L'armée a toujours considéré la physique comme un moyen de remporter la victoire sur l'ennemi. La balistique, basée sur des lois mathématiques et physiques, est devenue un «dieu de la guerre» depuis les guerres napoléoniennes. Au cours du siècle dernier, la physique atomique a fourni à l'armée des armes nucléaires et thermonucléaires. Mais le potentiel des physiciens n'est pas encore épuisé. Selon les experts, les nouveaux types d'armes et de moyens de guerre sont les suivants. Jusqu'où les scientifiques ont avancé, réalisant les souhaits des militaires et sur quels principes leur développement est basé, nous le verrons aujourd'hui.
Du laser au rasoir
Les films de science-fiction dans lesquels les héros utilisent des armes laser sont apparus il y a si longtemps que même le mot «blaster», signifiant pistolet laser, semble déjà être quelque chose de complètement démodé. Cependant, les armes laser ne sont jamais utilisées de ce côté de l'écran de cinéma. Vous l'avez oublié? Ne pas. Voici deux implémentations pratiques de la technologie laser pour commencer.
L'A-60 est un laboratoire volant équipé d'une installation laser mégawatt, créée sur la base de l'avion de transport militaire Il-76MD. Le but de ce complexe laser de l'aviation russe est de contrer les moyens optiques-électroniques de l'ennemi. En termes simples, il détruira l'optique des satellites de reconnaissance avec un faisceau laser dans le domaine infrarouge. Dans ce cas, toucher des cibles dans l'espace est beaucoup plus efficace que des cibles au sol. Les couches supérieures de l'atmosphère sont moins denses, et donc moins diffusantes du faisceau laser. Nous avons déjà de l'expérience dans le tir sur des cibles spatiales. En 2009, l'A-60 a «tiré» sur le satellite géophysique japonais Ajisal, volant à une altitude de 1500 km. Certes, cela n'a pas endommagé le satellite, entièrement recouvert d'éléments réfléchissants. Il a été lancé dans l'espace afin de réfléchir les faisceaux laser,vrai non pas comme objectif de formation, mais pour déterminer son emplacement à des fins scientifiques. Il faut dire que l'A-60 est équipé d'un laser, qui était à l'origine censé se trouver sur la plateforme orbitale Skif. Probablement, à l'avenir, le laser sera toujours en orbite. En septembre de cette année, des informations sont apparues selon lesquelles des travaux étaient en cours dans notre pays pour créer un avion équipé d'un laser de combat d'une nouvelle génération. Le laser lui-même est prêt. Il ne reste plus qu'à l'adapter à l'avion.que dans notre pays des travaux sont en cours pour créer un avion équipé d'un laser de combat d'une nouvelle génération. Le laser lui-même est prêt. Il ne reste plus qu'à l'adapter à l'avion.que dans notre pays des travaux sont en cours pour créer un avion équipé d'un laser de combat d'une nouvelle génération. Le laser lui-même est prêt. Il ne reste plus qu'à l'adapter à l'avion.
A-60
russianplanes.net
Des travaux de création d'un laser pour avion ont été menés aux États-Unis. Ils sont maintenant arrêtés. Le Boeing YAL-1, équipé d'un puissant laser embarqué, a été conçu pour intercepter les missiles balistiques et de croisière. Malgré des tests réussis (en 2010, deux missiles d'entraînement ont été détruits par un laser), en 2011 le projet a été clos. Même en tenant compte du fait que la puissance du laser oxygène-iode a été portée à un mégawatt, dans des conditions de combat réelles, il sera encore peu utile. La puissance du faisceau laser suffit uniquement à réchauffer la peau de la fusée à une température critique, puis sa destruction indépendante se produit. Mais si la fusée tourne en vol ou est recouverte d'un revêtement de protection thermique, le laser sera déjà inutile. Et même si la cible est touchée, des explosions spectaculaires à la "Star Wars" ne sont pas à prévoir.
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Boeing YAL-1
wikipedia.org
Néanmoins, dans l'armée américaine, les armes laser peuvent apparaître dès 2025. Le camion d'essai mobile laser haute énergie (HELMTT) de 10 kilowatts, qui peut être monté sur des camions blindés de l'armée, a été testé aux États-Unis ce printemps à la base militaire de Fort Sill située dans l'Oklahoma. Selon les experts, son laser est suffisamment puissant pour abattre des drones et détruire des mines. D'ici 2020, il est prévu d'augmenter sa capacité à 100 kilowatts. Des lasers moins puissants de 2 kilowatts sont en cours de développement et devraient être installés sur les véhicules de transport de troupes blindés légers Stryker. Il existe de sérieux projets d'utilisation de lasers dans la marine américaine. Fin 2015, l'US Navy a signé un contrat avec Northrop Grumman pour développer un laser de 150 kilowatts. Le canon laser, dont un modèle expérimental est actuellement testé,a une capacité de seulement 30 kilowatts.
HELMTT
whoswhos.org
Il faut dire que la base physique du fonctionnement de tout laser est l'existence du phénomène d'émission stimulée. Du fait de ce phénomène, la lumière est amplifiée, et donc de nouvelles possibilités d'utilisation apparaissent, des pointeurs laser au soudage industriel. La lumière, comme nous le savons de la physique, est un rayonnement électromagnétique perçu par l'œil humain. Mais le spectre du rayonnement électromagnétique ne se limite pas à la lumière, à laquelle l'optique se réfère également au rayonnement ultraviolet et infrarouge. Aller au-delà de la gamme optique, ou plutôt, dans une gamme de longueurs d'onde plus courte, permettra théoriquement de créer des lasers plus puissants au pouvoir destructeur. Il faut dire ici que le premier «laser» au sens habituel du mot était un maser - un appareil dans lequel les micro-ondes étaient amplifiées à l'aide d'un rayonnement stimulé.se trouvant dans le spectre derrière le rayonnement infrarouge. Il a été créé en 1954. Six ans plus tard, le premier laser optique est apparu. D'autres travaux sont menés dans le sens des rayons X et gamma.
Des tentatives de création d'un laser à rayons X de combat (Razer) ont été faites aux États-Unis pendant la guerre froide. Le projet d'épée à rayons X a été nommé Excalibur.
Mais seul un tel laser nécessite une énergie vraiment fantastique. Et il ne pouvait être obtenu qu'à partir d'une explosion nucléaire. Les essais d'un laser à rayons X à pompage nucléaire ont eu lieu en mars 1983 sur un site d'essai au Nevada. Selon certains rapports, des études similaires ont été menées en Union soviétique. Mais les résultats n'étaient pas satisfaisants. A notre époque, le laser à rayons X essaie de créer sur la base d'une technologie différente. C'est le soi-disant laser à électrons sans rayons X. Mais il est prévu qu'il ne soit utilisé qu'à des fins civiles. Pour l'instant, en tout cas. Les lasers gamma, ou «capteurs» (issus de l'amplification des rayons gamma par émission stimulée de rayonnement), sont déjà une arme super puissante potentielle dans la gamme gamma. Les chercheurs qui développaient la possibilité de créer des lasers gamma croientqu'avec leur aide, il est possible de protéger la Terre contre d'éventuelles menaces spatiales - par exemple, des astéroïdes se déplaçant vers notre planète. L'énergie d'un tel laser sera de 100 à 10 000 fois celle des lasers optiques.
Arme infrasons
Frapper l'ennemi avec des ondes sonores, neutraliser des milliers de soldats sans une seule balle, ou tout simplement les faire fuir en panique du champ de bataille est le rêve des militaires du monde entier. L'utilisation d'armes acoustiques permettra d'économiser des munitions et de montrer une humanité ostentatoire.
Tout comme nous ne voyons pas la majeure partie du spectre du rayonnement électromagnétique, nous n'entendons pas non plus une partie significative des vibrations sonores. En règle générale, l'oreille humaine peut percevoir les vibrations sonores dans la gamme de fréquences de 16–20 Hz à 15–20 kHz. Le son en dessous de cette plage est appelé infrason, et au-dessus, il est appelé ultrason. Le fait que notre oreille ne soit pas capable d'entendre les infrasons ne signifie pas du tout que les différents organes de notre corps ne les «entendent» pas. Les fréquences d'oscillation de nombreux processus dans notre corps sont dans la même gamme de fréquences que les infrasons. Lorsqu'elles coïncident, par exemple, dans le cas d'une influence externe délibérée, il se produit une forte augmentation de l'amplitude des oscillations forcées. Cela peut entraîner un dysfonctionnement des organes internes ou même leur rupture. Dans le cas du cœur, le résultat peut être la mort. Tout cela fournit une base théorique pour la création d'armes infrasonores.
Mais, en règle générale, les principaux développements vont dans le sens des armes illégales. L'exposition à une personne avec un infrason suffisamment fort peut provoquer dans un cas de l'anxiété, de la peur et de la panique, dans l'autre - des nausées, des bourdonnements d'oreilles, de la douleur. Dans tous les cas, cela oblige la personne à quitter l'endroit où l'arme a été utilisée. Il semblerait que c'est là qu'il vaut la peine de donner des exemples d'armes infrasonores mises en service ou de parler d'essais. Mais l'information à ce sujet est probablement un secret scellé par sept sceaux. Ils en parlent, mais ne montrent rien. Le seul exemple réel de l'utilisation d'une telle arme est peut-être la «bombe acoustique» qui a été utilisée par l'OTAN pendant l'opération en Yougoslavie. Les très faibles fluctuations de fréquence causées par celui-ci ont conduit à la panique, mais seulement pendant une courte période.
Les rapports fréquents des médias sur l'utilisation d'armes infrasonores font en fait référence à d'autres types d'armes acoustiques. Par exemple, cela est utilisé avec succès pour disperser des manifestations ou contre des pirates somaliens. Un son fort avec une fréquence de 2-3 kHz est un irritant très puissant et est capable de désorganiser et de jeter l'ennemi hors de son équilibre mental. Mais, contrairement aux infrasons, il est dans la gamme des ondes audibles.
N'oubliez pas que la soi-disant «onde naturelle de peur» est de l'ordre de 7 à 13 Hz. Les infrasons ont un indice d'absorption beaucoup plus faible dans divers milieux que les autres vibrations sonores, ce qui fait que les ondes infrasonores se propagent sur de longues distances. Ce sont les infrasons qui sont le premier signe avant-coureur de catastrophes naturelles: tremblements de terre, typhons, éruptions volcaniques. Ainsi, lors des tremblements de terre, les infrasons sont générés par la croûte terrestre, ce qui permet à de nombreux animaux de le ressentir à l'avance et de quitter les lieux de la catastrophe attendue ou de manifester une anxiété visible s'il n'y a aucun moyen de partir. En règle générale, une personne n'attache pas d'importance à un sentiment d'anxiété inattendu. Cependant, ce trait naturel est au cœur des armes qui font peur. À propos, les infrasons sont l'un des indices probables du mystère du triangle des Bermudes.
Railgun
La limite théorique de la vitesse initiale d'un projectile d'artillerie est d'environ 2 km / s. Mais en pratique, cela n'est pas réalisable non plus. À l'ère nouvelle des vitesses élevées, les militaires exigent davantage des scientifiques. Et, peut-être, très bientôt, au lieu de pièces d'artillerie conventionnelles, des canons électromagnétiques apparaîtront. Un railgun, ou railgun comme on l'appelle aux États-Unis, est un accélérateur de masse électromagnétique du point de vue de la physique. Un autre type d'un tel accélérateur est le "pistolet Gauss", mais ce dispositif est considéré comme peu efficace dans le cas d'une mise en œuvre pratique.
Les avantages des canons sur rail par rapport à l'artillerie conventionnelle sont bien entendu évidents. L'objectif fixé par l'armée américaine aux développeurs est de créer un canon électromagnétique capable d'accélérer un projectile à une vitesse de 5,8 km / s. Une telle arme devrait avoir la capacité de toucher une cible d'un diamètre de 5 mètres, située à une distance de 370 kilomètres en six minutes. C'est 20 fois plus élevé que les taux de tir des armes d'artillerie actuellement en service dans l'US Navy. De plus, il faut comprendre que de tels projectiles ne contiennent pas d'explosifs, leur pouvoir perforant sans précédent réside uniquement dans l'énergie cinétique d'un projectile tiré à ultra-haute vitesse. Les navires sur lesquels il est prévu de placer de telles armes seront plus sûrs en raison de la plus petite quantité d'explosifs qu'ils contiennent.
Essais Railgun aux USA
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Il faut dire que le railgun n'a pas à devenir un jouet entre les mains des militaires. Lorsque la vitesse atteint 7,9 km / s (la première vitesse spatiale), elle peut être utilisée pour lancer des satellites en orbite terrestre basse.
Les Railguns sont également en cours de développement en Russie. Les premiers tests publics ont eu lieu cet été dans la branche Shatura de l'Institut commun des hautes températures de l'Académie des sciences de Russie. Les tests de démonstration ont atteint une vitesse de projectile de 3,2 km / s. Mais, selon le président de l'Académie russe des sciences Vladimir Fortov, qui était présent aux tests, le maximum extrait de l'appareil était de 11 km / s. Certes, dans notre cas, les scientifiques ne parlent pas de l'utilisation militaire du railgun. Selon Fortov, les scientifiques de l'Académie des sciences sont confrontés à trois tâches: obtenir un système à haute pression et étudier l'Univers avec leur aide, protéger la planète des corps spatiaux à grande vitesse et mettre des satellites en orbite.
Le principe d'action des forces de Lorentz dans le railgun
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Comme son nom l'indique, un railgun (canon électromagnétique) utilise la force électromagnétique pour accélérer un projectile. Le railgun est une paire d'électrodes parallèles (rails) connectées à une puissante source de courant continu. Le projectile, qui fait partie d'un circuit électrique (conducteur), gagne en accélération grâce à la force de Lorentz, en le repoussant et en l'accélérant à des vitesses ultra élevées.
Vladimir Fortov teste un canon domestique
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Lien neutrino
Toute transmission d'informations à distance est basée sur l'un ou l'autre phénomène physique. La communication radio utilise des ondes radio d'une longueur d'onde de 0,1 millimètre comme support de signal. Des expériences dans le domaine de la communication laser sont en cours. Il sera particulièrement demandé pour la transmission d'informations dans l'espace extra-atmosphérique. Si un jour nous découvrons des tachyons (si possible) et pouvons les mettre à notre service, alors la communication tachyon, transmettant des informations à une vitesse ultraluminale, deviendra la base de la communication spatiale à très longue distance. Mais c'est déjà l'avenir de Star Wars du siècle prochain. Maintenant que les scientifiques sont confrontés à des tâches plus prosaïques, ils devraient s'occuper des sous-marins.
Le neutrino est une particule fondamentale neutre qui appartient à la classe des leptons et ne participe qu'aux interactions faibles et gravitationnelles. Les leptons comprennent notamment un électron, mais pas un proton et un neutron, ce sont déjà des baryons. La particularité d'un neutrino est qu'il interagit extrêmement faiblement avec la matière. Cette particule ne coûte rien pour voler à travers notre planète, et rien ne la retardera. Pour la communication avec les sous-marins, qui sont en service de combat dans les profondeurs de l'océan depuis des mois, une telle connexion est parfaite. L'eau salée de mer est un bon brouilleur pour les signaux radio. Et émerger pour l'accepter, c'est permettre à l'ennemi de se découvrir. Pour la communication avec les sous-marins, des ondes radio ultra-longues sont désormais utilisées, dont la longueur est supérieure à dix kilomètres. Dans notre pays, le 43ème centre de communication de la marine russe (station radio "Antey") assure la communication avec les sous-marins. En raison de sa taille gigantesque, la station de radio a été nommée "Goliath". C'est vrai, pas ici, mais en Allemagne, d'où il a été retiré après la guerre comme trophée.
Ainsi, les neutrinos sont capables de surmonter toutes les distances et tous les obstacles. Même s'il est nécessaire de délivrer un signal à la base lunaire à l'arrière de notre satellite, celle-ci traversera calmement la lune. Ce n'est que cette caractéristique positive qui ne permet pas pour l'instant d'apprivoiser complètement cette particule. N'interagissant pratiquement pas avec la substance, il ne se prête pas non plus à une «capture» complète. On ne sait toujours pas comment la connexion neutrino sera réalisée dans la réalité. Mais il y a des propositions très intéressantes à ce sujet. Par exemple, des chercheurs de l'Université polytechnique de Virginie suggèrent d'établir une communication unidirectionnelle avec les sous-marins pour commencer. L'émetteur sera un anneau de stockage de muons, qui fournira un flux de neutrinos d'une intensité de 1014 particules par seconde. Traverser la planèteune partie insignifiante des neutrinos doit réagir avec la matière (noyaux d'atomes dans une molécule d'eau), en conséquence, des muons de haute énergie se forment, ce qui, à son tour, provoquera une faible lueur dans l'eau (rayonnement Cherenkov). C'est ce que vont enregistrer les photodétecteurs supersensibles sur le sous-marin.
Émetteur de neutrinos - anneau muon
newswise.com
Le débit de transmission pour un tel canal sera de 10 bits par seconde. C'est beaucoup par rapport à ce que nous avons actuellement. Un canal radio utilisant un myriamètre à très basse fréquence (VLF / VLF) (longueur d'onde de 10 à 100 km) a une bande passante de 50 bits par seconde. Mais pour recevoir un tel signal, le sous-marin doit soit nager jusqu'à une profondeur de 20 mètres, soit larguer une bouée avec une antenne sur un long câble. L'ensemble de cette procédure augmente le risque de détection du sous-marin et limite sa maniabilité. Lors de l'utilisation d'ondes décamegamétriques (10 000–100 000 km) de fréquence extrêmement basse (ELF / ELF), le bateau peut ne pas flotter, mais la vitesse de transmission du signal n'est que de 1 bit par minute.
Sergey Sobol
