Het leger heeft natuurkunde altijd gezien als een manier om de overwinning op de vijand te behalen. Ballistiek, gebaseerd op wiskundige en natuurkundige wetten, is sinds de Napoleontische oorlogen een "god van de oorlog" geworden. In de afgelopen eeuw heeft de atoomfysica het leger voorzien van nucleaire en thermonucleaire wapens. Maar het potentieel van natuurkundigen is nog niet uitgeput. Volgens experts volgen nieuwe soorten wapens en oorlogsmiddelen de volgende. Hoe ver wetenschappers zijn gevorderd, waarmee ze de wensen van het leger hebben vervuld en op welke principes hun ontwikkeling is gebaseerd, zullen we vandaag zien.
Van laser tot grazer
Sciencefictionfilms waarin de helden laserwapens gebruiken, zijn zo lang geleden verschenen dat zelfs het woord "blaster", wat een laserpistool betekent, al iets volkomen ouderwets lijkt te zijn. Aan deze kant van het filmscherm worden echter nooit laserwapens gebruikt. Ben je het vergeten? Niet. Hier zijn om te beginnen twee praktische implementaties van lasertechnologie.
A-60 is een vliegend laboratorium uitgerust met een megawatt laserinstallatie, gemaakt op basis van het militaire transportvliegtuig Il-76MD. Het doel van dit Russische luchtvaartlasercomplex is om de optisch-elektronische middelen van de vijand tegen te gaan. Simpel gezegd, het zal de optica van verkenningssatellieten vernietigen met een laserstraal in het infraroodbereik. In dit geval is het raken van doelen in de ruimte veel effectiever dan gronddoelen. De bovenste lagen van de atmosfeer zijn minder dicht, en daardoor minder verstrooiing van de laserstraal. We hebben al ervaring met schieten op ruimtedoelen. In 2009 "schoot" de A-60 op de Japanse geofysische satelliet Ajisal, die op een hoogte van 1500 km vloog. Toegegeven, dit heeft de satelliet niet beschadigd, volledig bedekt met reflecterende elementen. Hij werd de ruimte in gelanceerd om laserstralen te reflecteren,niet waar als trainingsdoel, maar om de locatie voor wetenschappelijke doeleinden te bepalen. Het moet gezegd worden dat de A-60 is uitgerust met een laser, die oorspronkelijk op het Skif-orbitale platform zou staan. Waarschijnlijk bevindt de laser zich in de toekomst nog in een baan om de aarde. In september van dit jaar is bekend geworden dat er in ons land wordt gewerkt aan een vliegtuig met een gevechtslaser van een nieuwe generatie. De laser zelf is klaar. Het blijft alleen om het aan het vliegtuig aan te passen.dat er in ons land wordt gewerkt aan een vliegtuig met een gevechtslaser van een nieuwe generatie. De laser zelf is klaar. Het blijft alleen om het aan het vliegtuig aan te passen.dat er in ons land wordt gewerkt aan een vliegtuig met een gevechtslaser van een nieuwe generatie. De laser zelf is klaar. Het blijft alleen om het aan het vliegtuig aan te passen.
A-60
russianplanes.net
In de Verenigde Staten is gewerkt aan het maken van een vliegtuiglaser. Ze zijn nu gestopt. De Boeing YAL-1, uitgerust met een krachtige laser aan boord, is ontworpen om ballistische raketten en kruisraketten te onderscheppen. Ondanks succesvolle tests (in 2010 werden twee trainingsraketten vernietigd door een laser), werd het project in 2011 gesloten. Zelfs als we rekening houden met het feit dat het vermogen van de zuurstof-jodiumlaser op één megawatt is gebracht, zal het in echte gevechtsomstandigheden nog steeds van weinig nut zijn. De kracht van de laserstraal is alleen voldoende om de rakethuid op te warmen tot een kritische temperatuur, waarna de onafhankelijke vernietiging ervan plaatsvindt. Maar als de raket tijdens de vlucht ronddraait of bedekt is met een hittewerende coating, dan is de laser al onbruikbaar. En zelfs als het doelwit wordt geraakt, zijn spectaculaire explosies a la "Star Wars" niet te verwachten.
Promotie video:
Boeing YAL-1
wikipedia.org
Toch kunnen in het Amerikaanse leger al in 2025 laserwapens verschijnen. De 10 kilowatt High Energy Laser Mobile Test Truck (HELMTT), die op gepantserde vrachtwagens van het leger kan worden geplaatst, werd dit voorjaar in de Verenigde Staten getest op de militaire basis Fort Sill in Oklahoma. Volgens experts is zijn laser krachtig genoeg om drones neer te schieten en mijnen te vernietigen. Het is de bedoeling dat de capaciteit tegen 2020 wordt verhoogd tot 100 kilowatt. Er worden minder krachtige lasers van 2 kilowatt ontwikkeld en gepland om te worden geïnstalleerd op licht gepantserde personeelsdragers Stryker. Er zijn serieuze plannen om lasers te gebruiken bij de Amerikaanse marine. Eind 2015 tekende de Amerikaanse marine een contract met Northrop Grumman voor de ontwikkeling van een laser van 150 kilowatt. Het laserkanon, waarvan momenteel een experimenteel model wordt getest,heeft een capaciteit van slechts 30 kilowatt.
HELMTT
whoswhos.org
Het moet gezegd worden dat de fysieke basis van de werking van elke laser het bestaan van het fenomeen van gestimuleerde emissie is. Als gevolg van dit fenomeen wordt het licht versterkt en ontstaan er nieuwe toepassingsmogelijkheden, van laserpennen tot industrieel lassen. Licht, zoals we weten uit de natuurkunde, is elektromagnetische straling die door het menselijk oog wordt waargenomen. Maar het spectrum van elektromagnetische straling is niet beperkt tot licht, waar optica ook ultraviolette en infrarode straling naar verwijst. Door verder te gaan dan het optische bereik, of liever, in een korter golflengtebereik, zal het theoretisch mogelijk zijn om krachtigere lasers met vernietigende kracht te maken. Hier moet gezegd worden dat de eerste "laser" in de gebruikelijke zin van het woord een maser was - een apparaat waarin microgolven werden versterkt met behulp van gestimuleerde straling.liggend in het spectrum achter infraroodstraling. Het is gemaakt in 1954. Zes jaar later verscheen de eerste optische laser. Er wordt verder gewerkt in de richting van röntgen- en gammastraling.
Pogingen om een gevechts-röntgenlaser (Razer) te maken zijn gedaan in de Verenigde Staten tijdens de Koude Oorlog. Het röntgenzwaardproject heette Excalibur.
Maar alleen zo'n laser heeft echt fantastische energie nodig. En het kon alleen worden verkregen door een nucleaire explosie. Tests van een nucleair gepompte röntgenlaser vonden plaats in maart 1983 op een testlocatie in Nevada. Volgens sommige rapporten zijn soortgelijke onderzoeken uitgevoerd in de Sovjet-Unie. Maar de resultaten waren niet bevredigend. In onze tijd probeert de röntgenlaser te creëren op basis van een andere technologie. Dit is de zogenaamde röntgenvrije elektronenlaser. Maar het is de bedoeling dat het alleen voor civiele doeleinden wordt gebruikt. In ieder geval voorlopig. Gamma-lasers, of "grasers" (van Gamma Ray Amplification by Stimulated Emission of Radiation), zijn al een potentieel superkrachtig wapen in het gamma-bereik. De onderzoekers die de mogelijkheid ontwikkelden om gamma-lasers te maken, gelovendat het met hun hulp mogelijk is om de aarde te beschermen tegen mogelijke bedreigingen vanuit de ruimte - bijvoorbeeld tegen asteroïden die naar onze planeet bewegen. De energie van zo'n laser zal 100-10.000 keer die van optische lasers zijn.
Infrageluid wapen
De vijand treffen met geluidsgolven, duizenden soldaten uitschakelen zonder een enkele kogel, of ze simpelweg in paniek laten vluchten van het slagveld is de droom van het leger van de hele wereld. Het gebruik van akoestische wapens zal op munitie besparen en een opzichtige menselijkheid tonen.
Net zoals we het grootste deel van het spectrum van elektromagnetische straling niet zien, horen we ook geen significant deel van geluidstrillingen. In de regel kan het menselijk oor geluidstrillingen waarnemen in het frequentiebereik van 16-20 Hz tot 15-20 kHz. Geluid onder dit bereik wordt infrageluid genoemd en daarboven wordt het echografie genoemd. Het feit dat ons oor geen infrageluid kan horen, betekent helemaal niet dat verschillende organen van ons lichaam het niet “horen”. De trillingsfrequenties van veel processen in ons lichaam bevinden zich in hetzelfde frequentiebereik als infrageluid. Wanneer ze samenvallen, bijvoorbeeld bij een opzettelijke externe invloed, treedt een sterke toename van de amplitude van geforceerde oscillaties op. Dit kan leiden tot slecht functioneren van interne organen of zelfs tot scheuren. In het geval van het hart kan het resultaat de dood zijn. Dit alles biedt een theoretische basis voor het maken van infrasoonwapens.
Maar in de regel zijn de belangrijkste ontwikkelingen in de richting van illegale wapens. Blootstelling aan een persoon met een voldoende sterk infrageluid kan in het ene geval angst, angst en paniek veroorzaken, in het andere geval - misselijkheid, oorsuizen, pijn. Dit dwingt de persoon in ieder geval om de plaats waar het wapen werd gebruikt te verlaten. Het lijkt erop dat het hier de moeite waard is om voorbeelden te geven van in gebruik genomen infrasoonwapens of om over tests te praten. Maar informatie hierover is waarschijnlijk een geheim verzegeld met zeven zegels. Ze praten erover, maar laten niets zien. Misschien is het enige echte voorbeeld van het gebruik van een dergelijk wapen de "akoestische bom" die door de NAVO werd gebruikt tijdens de operatie in Joegoslavië. De daardoor veroorzaakte schommelingen van zeer lage frequenties leidden tot paniek, maar slechts van korte duur.
Frequente berichtgeving in de media over het gebruik van infrasoonwapens verwijst in feite naar andere soorten akoestische wapens. Dit wordt bijvoorbeeld met succes gebruikt om demonstraties op te breken of tegen Somalische piraten. Een sterk geluid met een frequentie van 2-3 kHz is een zeer sterk irriterend middel en kan de vijand desorganiseren en uit het mentale evenwicht werpen. Maar, in tegenstelling tot infrageluid, bevindt het zich in het bereik van hoorbare golven.
Vergeet niet dat de zogenaamde "natuurlijke golf van angst" in het bereik van 7-13 Hz ligt. Infrageluid heeft in verschillende media een veel lagere absorptie-index dan andere geluidstrillingen, waardoor infrasoongolven zich over grote afstanden voortplanten. Het is infrageluid dat de eerste voorbode is van natuurrampen: aardbevingen, tyfonen, vulkaanuitbarstingen. Dus tijdens aardbevingen wordt infrageluid gegenereerd door de aardkorst, waardoor veel dieren het van tevoren kunnen voelen en de plaatsen van de verwachte ramp kunnen verlaten of zichtbare angst tonen als er geen manier is om te vertrekken. Een persoon hecht in de regel geen belang aan een onverwacht gevoel van angst. Deze natuurlijke eigenschap vormt echter de kern van angstaanjagende wapens. Overigens is infrageluid een van de waarschijnlijke aanwijzingen voor het mysterie van de Bermudadriehoek.
Railgun
De theoretische limiet voor de beginsnelheid van een artillerieprojectiel is ongeveer 2 km / s. Maar in de praktijk is het ook niet haalbaar. In het nieuwe tijdperk van hoge snelheden eist het leger meer van wetenschappers. En misschien zullen zeer binnenkort, in plaats van conventionele artilleriestukken, elektromagnetische kanonnen verschijnen. Een railgun, of railgun zoals het in de Verenigde Staten wordt genoemd, is een elektromagnetische massaversneller vanuit het oogpunt van fysica. Een ander type van een dergelijke versneller is het "Gauss-pistool", maar dit apparaat wordt bij praktische implementatie als niet echt effectief beschouwd.
De voordelen van railguns ten opzichte van conventionele artillerie zijn natuurlijk duidelijk. Het doel van het Amerikaanse leger voor de ontwikkelaars is om een elektromagnetisch kanon te maken dat een projectiel kan versnellen tot een snelheid van 5,8 km / s. Zo'n pistool zou in staat moeten zijn om in zes minuten een doelwit met een diameter van 5 meter te raken, gelegen op een afstand van 370 kilometer. Dit is 20 keer hoger dan de afvuursnelheden van artilleriewapens die momenteel in dienst zijn bij de Amerikaanse marine. Bovendien moet men begrijpen dat dergelijke projectielen geen explosieven bevatten, hun ongekende pantserdoordringende kracht ligt alleen in de kinetische energie van een projectiel dat met een ultrahoge snelheid wordt afgevuurd. De schepen waarop het de bedoeling is dergelijke wapens te plaatsen, zullen veiliger zijn vanwege de kleinere hoeveelheid explosieven die erop staan.
Railgun-tests in de VS.
wikipedia.org
Het moet gezegd worden dat het railgun geen speelgoed hoeft te worden in de handen van het leger. Wanneer de snelheid 7,9 km / s (de eerste ruimtesnelheid) bereikt, kan het worden gebruikt om satellieten in een lage baan om de aarde te lanceren.
Ook in Rusland worden railguns ontwikkeld. De eerste openbare tests vonden deze zomer plaats in de Shatura-afdeling van het Joint Institute for High Temperatures van de Russian Academy of Sciences. Demonstratietests bereikten een projectielsnelheid van 3,2 km / s. Maar volgens de president van de Russische Academie van Wetenschappen, Vladimir Fortov, die bij de tests aanwezig was, was het maximum dat uit het apparaat werd gehaald 11 km / s. Toegegeven, in ons geval spreken wetenschappers niet over het militaire gebruik van het railgun. Volgens Fortov staan de wetenschappers van de Academie van Wetenschappen voor drie taken: het verkrijgen van een systeem met hoge drukken en het bestuderen van het universum met hun hulp, het beschermen van de planeet tegen snelle ruimtelichamen en het in een baan brengen van satellieten.
Het werkingsprincipe van de Lorentz-troepen in het railgun
wikipedia.org
Zoals de naam al aangeeft, gebruikt een railgun (elektromagnetisch pistool) elektromagnetische kracht om een projectiel te versnellen. Het railgun is een paar parallelle elektroden (rails) die zijn verbonden met een krachtige gelijkstroombron. Het projectiel, dat deel uitmaakt van een elektrisch circuit (geleider), versnelt door de Lorentz-kracht, drukt het uit en versnelt het tot ultrahoge snelheden.
Vladimir Fortov test een binnenlands railgun
novostimo.ru
Neutrino link
Elke overdracht van informatie op afstand is gebaseerd op een of ander fysisch fenomeen. Radiocommunicatie maakt gebruik van radiogolven met een golflengte van 0,1 millimeter als signaaldrager. Er lopen experimenten op het gebied van lasercommunicatie. Het zal vooral in trek zijn voor het verzenden van informatie in de ruimte. Als we op een dag tachyons ontdekken (als het enigszins mogelijk is) en ze tot onze dienst kunnen stellen, dan zal tachyoncommunicatie, die informatie met een superluminale snelheid verzendt, de basis worden voor ultra-langeafstandscommunicatie in de ruimte. Maar dit is al de toekomst van de Star Wars van de volgende eeuw. Nu wetenschappers worden geconfronteerd met meer prozaïsche taken, moeten ze omgaan met onderzeeërs.
Neutrino is een neutraal fundamenteel deeltje dat tot de klasse van leptonen behoort en alleen deelneemt aan zwakke en zwaartekrachtsinteracties. Leptonen omvatten in het bijzonder een elektron, maar geen proton en een neutron, dit zijn al baryonen. De eigenaardigheid van een neutrino is dat het extreem zwak interageert met materie. Dit deeltje kost niets om door onze planeet te vliegen, en niets zal het vertragen. Voor communicatie met onderzeeërs, die al maanden in de diepten van de oceaan aan het vechten zijn, is zo'n verbinding perfect. Zeezoutwater is een goede stoorzender voor radiosignalen. En tevoorschijn komen om het te accepteren, betekent de vijand zichzelf laten ontdekken. Voor communicatie met onderzeeërs worden nu ultra lange radiogolven gebruikt, waarvan de lengte meer dan tien kilometer is. In ons land verzorgt het 43e communicatiecentrum van de Russische marine (radiostation "Antey") communicatie met onderzeeërs. Vanwege zijn gigantische omvang kreeg het radiostation de naam "Goliath". Toegegeven, niet hier, maar in Duitsland, vanwaar het na de oorlog als trofee werd gehaald.
Neutrino's zijn dus in staat om alle afstanden en obstakels te overwinnen. Zelfs als het nodig is om een signaal af te geven aan de maanbasis op de achterkant van onze satelliet, zal deze rustig door de maan gaan. Het is alleen deze positieve eigenschap die het voorlopig niet mogelijk maakt dit deeltje volledig te temmen. Het heeft praktisch geen interactie met de stof en leent zich ook niet om volledig te "vangen". Hoe de neutrinoverbinding in werkelijkheid zal worden gerealiseerd, is nog niet bekend. Maar er zijn enkele zeer interessante voorstellen over deze kwestie. Onderzoekers van de Virginia Polytechnic University stellen bijvoorbeeld voor om om te beginnen eenrichtingscommunicatie met onderzeeërs tot stand te brengen. De zender wordt een opslagmuonring, die een neutrinoflux zal leveren met een intensiteit van 1014 deeltjes per seconde. Passeren door de planeeteen onbeduidend deel van neutrino's moet reageren met materie (atoomkernen in een watermolecuul), waardoor er hoogenergetische muonen worden gevormd die op hun beurt een zwakke gloed in water veroorzaken (Cherenkov-straling). Dit wordt geregistreerd door overgevoelige fotodetectoren op de onderzeeër.
Neutrino zender - muon ring
newswise.com
De transmissiesnelheid voor een dergelijk kanaal is 10 bits per seconde. Dit is veel vergeleken met wat we nu hebben. Een radiokanaal dat gebruikmaakt van een zeer lage frequentie (VLF / VLF) myriameter (golflengte 10–100 km) heeft een bandbreedte van 50 bits per seconde. Maar om een dergelijk signaal te ontvangen, moet de onderzeeër ofwel tot een diepte van 20 meter zwemmen of een boei met een antenne aan een lange kabel loslaten. Deze hele procedure verhoogt het risico van detectie van de onderzeeër en beperkt de manoeuvreerbaarheid ervan. Bij gebruik van decamegametergolven (10.000–100.000 km) met extreem lage frequentie (ELF / ELF), drijft de boot mogelijk niet, maar is de signaaloverdrachtsnelheid slechts 1 bit per minuut.
Sergey Sobol
