Юный техник, 2004 № 09

Операция с треском провалилась. А знаете почему? Оказалось, что техника того времени не способна была воспроизводить инфразвук.

Впрочем, изобретатели Третьего рейха на том не успокоились. Некий доктор Циппермейер пару лет спустя создал «ураганное орудие». Оно должно было производить акустические вихри за счет взрывов в камере сгорания. Затем ударные волны с помощью специальных раструбов направлялись на объект и должны были, по замыслу автора, сбивать самолеты противника. Уменьшенный прототип звукового орудия, говорят, разнес на испытаниях в щепки толстые доски на расстоянии около 200 м. Однако дальнейшие работы застопорились, поскольку тот же эффект оказалось невозможно воспроизвести на большем расстоянии от установки — самолеты спокойно летели дальше.

Тем не менее, когда в апреле 1945 года установку чудовищных размеров обнаружили союзники на полигоне в Хиллерслебене, они решили продолжить акустические эксперименты. Дальнейшие опыты подтвердили печальную славу сверхнизких колебаний. Люди, облучаемые инфразвуком, впадают в панику, страдают от сильной головной боли, теряют рассудок. При частоте 7 Гц наступает резонанс всего организма: «в пляс» пускаются желудок, сердце, легкие. Бывает, что мощные звуки разрывают даже кровеносные сосуды.

Акустические хитрости

Ну а чем занимаются исследователи инфразвука в наши дни? В «ЮТ» № 9 за 2002 год мы рассказывали об акустическом лазере — устройстве, способном сформировать узконаправленный звуковой луч, с помощью которого можно передавать звуковую информацию в точно назначенное место. Так, чтобы ее услышал лишь человек, которому она предназначена. Сейчас появились и другие возможности использования узконаправленных акустических волн.

Еще в 80-е годы прошлого века начала свое интенсивное развитие акустическая голография. В отличие от голографии оптической, акустическая голография нашла себе применение прежде всего в геофизике. С помощью сейсмических волн, проникавших глубоко в недра нашей планеты, ученые научились получать сведения о строении земных слоев, их особенностях, о расположении в подземных кладовых тех или иных полезных ископаемых.

В дальнейшем акустическую голографию стали использовать и в технике. На схеме показано, как можно увидеть изображение объекта в непрозрачной среде — например, в мутной воде.

Объект 1, погруженный в ванну с жидкостью, облучается пучком ультразвуковых волн, исходящих от источника 2. Волны, отраженные от объекта, попадают на поверхность жидкости. На эту же поверхность с другой стороны направляется опорный пучок, для которого в акустической голографии вместо обычного зеркала удобнее использовать еще один излучатель 3. Интерференция обоих пучков приводит к своеобразному искривлению поверхности жидкости. И в нем, как в зеркале, образуется изображение облученного предмета. Причем, как уверяют исследователи, в некоторых случаях им удается видеть не только его форму, но и внутреннее строение — например, раковины и прочие дефекты внутри металлической отливки.

Схема установки для акустической голографии. Цифрами обозначены:

_{1 — объект; 2 — первый излучатель ультразвука; 3 — второй излучатель ультразвука; 4 — зрительный прибор; 5 — лазер, с помощью которого создается голографическое изображение.}

А совсем недавно подобная технология пришла в медицину. Решетка излучателей, управляемая компьютером, формирует узконаправленную звуковую волну, которая фокусируется в любой заранее указанной точке как воздушной, так и водной среды. Последнее особенно интересно медикам, поскольку человеческое тело на 80 с лишним процентов состоит из воды. С помощью направленных акустических волн удается проводить высокоточное зондирование внутренних органов и даже осуществлять операции без разрезов. Так, под руководством нашего соотечественника, доктора Александра Щукина, работающего сейчас в США, сотрудники лаборатории имени Стефана Девидсона, штат Нью-Джерси, создают виртуальный «акустический палец», который позволит детально обследовать опухоли и дробить желчные камни, не внедряясь в организм.

Не забыта, впрочем, и возможность военного применения подобных устройств. По сведениям зарубежной печати, в США недавно найден способ резко увеличить КПД инфразвуковых установок, ранее едва достигавший 1 %. В итоге удалось создать прототип звуковой пушки, которая испускает две акустические волны в низкочастотном диапазоне. Главная хитрость заключается в том, что эти волны от излучателей можно сфокусировать на определенном удалении от источников. Интерференция волн приводит к резкому усилению колебаний, что, говорят, позволяет «выводить из строя крупные подразделения противника».