Акустическое оружие — Высококачественное звучание аппаратуры © Галкин, Палкин, Малкин, Чалкин и Залкинд — LiveJournal
Пассажиры в ужасе прячутся по каютам. Пираты, о которых на борту Seabourn Spirit ходили лишь байки, оказались вполне реальными парнями на быстроходных белых моторках. А этот дымок, что поднимается над их лодками — о Боже! — это же выстрелы! Круизное судно класса «люкс» — неплохая добыча. На борту 151 пассажир, за бортом Индийский океан, до берега сотня миль. XXI век встретил мореплавателей небывалым всплеском пиратства. Чемпион мира в этом смысле — Сомали: захваты и обстрелы судов тамошними пиратами все чаще фигурируют в сводках новостей. Однако в случае с Seabourn Spirit пиратам не повезло. Гражданское судно, не имевшее никакого традиционного вооружения, дало отпор пиратам! После этого случая, в красках описанного мировыми СМИ, широкая общественность узнала о существовании того, что в отечественной прессе сейчас принято называть «акустическими пушками».
Западная пресса пользуется иным термином — «акустическое оповещающее устройство» (acoustic hailing device, AHD). Это несколько в большей степени соответствует основному назначению данного типа приборов. Действительно, правила судоходства предполагают в определенных обстоятельствах подачу звуковых сигналов. И устройства оповещения должны обладать достаточной мощностью, чтобы эти сигналы были услышаны. Однако использовать то, во что выродился пароходный гудок, для обороны от морских бандитов… Впрочем, любимое орудие защиты водителей наземных транспортных средств — монтировка — тоже не является оружием по своему непосредственному предназначению.
Круизный лайнер Seabourn Spirit первым успешно применил LRAD как акустическое оружие |
Кошмарный, но закончившийся хэппи-эндом случай на круизном лайнере оказался весьма полезен в маркетинговом отношении.
На сегодняшний день существует несколько производителей приборов, позиционирующих свои продукты как «акустические оповещающие устройства» — термин «звуковое оружие» практически не употребляется в маркетинговых материалах.
Все эти устройства предназначены, в первую очередь, для передачи звуковых сообщений на большие расстояния; вблизи все они обеспечивают звуковое давление, превышающее болевой порог. Изначально разработанные для применения на море, такие «оповещатели» в той или иной степени обладают направленным действием.
| Быть в курсе физики | |
| Прежде чем начать рассказ о техническом устройстве акустических приборов высокой мощности, следует, пожалуй, сделать некоторые пояснения. Ученые уже очень давно установили, что 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. Громкость звука характеризуется звуковым давлением, обычно выраженным в единицах логарифмической шкалы — децибелах, и численно выражается как двадцать десятичных логарифмов от соотношения измеряемого звукового давления (P1) к уровню звука, минимально различимого человеческим ухом — 20 мкПа (P0). SPL = 20 lg(P1/P0) Откуда взялся множитель 20? Децибел — одна десятая часть бела, из-за этого умножаем на 10. Но сравниваются не среднеквадратичные значения амплитуд, а мощности — каждая из которых равна квадрату амплитуды, а двойку, согласно свойствам логарифмирования, можно перенести из степени в множитель. Шёпот в логарифмической шкале соответствует 10 дБ, обычный разговор — 40-50 дБ, а автомобильный сигнал в непосредственной близости от источника достигает 100 дБ. | |
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.
LRAD
Фото: Photographer’s Mate 3rd Class Tucker M. Yates/US NAVY |
Пожалуй, 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 уже упоминавшаяся нами компания American Technology Corp. LRAD был изобретен Элвудом «Вуди» Норрисом (Woody Norris), и его успешные продажи лежат в основе создания всего сегмента рынка таких устройств, существующего с 2004 года.
Однако 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.
С технологией LRAD связано еще больше мифов, чем с возможностями этого устройства. Компания American Technology показала высокий класс в области public relations, так умело подавая информацию о LRAD вместе со сведениями о других своих разработках, что на неискушенного читателя наползло целое облако заблуждений насчет физических принципов работы этого прибора. Например, в зарубежных СМИ ходили не подтвержденные экспертами слухи о том, что звук в «акустических устройствах дальнего действия» переносится в пространстве с помощью модуляции слышимых колебаний ультразвуком — подобно тому, как низкочастотный радиосигнал модулируется высокочастотным в системах радиосвязи. Такая технология, по утверждению производителя, «позволяет создать узкую диаграмму направленности».
На самом деле, как нам удалось выяснить, подобный физический принцип используется в совсем другом продукте компании — параметрических звуковых извещателях HSS. Они действительно обладают весьма узкой диаграммой направленности, но максимальная громкость этих приборов ограничена всего лишь 90 децибелами.
При всех своих достоинствах параметрические звуковые излучатели крайне неэффективны с энергетической точки зрения и до болевого порога просто не дотягивают. А маркетинговая служба вендора, мягко говоря, несколько подтасовала информацию ради придания привлекательности своему продукту.
Зависимость акустического излучения от дистанции для самого мощного устройства из линейки — LRAD 1000. Звуковое давление перед устройством превышает 150 дБ и падает до 100 дБ на дальности в 500 метров. Однако позади акустической пушки звук на 60 дБ тише — для оператора она безопасна. |
В отличие от привычных для нас бытовых колонок, в «пушках» LRAD для генерации акустического колебания используются не электромагнитные катушки, а пьезоэлектрические излучатели — кристаллы с анизотропными свойствами, изменяющие свои линейные размеры при подаче на них потенциала, и таким образом преобразующие электрический сигнал в акустическое колебание.
Согласно статьям в западной технической прессе, LRAD представляет собой массив из сонаправленных пьезоэлектрических излучателей с раструбами — его элементы при этом расположены в два слоя так, что раструбы верхнего ряда частично перекрывают нижние излучатели. По некоторым данным, пьезоэлектрические излучатели нижнего ряда опережают по фазе излучатели верхнего ряда; однако, ни о какой фокусировке путем дискретного изменения фазы, как это делается для высокочастотных электромагнитных волн в фазированных антенных решетках, речи не идет.
Использование пьезоэлектрических излучателей вместо традиционных электромагнитных динамиков позволило значительно повысить энергетическую эффективность устройства — при работе в режиме максимальной громкости LRAD потребляет не более 900 Вт электроэнергии. Однако эта технология имеет один существенный недостаток — нижняя граница частотного диапазона акустических устройств, построенных на пьезоэлементах, составляет приблизительно 2 кГц. То есть ими может быть воспроизведена лишь верхняя часть диапазона частот, занимаемого человеческим голосом.
Телефонные линии обеспечивают передачу звука частотой от 0,3 до 3,4 кГц — а «расширенный» частотный диапазон акустического излучения устройства, возглавляющего линейку продуктов LRAD, составляет от 0,72 до 6,6 кГц. О частотных характеристиках других моделей на официальном сайте компании-производителя не сообщается.
В настоящее время American Technology Corp. предлагает модели LRAD 500, LRAD 1000, LRAD-R (с дистанционным управлением), а также LRAD 500X, 1000X и RX — с расширенным акустическим диапазоном. Есть и заведомо маломощная рупорная модель LRAD 100X.
Однако продукты компании ATC не являются единственными в своем классе. 9 января 2008 года Главное бюджетно-контрольное управление правительства США отклонило протест компаний Wattre Inc. и IMLCORP LLC, оспаривавших результаты тендера на поставку акустических оповещательных устройств для ВМС США. В сравнительных испытаниях, проводившихся в рамках тендера, участвовали три устройства, предоставленные соответственно компаниями American Technology Corp.
, IMLCORP LLC и Wattre Inc. Тест был организован так: акустические устройства установили на берегу озера и направили на находящийся на акватории катер с группой экспертов. Катер находился на расстоянии 450 м от «линии огня». Для каждого устройства была проведена серия из шести испытаний: в трех случаях лодка была неподвижна, в трех — двигалась; уровень фонового шума составлял — 88 дБ. Каждому из экспертов предлагалось оценить различимость звукового сигнала по десятибалльной шкале. В итоге LRAD набрала 100%, продукт компании IMLCORP — 91,6%, а устройство от корпорации Wattre — 66,6%. Кроме различимости звуковых сообщений, оценивались и другие аспекты: условия гарантийного обслуживания, соответствие требуемым характеристикам, цена и так далее. Тендер выиграла компания ATC.
Hyperspike
Звук от HS-60 способен травмировать барабанные перепонки даже на значительном расстоянии. |
Рядом — Курт Грейбер, генеральный директор компании Wattre, любезно согласившийся ответить на наши вопросы.Сведений о том, какие именно устройства этого производителя приняли участие в тестировании, а также насколько беспристрастными были организаторы испытания, обнаружить не удалось. Однако документально подтвержденный рекорд максимальной громкости воспроизводимого звука принадлежит акустическому оповещающему устройству компании Wattre Inc. 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.
«Человек, находящийся внутри созданного системой Hyperspike «луча», не в состоянии определить направление звука — он испытывает ощущение, что на него надеты наушники. Он как будто бы погружен вовнутрь звука — если только не присутствуют существенные акустические отражения, или если объект воздействия не перемещается в пространстве с достаточной скоростью», — рассказал корреспонденту газеты Security News Курт Грейбер (Curt Graber), генеральный директор компании Wattre.
Уровень звукового давления серийного акустического прожектора Hyperspike HS-24 падает медленнее, чем у LRAD. «Старший брат» этого устройства акустическая пушка Hyperspike HS-60 удерживает мировой рекорд по громкости звука. |
«В настоящее время еще только определяются все возможные виды применения созданных по технологии Hyperspike продуктов, и, разумеется, существуют покупатели, заинтересованные в использовании этих устройств для управления поведением людей — вплоть до их принуждения к тому, чтобы покинуть охраняемую территорию.
С другой стороны, любое электроакустическое устройство может одинаково легко проигрывать Баха или «Металлику», передавать сообщения грозным властным голосом и, к примеру, транслировать крики ястреба, чтобы отпугнуть птиц от взлетной полосы в аэропорту», — ответил он на вопрос о применении продукции его предприятия в качестве «несмертельного оружия».
В настоящее время, согласно информации, выложенной на веб-сайте 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 оповещательные устройства Hyperspike используются на кораблях береговой охраны США.
IMLCORP
Другая принимавшая участие в тендере компания — IMLCORP LLC — производит наиболее традиционные системы акустического оповещения. Продукты серий AlertCommander и SoundCommander представляют собой, судя по их внешнему виду, вполне обычные рупорные динамики большой мощности — а 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 сколь-нибудь серьезного болевого воздействия на человека. Мы включили SoundCommander в этот обзор лишь потому, что компания IMLCORP принимала участие в одном тендере с ATC и Wattre. Вполне вероятно также, что производителей подобной продукции не так уж мало, однако на применение ее в качестве «звукового оружия», по имеющимся у нас данным, более не претендует ни один вендор.
Забавный факт: в оспаривающем результаты тендера судебном протесте сообщалось, что «ширина основного лепестка акустического излучения продукта IMLCORP всего лишь на 1 градус превышает заявленный в технической спецификации максимум в 30 градусов, что не является принципиальным».
MAHD-R
Еще одно 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».
Прочие производители по тем или иным причинам избегают так называть свою продукцию. Об упомянутом устройстве в открытых источниках нами найдено крайне мало информации. Акустические характеристики представлены уже знакомым нам параметром — максимальным относительным звуковым давлением на расстоянии 1 метра от излучателя, которое здесь составляет 151 дБ.
Акустическое устройство MAHD-R со встроенным микрофоном является IP-устройством с полностью компьютерным управлением |
Нашу вежливую просьбу предоставить чуть более детальную информацию об устройстве производитель, к сожалению, проигнорировал. В качестве конкурентного преимущества потенциальным клиентам преподносится то, что устройство «управляется удаленно по протоколу IP через интерфейс 10/100-Мбит Ethernet с помощью джойстика», — внимание, это прямая цитата из рекламного проспекта! — «Если бы на Seabourn Spirit использовалось устройство MAHD-R, ранения охранника можно было бы избежать».
К прочим «наворотам» предлагаемого продукта можно отнести наличие телекамеры, направленного микрофона и поворотного устройства.
Резюме
В последние пару лет в СМИ постоянно мелькают упоминания о «секретном новейшем акустическом психотропном оружии нелетального действия» (порядок и набор слов можно изменить в произвольном порядке): то его используют американцы в Ираке, то с его помощью разгоняют демонстрации грузинских оппозиционеров, то оно появляется в зоне арабо-израильского конфликта — и в 99% случаев такой материал иллюстрируется изображением LRAD, установленного на бронетранспортере или военном внедорожнике. Однако ни LRAD, ни другие акустические устройства высокой мощности, которые с легкой руки журналистов превратились в «акустические пушки», не создавались как «оружие» — это в первую очередь средства связи. Во время Второй мировой войны рупорные репродукторы точно так же устанавливались на военной технике; да и идея разгонять демонстрации с помощью громких сирен тоже не нова.
Правда, вся «психотропность» этого «оружия» сосредоточена в громком звуке, вызывающем боль в органах слуха.
Однако в некоторых случаях громкий направленный звук может стать весьма эффективным средством управления толпой; с его помощью можно повлиять и на поведение преступников — если застать их врасплох и без средств защиты слуха. В самом деле, уровень звукового давления в 150 дБ может существенно повредить барабанные перепонки.
| Модели | LRAD 1000X | Wattre HS-24 | Wattre HS-60 | IMLCORP SC3600 | MAHD-R |
| Максимальное относительное звуковое давление на расстоянии: | |||||
| 1 м | 152 дБ | 153 дБ | 182 дБ | 134 дБ | 151 дБ |
| 100 м | — | 127 дБ | >140 дБ | — | — |
| 300 м | 100 дБ | 120 дБ | — | — | — |
| Заявленная ширина основного лепестка диаграммы направленности | 30° | 10° | 10° | >30° | 30° |
| Заявленный диапазон частот | 0,72-6,6 кГц | 0,375-19 кГц | 0,21-10 кГц | 0,5-6,5 кГц | 0,02-20 кГц |
Макс. потребляемая мощность | 900 Вт | около 900 Вт | 3 кВт | — | 2 кВт |
Мировой рынок акустических оповещающих устройств высокой мощности еще очень и очень молод, а на постсоветском пространстве этот сектор, по сути, отсутствует. Однако потенциал продаж у этой техники, по всей видимости, немалый. Приборы, создающие мощный направленный звук, могут оказаться полезны для самых разных систем безопасности, в частности — для охраны периметра. Кроме правоохранительных агентств и военных структур, очевидна востребованность и на гражданском флоте — и в качестве средства связи, и, как показывает победный опыт Seabourn Spirit, в качестве компонента охранных систем. Выше уже упоминалось применение для отпугивания птиц — важный компонент обеспечения авиационной безопасности. Предположительно, подобные системы могут быть полезны в исправительных учреждениях.
Технологии генерации направленных звуковых волн продолжают развиваться. Судя по напряженности отношений между технологическими конкурентами на Западе, однозначно предпочтительного решения пока еще не найдено.
И здесь у российских разработчиков есть прекрасная возможность обойти западных коллег, а у отечественного производителя — перспектива занять своей продукцией рыночные ниши — и дома, и за рубежом. Как говорят в казино на круизных лайнерах, «делайте ваши ставки, господа!»
Илья Заболотнов
Security News
ОТСЮДА
необходимые материалы и сборка устройства по схеме
Привет. Сегодня мы соорудим пушку Гаусса в домашних условиях из частей, которые легко можно найти в местных магазинах. Используя конденсаторы, выключатель и кое-какие другие части, мы создадим пусковую установку, способную при помощи электромагнетизма запускать небольшие гвозди на расстояние примерно до 3 метров. Приступим!
Шаг 1: Смотрим видео
Сначала посмотрите видео. Вы изучите проект и увидите пушку в действии. Читайте дальше для изучения более детальной инструкции сборки устройства Гаусс Ган.
Шаг 2: Собираем необходимые материалы
Для проекта вам понадобится:
- 8 больших конденсаторов. Я использовал 3,300uF 40V. Ключевым моментом здесь является то, что чем меньше вольтаж — тем меньше опасности, поэтому поищите варианты в районе 30 — 50 Вольт. Что касается ёмкости, то чем больше — тем лучше.
- Один выключатель для токов высокой силы
- Одна катушка на 20 витков (я скрутил свою из провода стандарта 18awg)
- Медный лист и/или толстый медный повод
Шаг 3: Склеиваем конденсаторы
Возьмите конденсаторы и склейте их вместе таким образом, чтобы положительные клеммы находились ближе к центру склеивания. Склейте их сначала в 4 группы по 2 штуки. Затем склейте по две группы вместе, получив в итоге 2 группы из 4 конденсаторов. Затем положите одну группу на другую.
Шаг 4: Собираем группу конденсаторов
Фотография показывает, как должна выглядеть итоговая конструкция.
Теперь возьмите позитивные клеммы и соедините их друг с другом, а затем припаяйте к медной накладке.
Накладкой может послужить толстый медный провод или лист.
Шаг 5: Спаиваем медные накладки
Используйте при необходимости направленное тепло (небольшой промышленный фен), разогрейте медные накладки и припаяйте к ним клеммы конденсаторов.
На фото видна моя группа конденсаторов после выполнения этого шага.
Шаг 6: Спаяйте отрицательные клеммы конденсаторов
Возьмите еще один толстый проводник, я использовал изолированный медный повод с большим сечением, сняв с него в нужных местах изоляцию.
Согните провод так, чтобы он максимально эффективно покрывал всю дистанцию нашей группы конденсаторов.
Спаяйте его в нужных местах.
Шаг 7: Подготовьте снаряд
Далее нужно подготовить для катушки подходящий снаряд. Я намотал свою катушку вокруг бобины. В качестве дула я использовал небольшую соломину. Следовательно, мой снаряд должен входить в соломинку. Я взял гвоздь и обрезал его до длины примерно в 3 см, оставив острую его часть.
Далее я зашлифовал остриё, чтобы сделать его максимально острым.
Шаг 8: Найдите подходящий выключатель
Затем мне нужно было найти способ сбросить заряд из конденсаторов на катушку. Большинство людей для таких нужд используют выпрямители (SCR). Я решил действовать проще и нашел выключатель, работающий при высокой силе тока.
На выключателе есть три отметки силы тока: 14.2A, 15A, и 500A. Мои расчеты показали максимальную силу примерно в 40A на пике, продолжающемся около миллисекунды, так что всё должно было сработать.
ЗАМЕТКА. Не используйте мой метод включения, если ёмкость ваших конденсаторов будет больше. Я испытывал удачу и всё обошлось, но вам не захочется, чтобы выключатель взорвался из-за того, что вы пропустили 300A через выключатель, рассчитанный на 1A.
Шаг 9: Наматываем катушку
Мы почти закончили собирать электромагнитную пушку. Время намотать катушку.
Я испробовал три разных катушки и обнаружил, что примерно 20 витков изолированного провода стандарта 16 или 18 awg действуют лучше всего. Я использовал старую бобину, намотал на неё проволоку и продел внутрь пластиковую соломину, запаяв один конец соломины горячим клеем.
Шаг 10: Собираем устройство по схеме
Теперь, когда вы подготовили все части, соедините их вместе. Если у вас возникли какие-то проблемы — следуйте схеме.
Шаг 11: Пожаробезопасность
Мои поздравления! Мы сделали пушку Грасса своими руками. Используйте зарядник, чтобы зарядить ваши конденсаторы до почти максимального напряжения. Я зарядил свою установку на 40V до 38V.
Зарядите снаряд в трубку и нажмите кнопку. Ток пойдёт на катушку и она выстрелит гвоздём.
БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ! Даже учитывая, что это низкоточный проект, и что он вас не убьёт, но всё же такой ток может навредить вашему здоровью. На второй фотографии видно, что станет, если вы случайно соедините плюс и минус.
Weapons — Как сделать звуковую пушку
Хорошо известно, что при правильной частоте этот звук, и только звук, может разбить бокал вина. Эти демонстрации всегда зрелищны, так что давайте строить оружие по тому же принципу.
Предположения
Так как мы работаем со звуком, выше определенного порога звуковая волна просто разнесет цель.
CDC перечисляет 10 фунтов на квадратный дюйм избыточного давления как
.Убито больше всего людей
, так что давайте использовать это как верхнюю границу требований к мощности для этого оружия, так как мы хотим превратить человека в жидкость, а не мгновенно измельчить его.
Далее, мы предполагаем, что можем преодолеть высокую естественную эластичность кожи, чтобы вызвать ее разжижение.
Соображения безопасности
В OP говорится, что это будет оружие, устанавливаемое на человека, поэтому необходимо принять меры предосторожности, чтобы гарантировать, что носитель оружия не расплавится. Хотя ультразвук по-прежнему звучит, его можно «прицеливать», поскольку ультразвуковой преобразователь направляет звук в этом направлении, а не куда-либо еще. Пока носитель оружия не «смотрит в ствол», с ним все должно быть в порядке.
Требования к питанию
Пороговое значение избыточного давления 10 psi, указанное в разделе «Предположение», в 700 раз превышает пределы человеческого слуха (130 дБ).
Для динамиков, генерирующих звук мощностью 110 дБ, часто требуются тысячи ватт. Конечно, энергия от обычных динамиков распространяется по гораздо более широкой области, чем ультразвуковой преобразователь, но я думаю, что это устанавливает достойную нижнюю границу требований к мощности для этого оружия. Учитывая, что также не известны требования к мощности для достижения деструктивного резонанса в тканях человека, источник питания можно попросить обеспечить мегаватты мощности, но поскольку мы не знаем, сколько энергии требуется для разжижения человеческой плоти, давайте просто возьмем- волна и назвать это хорошо.
Обычные громкоговорители просто не обладают необходимой выходной мощностью или необходимой направленностью, поэтому давайте воспользуемся ультразвуковыми преобразователями. Предположим, что можно создать ультразвуковой преобразователь мегаваттного класса и согласовать его с адекватной технологией рассеивания тепла.
Требования к частоте
Не существует какой-то одной частоты, на которой резонирует человеческое тело, или, возможно, она существует, но мощность, необходимая для этого, равна удару взрывной волной взрывчатки.
Как минимум, вам нужно знать только две частоты: мышцы и кожу, чтобы считаться «разжижением цели». Одни только мышцы просто заставят цель упасть. Только кожа делает цель голой. Это оставляет ужасающую перспективу, что мозг все еще не поврежден, но тело цели разжижается. Если нервные окончания все еще функционируют, то… Смерть вскоре последует, но, глядя вниз, вы увидите, как ваше тело превращается в жидкость… это кошмарное топливо.
Убить кого-то может быть не так эффективно, как просто покалечить его, разжижая его кожу. Раненые солдаты требуют значительно больше ресурсов для лечения/транспортировки, чем мертвые солдаты.
Время эффекта
У меня нет цифр, но я думаю, что эффект произойдет очень быстро, всего за несколько секунд. Это делает его эффективным оружием на поле боя, потому что вы не можете ожидать, что цель останется неподвижной в течение минуты или около того.
Конструкция оружия
Поскольку ультразвуковой преобразователь по определению излучает звук на частоте более 20 кГц, нам понадобится второй преобразователь, чтобы использовать интерференцию для генерации целевой частоты.
Оба преобразователя могут быть установлены на крепление типа пистолета, связанное с рюкзаком источника питания. Важным фактором будет рассеивание тепла от источника питания и преобразователей. Добавьте элемент управления, чтобы позволить носителю оружия выбирать целевую частоту с некоторыми предустановками для кожи, костей и т. д. Однако доступ к необработанной частоте позволяет носителю экспериментировать с поиском частоты для камня или металла.
Схема ультразвукового оружия (УЗО) | Проекты самодельных схем
Вы здесь: Главная / Безопасность и сигнализация / Схема ультразвукового оружия (УЗО)
Последнее обновление от Swagatam 95 комментариев
В этом посте обсуждается простая схема ультразвукового оружия, также называемая УЗВ, используя самые обычные детали, такие как IC 555 и несколько других пассивных компонентов, для создания необходимого ультразвукового звука, пронзающего уши.
С ростом преступности в современном обществе, особенно в отношении женщин, ношение какого-либо эффективного оружия стало совершенно необходимым.
Однако хранение оружия, такого как ручной пистолет, может быть слишком рискованным и опасным, так как это может привести к смерти или серьезным травмам и может спровоцировать юридическое вмешательство.
Отличным вариантом, который может быть столь же эффективным в таких случаях, но не переходить опасные пределы, может быть УЗВ или ультразвуковое оружие.
Что такое USW
USW – это устройство или электронная схема, предназначенная для генерации пронзительных, неприятных частот, которые могут вызывать сильное беспокойство или болезненные ощущения у нападавшего. при нацеливании на нападавшего человека или животное.
Этот звуковой опустошитель обычно работает с усиленными частотами от 10 до 15 кГц с эффектом размашистости, напоминающим звук, возникающий, когда мы царапаем ногтем брусок мела или известняка (усилите его в 50 раз).
Такие устройства USW уже доступны на рынке, но сделать их дома может быть очень весело и полезно.
Ниже можно увидеть простую версию, которая включает пару IC 555 для предполагаемых действий.
Предлагаемую схему ультразвукового оружия можно понимать следующим образом:
В основном обе микросхемы сконфигурированы как нестабильные мультивибраторы, но тот, что слева, используется как генератор с медленным нарастанием и спадом или генератор треугольных волн.
Работа схемы
Схема IC 555, показанная справа, подключена как высокочастотный генератор, определяемый резистором 1,5 кОм, P2 и конденсатором 0,01 мкФ.
Медленное нарастание/спад с конденсатора 1 мкФ левого IC555 подается на управляющий вход № 5 правого нестабильного каскада IC555.
Вышеупомянутое интегрирование приводит к высокочастотному качающемуся напряжению на выводе № 3 правой ИС, которое подается на транзисторный каскад усилителя тока, состоящий из мощного транзистора D40D5 или любого другого аналогичного NPN-аналога.
Этот усиленный ток далее подается на пару катушек индуктивности, которые преобразуют сильный ток в высокочастотное напряжение, подходящее для управления мощными пьезопреобразователями или элементами зуммера.
Для двух параллельных катушек индуктивности здесь мы включаем первичные обмотки обычных выходных трансформаторов радиоприемника, а последовательная катушка индуктивности может быть любого типа со значением около 1000 мкГн.
S4 — это кнопка включения, используемая для включения схемы.
S1 предназначен для выбора опции эффекта быстрой или медленной развертки, а S3 — переключатель выбора частоты, который следует выбрать для фиксации оптимального диапазона частот. P2 устанавливает окончательную частоту, которая будет подаваться на выход.
Регулировка частоты развертки
P1 предназначен для корректировки желаемой скорости развертки.
Вся схема работает при напряжении 18 В, также можно попробовать более низкие напряжения до 12 В с хорошими результатами.
Батарейный блок, сделанный из перезаряжаемых никель-кадмиевых элементов, достаточно хорошо подходит для применения в ультразвуковом оружии.
Весь блок должен быть установлен внутри пластикового корпуса, изготовленного путем изготовления пластиковых труб, таким образом, чтобы он напоминал внешний вид пистолета с S4, расположенным в положении спусковой кнопки.
Пьезоэлемент должен быть собран внутри горловины воронки, а весь узел должен быть закреплен на конце изготовленного выше ствола пистолета.
Принципиальная схема Sonic Devastator
Более глубокое исследование показывает, что функция свипирования левой стороны IC 555 через транзистор 2N2222 может быть достигнута только тогда, когда 2N2222 сконфигурирован как эмиттерный повторитель, как показано на следующей модифицированной схеме.
Треугольные волны от контакта 6/2 с левой стороны будут генерировать модулирующую треугольную волну, которая будет усилена микросхемой 2N2222 для подачи на контакт № 5 с правой стороны 555, и это будет генерировать предполагаемый резкий звук переключения ВКЛ. ВЫКЛ. пьезопреобразователь.
Список деталей
Резисторы 1/4 Ватт 5% CFR
- 10K = 4
- 10 Ом = 1
- 1K5 = 1
- 3,9K = 1
- 470121 291221 2 1 21 2
- 2 1 21 2
- 2,9K = 1
- 470121 2
- 3,9K = 1
- 470122 2
- 3,9K = 1
- 470122 3
- 3,9K = 1
- 470121 3
- 3,9K = 1
- 470122
- .
Эмиттер 2N22222) - ПРЕДОСТ 500K = 1
- ПРЕДОЕТА 10K = 1
Эмиттер 2N22222)Конденсаторы
- 0,01UF = 4 (Ceramic Disc)
- 1UF/25V = 2 (Ceramic Disc)
- 1UF/25V = 2 (Ceramic Disc)
- 1UF/25V = 2 (Ceramic Disc)
- 1UF/25V = 2 (Ceramic Disc)
- 1UF/25V = 2 (Ceramic Disc)
- 1UF/25V = 2 (Ceramic Sic электролитический)
Транзисторы
- 2N2222 = 1
- BD139 или TIP31 = 1
IC 555 = 2
Выходной аудиотрансформатор = 1 или 2
Пьезопреобразователь = 1 (собран в пластиковом корпусе) устраняется, если пьезоэлемент и дроссель подключены параллельно, между коллектором BD139 и положительной линией.
Катушка индуктивности может быть любой катушкой зуммера, а пьезоэлемент может быть 27-мм пьезоэлементом, собранным внутри пластикового корпуса.
Детали катушки драйвера преобразователя
Как сделать USW на большое расстояние
Описанную выше конструкцию можно эффективно использовать для дистанционного управления на большом расстоянии, если сконфигурировать ее с парой схем RF FM передатчика и приемника, как показано ниже:
О Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель.