次声武器

1. 1890年， 一艘名叫“马尔波罗号”的帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。 20年后，人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是：船体原封未动,完好如初；船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死去多年的船员，也都“各在其位”，保持着当年在岗时的“姿势”； • 1948年，一艘名为“乌兰格梅奇号”的荷兰货船，在通过马六甲海峡时，突然遇到海上风暴，当救助人员赶到时，船上所有人员都莫明其妙地死了。

2. 上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究。就以本文开头的那桩惨案来说，船员们是怎么死的？是死于天火或是雷击吗？不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗的刀下吗？ 不是，遇难者遗骸上看不到丝毫死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴吗？也不是！船上当时贮存着足够的食物和淡水。至于前面提到的第二桩惨案，是自杀还是他杀？死因何在？凶手是谁？检验的结果是：在所有遇难者身上，都没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象。显然，谋杀或者自杀之说已不成立。那么，是心脑血管疾病的突然发作致死的吗？法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮！ 案情的确蹊跷、迷离而莫测！

3. 次声武器 生物工程专业03级 董森林 学号:031404041

4. 摘要 • 什么是次声武器？ • 次声波致死的原因 • 次声武器的研究历史 • 次声武器的种类及应用

5. 什么是次声武器？ • 次声波是一种每秒钟振动次数很少，人耳听不到的声波。次声的声波频率很低，一般均在20赫以下，波长却很长，传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如，频率低于1赫的次声波，可以传到几千以至上万公里以外的地方。1961年，苏联在北极圈内进行了一次核爆炸，产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失！

6. 什么是次声武器？ • 在自然界和人类活动中广泛存在着次声波，人们正是通过次声波引发的破坏现象逐步认识它的神奇威力的。1883年，印尼的克拉托火山大爆发，巨大的喷发激起强大的次声波，它绕了地球3周，在远离火山几万千米的观测站测到了这次次声波，这是世界上首次记录的次声波。1960年，南美洲的智利发生大地震，地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落！自然界中，海上风暴、火山爆发、陨石落地、电闪雷鸣、波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、海啸、极光等等都可能伴有次声波的发生。科学家认为，自然界的次声可刺激侵略，制造混乱无序的状态。老虎在捕食前的怒吼可产生18赫兹的次声波，使猎物惊惶失措甚至昏迷。某些地区精神疾病和疯子人数异常增多也与自然次声有关。百慕大三角事故不断的谜底可能就是波浪振荡产生的次声波作用到机组人员，使他们精神错乱，甚至死亡，从而失去对飞机或舰船的控制，发生事故。

7. 什么是次声武器？ • 人类活动中，诸如核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、汽车急驰、高楼和大桥摇晃，甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等也都能产生次声波。（图1） • 总之，次声波是一种看不见、听不到、摸不着，传播距离远，穿透力很强的声波。它既透能穿空气、海水、土壤，也能穿透飞机机身、舰艇外壳、坦克车体，以及坚固的钢筋混凝土构件。对于人体来说，当然更不是次声波的对手。次声武器就是一种能发射频率低于20赫兹的次声波，使其与人体发生共振，致使共振的器官或部位发生位移、变形、甚至破裂，从而造成损伤以至死亡的高技术武器。次声武器具有隐蔽性强、传播速度快、传播距离远、穿透力强、不污染环境、不破坏设施等特点，是世界各国军方争相研制的非致命武器，并将成为未来战争中非常重要的新概念武器。

8. 什么是次声武器？

9. 次声波致死的原因 • 次声波是频率为0.0001～20Hz的声波，这个频段通常是人耳听不到的。由于人体各部位都存在细微而有节奏的脉动，这种脉动频率一般为2～16Hz，如内脏为4～6Hz，头部为8～12Hz等。人体的这些固有频率正好在次声波的频率范围内，一旦大功率的次声波作用于人体，就会引起人体强烈的共振，从而造成极大的伤害。谈到共振的破坏力，大家都知道在19世纪的欧洲，曾多次发生过士兵齐步过桥引发桥体共振，使大桥倒塌的悲剧。坚固的大桥都可以毁于共振，何况血肉之躯呢！前面开头提到的发生在马六甲海峡的那桩惨案，就是因为这艘货船在驶近该海峡时，恰好遇上海上起了风暴。风暴与海浪摩擦，产生了次声波。次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。 （图2）

10. 次声波致死的原因

11. 次声波致死的原因 • 次声波与人体器官发生共振，引起人的恐怖感，产生混乱，甚至导致心跳停止。频率在7-8赫兹间的次声波非常危险，因为7赫兹正好是大脑阿尔法节律的频率。如果将次声波的发射频率和强度控制在一定的范围内，就能成为非致命性武器。作用到人体，不仅能使人心烦意乱头晕目眩恶心呕吐，还能使其神志不清癫狂，从而丧失战斗力。这种低频率的声波还有较强的渗透能力，在大气中衰减很少，能渗透进工事、坦克、舰艇内部，作用到人员身上。为了深入了解人体究竟能承受多强的次声波，人们曾用与人体忍受力相近的狗、猴子和狒狒做试验，结果表明：狗在172dB的高强次声作用下，出现明显的呼吸困难，有的甚至停止了呼吸，猴子和狒狒的呼吸次数也明显降低；当声压级达到185～195dB时，在不长的时间内，被试动物全部死亡。经反复研究，科学家们普遍认为，次声波强度在140dB左右，即使作用时间较短也会引起人体内脏器官机能方面的改变，当上升到150dB时，则会引起人体内某些器官的病变，如次声强度再升高，不仅会有生理病理方面的明显变化，甚至会导致人身伤亡。因此把150dB的声压级定为人体承受次声的安全极限。

12. 次声武器的研究历史 • 次声波这种看不见听不到的神奇威力，早已引起国外军事科学家们的兴趣。二战时期，德国人开始秘密研制次声武器，试图利用其产生的“大声效应”摧毁整个城市，消灭敌军士兵或者使其丧失战斗力。1940年，德军计划向英国人投掷有著名音乐家签名的留声机唱片，这些唱片将经过专门录制，加进次声，以引起听者出现慌乱、恐怖感及其它精神失常现象，从而造成骚乱。当然，这一计划并没有实现。但是，纳粹科学家成功进行了可作用于物体的次声武器的试验。奥地利科学家齐珀梅耶制造出一种能制造旋风的“旋风加农炮”，它利用特殊的喷嘴，通过炮弹爆破，制造出旋风，发射攻击波，可击落飞机。

13. 次声武器的研究历史 • 1945年4月，美军发现了德国未能研制成功的次声武器方案，从而推动了美国人在这个领域内的研究。美国已经进行了多次秘密试验，并在理论上证明，以相控阵的形式可以制造出车载机动型或单兵手持型次声武器，从而在战场上灵活机动地使用。据报道，20世纪60年代，美国航天局多次进行强次声对人体作用的试验，试图查证火箭发动机的低频轰鸣声是如何影响宇航员的。结果显示，0-100赫兹155分贝的低频声音，能使人的胸膜壁颤动、呼吸困难、头痛、咳嗽、视力衰弱，19赫兹的次声能引起眼球共振，造成视觉紊乱，甚至产生幻觉。70年代，美国警方可能研制出了使人“僵化”或失去战斗力的次声枪。

14. 次声武器的研究历史 • 80年代初，德莱维斯研制出一种由高能次声发生系统、频率选择与相位控制系统、聚焦声波的声透镜系统组成的次声武器样品。1986年，美军在索马里战争期间，曾经使用过声波武器试验样品。90年代，美军专门研制高功率微型次声发生器，并进行了战场模拟试验。1995年底，美国曾对波黑塞军阵地秘密进行次声波攻击，据称，几秒钟就使塞军士兵昏倒、呕吐、陷入混乱。1998年，美国可能开始研制一种作用距离可达到200米的手持式次声枪。

15. 次声武器的研究历史 • 法国人在次声武器研制方面走在了前列。法国工程师坦第曾使用18.9赫兹的次声，使在自己家中做客的同事产生了身在实验室的幻觉。坦第认为，次声不仅会使人们产生幻觉，还可使皮肤上的毛孔颤抖，从而作用于心理，制造寒冷的感觉。据报道，1968年4月，法国马赛附近农庄20多人在几十秒钟之内突然全部神秘死亡，罪魁祸首就是从附近次声武器研究所扩散出来的强大的次声波。1972年法国国家实验中心的加里亚斯教授制成一台强次声发生器，首次试验就使周围5km以内的人员受到伤害，

16. 次声武器的研究历史 • 他们的胃、心脏等内脏器官发生异常剧烈的振动，头脑发胀甚至神志不清。80年代法国的科学家加弗罗制出了一种“大哨笛”次声发生器，声压级为160dB，能对人体器官产生一定程度损伤。当时法国报纸称它为“次声枪”。 70年代苏联在西部地区的里加和戈麦尔附近，用两台大功率的次声波装置进行了秘密试验，曾导致附近驻军受害。1979年苏联又秘密进行过次声炸弹的原理性试验，由于当时对其威力估计不足，又缺乏良好的防护，造成数名现场人员死亡。

17. 次声武器的种类及应用 • 作为未来的高科技武器，激光和粒子束等武器虽然在空气中有着巨大的威力，但一入水便威力大减或丧失殆尽。次声武器正是由于其高超的穿透能力，使之异军突起，大显身手。试验表明，穿透海水和潜艇艇体的次声，轻则使人头晕、恶心、耳鸣、心动过速、四肢麻木、神经系统紊乱；重则造成人的心血管破裂、急骤死亡。只要次声炸弹一声爆炸，瞬息之间，在方圆十几公里的地面上，所有的人都将被杀死，且无一能幸免。次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板。人即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里，也还是一样地难逃残废的厄运。次声炸弹和中子弹一样，只杀伤生物而无损于建筑物。但两者相比，次声弹的杀伤力远比中子弹强得多。

18. 次声武器的种类及应用 • 未来的次声武器主要可分为两大类：一类是主动式次声武器，即利用次声的振动来达到杀伤的目的。发出这种声波的主要工具之一是压缩空气哨子。主动式次声武器可攻击来自水面、水下、空中等多维空间的敌人。 • 另一类是被动式次声武器。这类武器主要用于抗击敌方的次声武器和自然界各种灾害所产生的次声，如太阳磁暴、海啸、电闪雷鸣、原子弹和氢弹的爆炸试验以及各种机械的撞击声等。被动式次声武器主要是运用反相器等电子器材，使被动式次声武器在接受到主动式次声武器和自然界所发生的次声波后，能在极短的时间内，发出与主动式次声波波形相反的次声波来，对其加以中和。

19. 次声武器的种类及应用 • 按照感官刺激分类，次声武器可分为两种，即神经型和器官型。神经型次声武器的发射频率与人脑的阿尔法节律相近(约5Hz)，能强烈刺激人的神经，使人晕眩头痛、精神沮丧或神经错乱。器官型次声武器的发射频率与人体内脏固有频率相当(4～8Hz)，可使人出现恶心呕吐、胃痛、呼吸困难等症状。 • 以次声波产生的方式分类，次声武器大致可分为： • 气爆式次声武器：是将压缩空气、高压蒸汽或高压燃气有控制地以脉冲式突然放出，利用高速排出的气体激发周围媒质的低频振动，形成所需的次声波。这种次声装置因体积小、频率低、易控制，近年发展较快。但其次声波强度较低，近距离使用才有效。

20. 次声武器的种类及应用 • 爆弹式次声武器:是利用爆炸产生强次声波，也可称为次声弹。爆炸所释放的能量约有50%形成冲击波，冲击波衰减后又产生次声波。目前的新型次声弹是将已有的燃料空气弹加以改进，使原来只能形成一个云雾团变成可以形成若干云雾团，并能连续多次引爆。只要控制好云雾团的数量和起爆时间间隔，就能获得所需频率的次声波。 • 管式次声武器:其构造和工作原理很像乐器中的笛子，当管子中空气柱的振动与管子本身固有频率相同时，就可产生较强的次声波。在管子一端装上一个活塞，用电动机驱动或用气流激励，当振动频率的1/4波长与管子长度相等时，可获得最强的次声波。但要产生次声波，管子必须足够长。

21. 次声武器的种类及应用 • 扬声器式次声武器:其工作原理与扬声器相似。采用特殊的振动膜片，膜片振动可产生一定频率的次声波。但要产生一定强度的次声波，除要求较高的振幅外，还必须使振动膜面积足够大，其周长大致要与次声波波长相当。 • 频率差拍式次声武器:是采用两个不同频率的声波发生器同时工作，利用它们频率的相差来获得需要的低频次声波。其中有一种方法是利用压电晶体产生两束频率稍有差异的超声波，两者作用产生高频和低频声波，高频声波是两者频率之和，低频声波是两者频率之差，高频声波在空气中很快衰减，低频声波(次声波)则直达目标。这种方式能量转换率高，并可制成小型武器。

22. 小结 • 次声武器一般由次声发生器、动力装置和控制系统组成。目前，次声武器研制所面临的关键问题是定向聚焦(把次声波发射到所需要地方)（图3）、提高强度(达到一定距离内的杀伤效果)、仪器小型化(利于使用)和操作安全。如果不能解决好这些问题，则很难应用于实战，也无法产生预期的效果，甚至会造成己方人员的伤亡。 • 时至今日，次声武器的研制工作仍在继续，但是，尚未有一种能实际应用的武器成品问世，只是研制出了一些频率超过2万赫兹的超声波武器（图4），未来战争中可伤人于无形无声的次声武器何时露出庐山真面目，我们只有拭目以待。

24. 寄语 • 乃知兵者为凶器 • 圣人不得已而用之 • 愿人类早日 • 铸剑为犁