Stryker. V námorníctve USA existujú vážne plány na použitie laserov. Koncom roka 2015 americké námorníctvo podpísalo zmluvu so spoločnosťou Northrop Grumman o vývoji lasera s výkonom 150 kilowattov. Laserové delo, ktorého experimentálny model sa v súčasnosti testuje,má kapacitu iba 30 kilowattov.
HELMTT
whoswhos.org
Je potrebné povedať, že fyzikálnym základom činnosti akéhokoľvek lasera je existencia javu stimulovanej emisie. V dôsledku tohto javu sa svetlo zosilňuje, a preto sa objavujú nové možnosti jeho použitia, od laserových ukazovateľov po priemyselné zváranie. Svetlo, ako vieme z fyziky, je elektromagnetické žiarenie vnímané ľudským okom. Spektrum elektromagnetického žiarenia sa však neobmedzuje iba na svetlo, ktorého optika sa vzťahuje aj na ultrafialové a infračervené žiarenie. Prekročenie optického rozsahu alebo skôr do kratšieho rozsahu vlnových dĺžok teoreticky umožní vytvoriť výkonnejšie lasery s deštruktívnou silou. Tu by sa malo povedať, že prvým „laserom“v obvyklom zmysle slova bol masér - zariadenie, v ktorom sa mikrovlny zosilňovali stimulovaným žiarením.ležiace v spektre infračerveného žiarenia. Bola vytvorená v roku 1954. O šesť rokov neskôr sa objavil prvý optický laser. Ďalšie práce sa vykonávajú v smere rôntgenového a gama žiarenia.
Počas studenej vojny boli v Spojených štátoch uskutočnené pokusy vytvoriť bojový röntgenový laser (Razer). Projekt röntgenového meča bol pomenovaný Excalibur.
Ale iba taký laser vyžaduje skutočne fantastickú energiu. A bolo to možné získať iba jadrovým výbuchom. V marci 1983 sa na testovacom mieste v Nevade uskutočnili testy jadrového pumpy. Podľa niektorých správ sa podobné štúdie uskutočnili v Sovietskom zväze. Výsledky však neboli uspokojivé. V našej dobe sa röntgenový laser snaží vytvárať na základe inej technológie. Jedná sa o tzv. Elektrónový laser bez rôntgenového žiarenia. Plánuje sa však použitie iba na civilné účely. Zatiaľ aj tak. Gama lasery alebo „grasery“(od zosilnenia gama žiarením stimulovanou emisiou žiarenia) sú už potenciálnymi super výkonnými zbraňami gama. Vedci, ktorí vyvíjali možnosť vytvárania gama laserov, veriaže ich pomocou je možné chrániť Zem pred možnými hrozbami z vesmíru - napríklad pred asteroidmi, ktoré sa pohybujú smerom k našej planéte. Energia takéhoto lasera bude 100 až 10 000-krát vyššia ako energia optických laserov.
Infrasound zbraň
Zasiahnuť nepriateľa zvukovými vlnami, zbaviť tisíce vojakov bez jediného náboja alebo ich jednoducho prinútiť utiecť z paniky z bojiska je snom armády celého sveta. Použitie akustických zbraní ušetrí strelivo a preukáže honosné ľudstvo.
Rovnako ako nevidíme väčšinu spektra elektromagnetického žiarenia, nepočujeme ani významnú časť zvukových vibrácií. Ľudské ucho spravidla vníma zvukové vibrácie vo frekvenčnom rozsahu 16–20 Hz až 15–20 kHz. Zvuk pod týmto rozsahom sa nazýva infrazvuk a nad ním sa nazýva ultrazvuk. Skutočnosť, že naše ucho nie je schopné počuť infrazvuk, vôbec neznamená, že rôzne orgány nášho tela ho „nepočujú“. Frekvencie kmitania mnohých procesov v našom tele sú v rovnakom frekvenčnom rozsahu ako infrazvuk. Ak sa časovo zhodujú, napríklad v prípade úmyselného vonkajšieho vplyvu, dochádza k prudkému nárastu amplitúdy nútených kmitov. To môže viesť k nesprávnemu fungovaniu vnútorných orgánov alebo dokonca k ich prasknutiu. V prípade srdca môže byť výsledkom smrť. To všetko poskytuje teoretický základ pre výrobu infrazvukových zbraní.
Spravidla sa však hlavný vývoj zameriava na nelegálne zbrane. Expozícia osobe s dostatočne silným infrazvukom môže v jednom prípade spôsobiť úzkosť, strach a paniku, v druhom prípade - nevoľnosť, zvonenie v ušiach, bolesť. V každom prípade to núti osobu opustiť miesto, kde bola použitá zbraň. Mohlo by sa zdať, že tu stojí za to uviesť príklady infračervených zbraní uvedených do prevádzky alebo hovoriť o testoch. Informácie o tom sú však pravdepodobne tajomstvom siedmich pečatí. Hovoria o tom, ale neukazujú nič. Asi jediným skutočným príkladom použitia takejto zbrane je „akustická bomba“, ktorú použilo NATO počas operácie v Juhoslávii. Veľmi nízke výkyvy frekvencie, ktoré spôsobili, viedli k panike, ale iba na krátku dobu.
Časté správy o používaní infračervených zbraní v médiách sa v skutočnosti týkajú iných typov akustických zbraní. Napríklad sa to úspešne používa na rozdelenie demonštrácií alebo proti somálskym pirátom. Silný zvuk s frekvenciou 2 až 3 kHz je veľmi silný dráždivý a je schopný dezorganizovať a vyhodiť nepriateľa z duševnej rovnováhy. Na rozdiel od infrazvuku je však v dosahu zvukových vĺn.
Nezabudnite, že takzvaná „prírodná vlna strachu“je v rozsahu 7-13 Hz. Infrazvuk má oveľa nižší absorpčný index v rôznych médiách ako iné zvukové vibrácie, v dôsledku čoho sa infračervené vlny šíria na veľké vzdialenosti. Je to infrazvuk, ktorý je prvým predzvesťou prírodných katastrof: zemetrasenia, tajfúny, sopečné výbuchy. Počas zemetrasení je infrazvuk generovaný zemskou kôrou, ktorá umožňuje mnohým zvieratám to cítiť vopred a opustiť miesta očakávanej katastrofy alebo preukázať viditeľnú úzkosť, ak neexistuje spôsob, ako odísť. Osoba spravidla nepripisuje neočakávanému pocitu úzkosti význam. Táto prirodzená vlastnosť je však v centre zbraní vyvolávajúcich strach. Mimochodom, infrazvuk je jedným z pravdepodobných kľúčov k tajomstvu Bermudského trojuholníka.
Railgun
Teoretická hranica počiatočnej rýchlosti delostreleckej strely je asi 2 km / s. V praxi to však nie je možné dosiahnuť. V novom veku vysokých rýchlostí armáda požaduje viac od vedcov. A možno, veľmi skoro, namiesto konvenčných delostreleckých diel sa objavia elektromagnetické delá. Railgun alebo railgun, ako sa v Spojených štátoch nazýva, je elektromagnetickým urýchľovačom hmoty z hľadiska fyziky. Ďalším typom takého urýchľovača je „Gaussova zbraň“, ale toto zariadenie sa v prípade praktickej implementácie nepovažuje za celkom účinné.
Výhody železničných pištolí oproti konvenčnému delostrelectvu sú samozrejme zrejmé. Cieľom stanoveným americkou armádou pre vývojárov je vytvoriť elektromagnetické delo schopné urýchliť projektil na rýchlosť 5,8 km / s. Takáto zbraň by mala mať schopnosť zasiahnuť terč s priemerom 5 metrov, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 370 km za šesť minút. To je 20-krát vyššie ako v prípade paľby delostreleckých zbraní, ktoré v súčasnosti slúžia v námorníctve USA. Okrem toho je potrebné pochopiť, že takéto projektily neobsahujú výbušniny, ich bezprecedentná sila v pancierovaní spočíva iba v kinetickej energii projektilu vystreľovaného ultra vysokou rýchlosťou. Lode, na ktoré sa plánuje umiestnenie takýchto zbraní, budú bezpečnejšie z dôvodu menšieho množstva výbušnín na nich.
Testy na Railgun v USA
wikipedia.org
Malo by sa povedať, že koľajnica sa nemusí stať hračkou v rukách armády. Keď rýchlosť dosiahne 7,9 km / s (prvá vesmírna rýchlosť), môže sa použiť na vypustenie satelitov na dráhu nízkej zeme.
Železnice sa vyvíjajú aj v Rusku. Prvé verejné testy sa konali toto leto v pobočke Shatura Spoločného inštitútu pre vysoké teploty Ruskej akadémie vied. Demonštračné testy dosiahli projektilovú rýchlosť 3,2 km / s. Ale podľa prezidenta Ruskej akadémie vied Vladimíra Fortova, ktorý bol prítomný pri testoch, maximum, ktoré bolo extrahované zo zariadenia, bolo 11 km / s. Je pravda, že v našom prípade vedci nehovoria o vojenskom použití koľajnice. Podľa Fortova čelia vedci Akadémie vied trom úlohám: získanie systému s vysokými tlakmi a štúdium vesmíru s ich pomocou, ochrana planéty pred vysokorýchlostnými vesmírnymi telesami a uvedenie satelitov na obežnú dráhu.
Princíp pôsobenia Lorentzových síl na koľajnicu
wikipedia.org
Ako už názov napovedá, railgun (elektromagnetická pištoľ) používa elektromagnetickú silu na urýchlenie projektilu. Pištoľ je pár paralelných elektród (koľajníc) pripojených k výkonnému zdroju jednosmerného prúdu. Projektil, ktorý je súčasťou elektrického obvodu (vodiča), získava zrýchlenie v dôsledku sily Lorentzovej, vytláča ho a zrýchľuje na veľmi vysoké rýchlosti.
Vladimír Fortov testuje domácu koľajnicu
novostimo.ru
Neutrinské spojenie
Akýkoľvek prenos informácií na diaľku je založený na jednom alebo druhom fyzickom fenoméne. Rádiová komunikácia využíva ako nosič signálu rádiové vlny s vlnovou dĺžkou 0,1 milimetra. Pokusy v oblasti laserovej komunikácie prebiehajú. Bude to najmä dopyt po prenose informácií vo vesmíre. Ak jedného dňa objavíme tachyóny (ak je to vôbec možné) a môžeme ich dať do našich služieb, potom sa tachyónová komunikácia, prenášajúca informácie superluminálnou rýchlosťou, stane základom vesmírnej komunikácie s veľmi dlhým dosahom. Ale to je už budúcnosť hviezdnych vojen budúceho storočia. Teraz vedci čelia prozaickejším úlohám, mali by sa zaoberať ponorkami.
Neutrino je neutrálna základná častica, ktorá patrí do triedy leptónov a podieľa sa iba na slabých a gravitačných interakciách. Leptony zahŕňajú najmä elektrón, ale nie protón a neutrón, jedná sa už o baryóny. Zvláštnosťou neutrína je to, že interaguje s látkou veľmi slabo. Táto častica nestojí nič, čo by preletelo našou planétou, a nič ju nezdrží. Pre komunikáciu s ponorkami, ktoré boli už niekoľko mesiacov v hlbinách oceánu, je takéto spojenie dokonalé. Morská slaná voda je dobrým rušičom rádiových signálov. A objaviť sa, aby to prijalo, znamená umožniť nepriateľovi objaviť sa. Na komunikáciu s ponorkami sa teraz používajú ultra dlhé rádiové vlny, ktorých dĺžka je viac ako desať kilometrov. V našej krajine zabezpečuje komunikáciu s ponorkami 43. komunikačné centrum ruského námorníctva (rozhlasová stanica „Antey“). Vďaka svojej gigantickej veľkosti bola rozhlasová stanica nazvaná „Goliáš“. Pravda, nie tu, ale v Nemecku, odkiaľ bola po vojne vyradená ako trofej.
Neutrína sú teda schopné prekonať všetky vzdialenosti a prekážky. Aj keď je potrebné vyslať signál na lunárnu základňu na zadnej strane nášho satelitu, pokojne prechádza cez mesiac. Je to iba táto pozitívna vlastnosť, ktorá v súčasnosti neumožňuje túto krivku úplne skrotiť. Prakticky neinteraguje s látkou, ale tiež sa nemôže úplne „zachytiť“. Stále nie je známe, ako bude neutrínové spojenie v skutočnosti realizované. V tejto veci však existuje niekoľko veľmi zaujímavých návrhov. Napríklad vedci z Virginia Polytechnic University na začiatku navrhujú nadviazanie jednosmernej komunikácie s ponorkami. Vysielačom bude akumulačný miónový kruh, ktorý poskytne neutrínový tok s intenzitou 1014 častíc za sekundu. Prechádzanie planétouzanedbateľná časť neutrín musí reagovať s hmotou (jadrá atómov vo vodnej molekule), čo vedie k tvorbe vysokoenergetických miónov, ktoré zase spôsobia slabú žiaru vo vode (Cherenkovove žiarenie). To budú registrované supersenzitívnymi fotodetektormi na ponorke.
Neutrínový vysielač - miónový krúžok
newswise.com
Prenosová rýchlosť pre taký kanál bude 10 bitov za sekundu. To je veľa v porovnaní s tým, čo máme teraz. Rádiový kanál využívajúci myriameter s veľmi nízkou frekvenciou (VLF / VLF) (vlnová dĺžka 10 - 100 km) má šírku pásma 50 bitov za sekundu. Aby však bol tento signál prijatý, musí ponorka buď plávať do hĺbky 20 metrov, alebo uvoľniť bóju s anténou na dlhom kábli. Celý tento postup zvyšuje riziko odhalenia ponorky a obmedzuje jej ovládateľnosť. Pri použití extrémne nízkofrekvenčných vĺn videokamery (10 000 - 100 000 km) (ELF / ELF) nemusí loď plávať, rýchlosť prenosu signálu je však iba 1 bit za minútu.
Sergey Sobol