聲波武器(外文名:Sonic weapon),是指利用各種聲波和聲音對目標造成干擾或殺傷的武器。
1940年德軍計劃向英國投放有著名音樂家簽名且加入次聲的唱片,雖計劃未完全實施但該國進行了次聲武器實驗。20世紀50年代末,加夫雷奧在法國研發(fā)機器人時發(fā)現(xiàn)次聲波致病,引起法國軍方重視。20世紀60年代中期,加夫雷奧受法國國防部指令研發(fā)聲波武器。1986年因技術(shù)疏忽,次聲波沖出實驗室致附近居民死亡,此后他進行機器人與次聲波武器綜合研發(fā)。2001年“次聲波智能戰(zhàn)士”面世,2006年發(fā)明“定向脈沖聲波武器”。其次聲波武器引發(fā)各國仿效,美國在聲波武器研發(fā)應(yīng)用上后來居上。
聲波武器主要分為三大類,分別為次聲波武器、噪聲波武器以及超聲波武器。次聲武器能發(fā)射頻率低于20赫茲的次聲波,可令人頭暈?zāi)垦!盒膰I吐,甚至瘋癲狂躁、喪失作戰(zhàn)能力。噪聲武器利用強噪聲攻擊,高分貝的強聲波會使人體大腦皮層的功能出現(xiàn)衰退,甚至損傷內(nèi)臟器官。超聲武器則利用高能超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻聲波,同樣可使人視覺模糊、惡心、喪失作戰(zhàn)能力,此外還可運用于定向掃雷,引爆地雷、水雷、魚雷等。
發(fā)展歷程
研發(fā)背景
1940年,德軍曾計劃向英國投放著名音樂家簽名的唱片,這些唱片通過專門錄制,加入了次聲,可令聽眾恐慌甚至精神失常。盡管計劃未能完全實施,但該國科學(xué)家成功進行了次聲武器實驗。
20世紀50年代末冷戰(zhàn)時期,俄羅斯出生的機器人發(fā)明家加夫雷奧接到法國國防部密令研發(fā)能打核戰(zhàn)爭的機器人,在馬賽市一幢大樓內(nèi),加夫雷奧和他的團隊在研發(fā)機器人的過程中遭遇了一場怪病,所有人員幾乎同時感到惡心并不斷嘔吐。經(jīng)過調(diào)查,他們最終確定是大樓內(nèi)空調(diào)馬達發(fā)出的次聲波致病。次聲波頻率小于20赫茲時,由于和人體器官的振動頻率相近,兩者產(chǎn)生共振,從而對人體造成傷害。次聲波的波長往往很長,因此能像電磁波一樣繞開障礙物發(fā)生衍射,殺傷范圍很大,但難以控制方向。加夫雷奧和他的團隊將這種聽不到卻感受得到的聲波稱為“次聲波”,并成功地將站在旁邊的人全部“放倒”。這一發(fā)現(xiàn)引起了法國軍方的高度重視。
研制歷程
從20世紀60年代中期開始,法國國防部指令加夫雷奧專注于研發(fā)聲波武器。他陸續(xù)研制出多種型號的聲波武器,全部被列為法國軍方的“最高機密”。
然而,1986年的一次意外讓加夫雷奧的研究活動曝光。當時在16公里外,“法國國防部次聲波實驗室”正在進行次聲波實驗,由于技術(shù)上的疏忽,次聲波沖出了實驗室,致使附近的居民死于非命。這也讓加夫雷奧意識到次聲波武器的一個致命缺陷,就是“不分敵我”。
此后,加夫雷奧開始進行機器人與次聲波武器的綜合研發(fā)。2001年,“次聲波智能戰(zhàn)士”面世,這款攜有次聲波武器的軍用機器人威力巨大,可以在瞬間殺死方圓十公里范圍內(nèi)的所有敵人。2006年,加夫雷奧又發(fā)明了可有效摧毀敵方魚雷的“定向脈沖聲波武器”。
加夫雷奧的次聲波武器自誕生之日起,就引起了其他國家科學(xué)家的競相仿效。美國在聲波武器的研發(fā)和應(yīng)用上堪稱后來居上,在科索沃戰(zhàn)爭中使用次聲波武器,還發(fā)明了“超聲波子彈”。英國早在20世紀70年代就用聲波武器對付北愛爾蘭地區(qū)發(fā)生的騷亂。以色列也把聲波武器用得得心應(yīng)手,2004年成功使用聲波武器驅(qū)離加沙地帶的猶太人定居者。
基本概念
聲波是機械縱波,可在固體、液體和氣體中傳播。人們?nèi)粘D苈牭降穆曇羰?0~20000Hz頻率范圍內(nèi)的聲波。目前軍事領(lǐng)域主要應(yīng)用次聲波部分(頻率低于20Hz的聲波)。與可聞聲波相比,次聲波在介質(zhì)中傳播時能量衰減緩慢,隱蔽性好,不易被敵人察覺,軍事上常用次聲波接收裝置偵察敵情。另一方面,次聲波武器還可直接消滅敵人有生力量。其殺傷原理涉及物理學(xué)重要概念“共振”。共振是指振動體在周期性變化的外力作用下,當外力頻率與振動體固有頻率接近或相等時,振幅急劇增大的現(xiàn)象。
主要分類
聲波武器主要分為三大類,第一類是次聲波武器,這一類武器可以分為“神經(jīng)型”以及“器官型”非致命次聲武器兩種。第二類是超聲波武器。第三類是噪聲波武器。
噪聲武器
噪聲武器也稱為強聲波武器,當人在沒有任何防護的情況下處于120dB以上可聽聲音的環(huán)境里會感到不適或聽力損傷,當聲強超過115dB時,人體大腦皮層的功能嚴重衰退,在高分貝強聲波的“沖擊”下,距離較遠的人會失去自制力和辨識方向的能力,感到莫名的恐慌、頭暈、惡心,近距離條件下可引起人的心理紊亂,甚至損傷內(nèi)臟器官。另外,還有一種爆炸時可發(fā)出強噪聲的新式炸彈,稱為噪聲波炸彈(或震爆彈)。噪聲波炸彈也是噪聲武器的一種,爆炸時可以發(fā)出高達172dB的巨響,這種強聲波通過麻痹人的聽覺和中樞神經(jīng)造成短時間昏迷,主要用于對付劫機等恐怖分子活動,據(jù)稱效果很好。
次聲武器
低于20Hz的聲波稱為次聲波,其頻率范圍是0.0001Hz一20Hz。次聲波對人體的傷害基于共振原理,當與人體固有振動率相同的高強度次聲波作用于人體時,人體就會發(fā)生共振,造成某個器官產(chǎn)生強烈振動,輕則頭痛、惡心、眩暈,重則發(fā)生肌肉痙攣、全身顫抖、呼吸困難,甚至內(nèi)臟損傷、脫水休克、生命停止。非致命次聲武器大體可分為“神經(jīng)型”非致命次聲武器以及“器官型”非致命次聲武器兩類。
“神經(jīng)型”非致命次聲武器
當次聲波頻率和人腦阿爾法節(jié)律(8Hz~12Hz)接近時,次聲波便強烈刺激人的大腦,引起共振,對人的心理和意識產(chǎn)生一定影響,輕者感覺不適、注意力下降、情緒不安,導(dǎo)致頭昏惡心,嚴重時使人神經(jīng)錯亂、癲狂不止、休克昏厥、喪失思維能力。
“器官型”非致命次聲武器
人體各器官的固有頻率為3Hz~17Hz,頭部的固有頻率為8Hz12Hz,腹部內(nèi)臟的固有頻率為4Hz~6Hz。人體的這些固有頻率都在次聲波的頻率范圍內(nèi),當次聲波頻率與人體器官的固有頻率接近時,人會產(chǎn)生恐懼、惡心、眩暈等不適感。其中,5Hz左右的次聲波對人體危害最大,輕則使人頭暈?zāi)垦!?a href="/hebeideji/2419107005462704244.html">肌肉痙攣、全身顫抖、呼吸困難,重則血管破裂、內(nèi)臟損傷。
超聲武器
高于20000Hz的聲波稱為超聲波,在相同強度下,聲波的頻率越高,其所具有的功率就越大。超聲波武器利用高能超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻聲波,造成強大的空氣壓力,使人產(chǎn)生視覺模糊、惡心等生理反應(yīng),從而造成人員戰(zhàn)斗力減弱或完全喪失。現(xiàn)在的窄帶超聲波發(fā)射技術(shù)使超聲波更具方向性,聲波槍即采用這種原理制成,它可以發(fā)出一種狹窄而強烈的聲波,聲強高達145dB,是人類承受極限的50倍,被稱為“聲波子彈”,這種超聲波子彈可以在不傷害圍觀者和操作者的情沉下制服嫌疑人或暴亂骨干分子。
具體武器
次聲波發(fā)生器
現(xiàn)代巡洋艦已經(jīng)嘗試過在海上用次聲波發(fā)生器驅(qū)逐敵人。這種低頻聲波可以使混凝土墻壁碎裂,會對敵人造成嚴重損傷。
反蛙人武器
蛙人是指擔負著水下偵察、爆破和特殊作戰(zhàn)任務(wù)的部隊。艦船可以用導(dǎo)航聲吶來擊退敵方潛水員。這種聲波可以使?jié)撍畣T失去方向感,導(dǎo)致他們驚慌溺水或被迫浮出水面。
噪聲彈和聲彈
服役的強噪聲非致命武器主要有噪聲彈和聲彈。噪聲彈是現(xiàn)今服役的一種最新式的炸彈。它通過炸藥爆炸釋放出的噪聲,麻痹人的聽覺和中樞神經(jīng),導(dǎo)致目標在短時間內(nèi)昏迷,失去反應(yīng)能力和戰(zhàn)斗能力。聲彈的大小同噪聲彈相仿。聲彈在攻擊的目標前面產(chǎn)生等離子體,由此產(chǎn)生沖擊波,給目標造成“鈍器損傷”般的傷情。它不像殺傷彈丸那樣造成的撕裂損傷那么嚴重,僅僅似被棒球擊中一樣,然而它能使目標暫時或長時間失去活動能力。一種自動聲響發(fā)生器引起了專家的興趣。這種聲音武器既用于作戰(zhàn)陣地前沿,也可用于重要警衛(wèi)地區(qū)。其原理是當有人靠近時,它會發(fā)出奇怪的聲響,表示警告,如果敵人逼近,它就會傳出噪聲,讓人心驚肉跳,難以忍受當敵人仍在前沖時,它的噪聲變得巨大,使人暫時昏暈,行走不穩(wěn)直至跌倒,失去反應(yīng)能力。為提高非致命武器的性能國內(nèi)外警用防暴武器常把強噪聲彈、閃光閃光彈、催淚彈結(jié)合在一起,這也是現(xiàn)今非致命武器的發(fā)展方向之一。
秘密尖叫
據(jù)《洛杉磯時報》報道,駐伊美國軍隊將配備一種名叫“秘密尖叫”的噪聲武器。它利用嬰兒尖叫的原理,以聲波束攻擊敵人,有效射程可達300m。從外表看,美軍的聲波武器是一輛裝備了大型擴音器的裝甲車。擴音器由電腦控制,能發(fā)出高達145dB的噪聲波。它不同于一般擴音器是以喇叭薄膜振動發(fā)聲,而是使用半導(dǎo)體作為聲波發(fā)射器,能夠像手電筒一樣投射聚集的聲波。有關(guān)研究人員說:“這種武器能讓被攻擊者的頭皮都震動起來。”2004年初,美軍研制的聲炮在伊拉克戰(zhàn)場上得到了實戰(zhàn)應(yīng)用。這種聲炮像一個巨型擴音喇叭,可發(fā)射出2000~3000Hz、強度高達150dB的脈沖聲波。
聲束槍
在近距離噪聲武器中,具有代表性的是美國專為對付劫機分子而研制的聲束槍。
這種槍長度為1m,可產(chǎn)生140dB以上的聲束,作用距離可達100m,能使劫機者喪失聽力,或者讓他們的身體失去平衡和方向感,而對飛機不會造成破壞。該槍采用“導(dǎo)向式集束發(fā)射器”,發(fā)射器封裝在一個長1米、直徑4厘米的由聚合物制成的圓管中。圓管內(nèi)有一排壓電式圓盤,每個圓盤類似揚聲器。當電子信號傳至圓管后部第一個圓盤時,圓盤體積變大,發(fā)出聲音脈沖壓力波。脈沖瞬間到達第二個圓盤,與第一個圓盤發(fā)出的聲波巧妙疊加,起到聲波放大效果。經(jīng)過多次放大,到達圓管前端時像子彈一樣射向目標,聲音強度超過140dB。已知聲強達到120到130dB時會使人產(chǎn)生明顯疼痛感。該槍采用的頻率在6至10kHz之間。
聲波子彈
這種高功率超聲波束的音量可達145分貝,可用于攔截敵人。美國已經(jīng)發(fā)明了這一種非致命超聲波武器“超聲波子彈”,其原理是:利用窄帶超聲波發(fā)射技術(shù)使超聲波具有方向性,發(fā)出的高頻率超聲波可以輕而易舉地讓攻擊者喪失行動能力。這種超聲波武器對制服自殺性炸彈和驅(qū)逐隱藏在掩蔽所里的恐怖分子,特別是躲在阿富汗洞穴中的“基地”恐怖分子,具有意想不到的效果。
次聲槍
20世紀50年代,次聲槍首次面世便被歸為“幾乎致命”的武器,它可以造成受試者內(nèi)臟出血。即使調(diào)至低功率,次聲槍也足以使實驗室劇烈抖動。
參考資料 >
The secrets of sonic weapons.theguardian.2024-10-15
非致命武器:魔法戰(zhàn)爭時代來臨!【4】.人民網(wǎng).2024-09-24
聲波武器知多少.百家號.2024-10-18
淺談物理學(xué)在近現(xiàn)代軍事中的應(yīng)用.中國期刊網(wǎng).2025-08-01