O armă cu energie direcționată (EDA English -directioned-energy arma , DEW) emite energia într-o direcție dorită fără a fi nevoie de proiectil . Transferă energie către o țintă pentru efectul dorit. Efectele dorite asupra oamenilor pot fi sau nu letale. Pe lângă utilizarea sa pe oameni sau ca potențială apărare antirachetă, s-a demonstrat că tehnologia energiei direcționate oprește sau dezactivează mașinile, dronele, motoarele cu jet și dispozitivele electronice în mișcare, cum ar fi telefoanele mobile. Energia poate veni sub diferite forme:
Armele cu energie direcționată pot fi utilizate discret, deoarece radiația folosește intervale precum RF (frecvență radio = 3 kHz până la 300 GHz ), invizibile și inaudibile.
Armele cu energie direcționată tind să fie clasificate în funcție de frecvența cu care funcționează precum RF (pentru frecvență radio) și Laser, sau modul în care funcționează.
Deși unele dispozitive sunt etichetate ca arme cu microunde; gama de microunde este de obicei definită ca fiind între 300 MHz și 300 Ghz, gama de unde radio. Iată câteva exemple de arme care au fost făcute publice de către militari:
Laserele sunt adesea folosite de puști pentru observare, detectare și țintire; în aceste cazuri, raza laser nu este sursa puterii de foc a armei. Armele cu laser produc, de obicei, impulsuri scurte, de mare energie. Un laser pulsat megajoule furnizează aproximativ aceeași energie ca 200 de grame de exploziv puternic și produce același efect primar asupra unei ținte. Mecanismul principal de deteriorare este forfecarea mecanică, cauzată de o reacție atunci când suprafața țintei se evaporă exploziv. Majoritatea armelor laser existente sunt lasere cu gaz dinamic. Un combustibil sau o turbină puternică împinge emisiile laser ale mediilor printr-un circuit sau o serie de orificii. Presiunile ridicate și căldura fac ca mediul să formeze plasmă și laser. Una dintre principalele dificultăți ale acestor sisteme este păstrarea oglinzilor de înaltă precizie și a ferestrelor cavității rezonante a laserului. Majoritatea sistemelor folosesc un laser "oscilator" de mică putere pentru a genera o undă coerentă și apoi pentru a o amplifica. Unele amplificatoare laser experimentale nu folosesc ferestre sau oglinzi, dar au orificii deschise, care nu pot fi distruse de energiile mari. Unele lasere sunt folosite ca arme neletale , cum ar fi orbitorile concepute pentru a orbi temporar sau a eluda atenția oamenilor sau a senzorilor.
OrbitoriiDazzlers sunt dispozitive utilizate pentru orbirea temporară sau dezorientarea unui atacator sau oprirea unui șofer într-un vehicul în mișcare. Țintele pot fi, de asemenea, senzori mecanici sau un avion. Orbitorii emit lumină infraroșie sau invizibilă împotriva diferiților senzori electronici și lumină vizibilă împotriva oamenilor, atunci când sunt intenționați să nu provoace daune pe termen lung ochilor . Transmițătoarele sunt de obicei lasere , pentru ceea ce se numește laser dazzler. Majoritatea sistemelor actuale sunt portabile și funcționează fie în regiunile roșu ( prin intermediul unui laser cu diodă ), fie în cel verde ( printr -un laser solid pompat cu diode, DPSS) din spectrul electromagnetic .
Un electrolaser permite (prin laser) să înflorească (formând un canal / cale de aer ionizat conductiv), apoi trimite un curent electric puternic prin canalul / calea plasmei formate către țintă, la fel ca fulgerul . Funcționează ca o versiune gigantică a Taser sau un pistol cu impuls electric de mare energie pe o distanță mare.
Proiectilele cu energie pulsată sau sistemele PEP emit impulsuri laser în infraroșu care creează rapid o plasmă în expansiune către țintă. Sunetul, șocurile și undele electromagnetice rezultate uimesc ținta și provoacă durere și paralizie temporară. Arma este în curs de dezvoltare și este concepută ca o armă neletală pentru controlul mulțimii.
Armele cu laser ar putea avea mai multe avantaje importante față de armele convenționale:
Armele balistice moderne au în general sisteme pentru a contracara majoritatea efectelor secundare nedorite enumerate mai sus. Prin urmare, avantajul armelor laser față de balistică ar putea fi pe eleganță și cost.
Metodele existente de stocare, conductivitate, transformare și energie direcționată nu permit producerea unei arme portabile practice. Laserele existente pierd multă energie sub formă de căldură, ceea ce necesită echipamente de răcire încă greoaie pentru a preveni deteriorarea prin supraîncălzire. Răcirea cu aer nu oferă o întârziere acceptabilă între fotografii. Aceste probleme, care îngreunează puternic posibilitatea realizării de arme laser în acest moment, pot fi compensate prin:
Laserele chimice folosesc ca sursă de energie acea reacție chimică adaptată și nu electricitatea. Laserul chimic cu iodură de oxigen ( peroxidul de hidrogen care reacționează cu iodul ) și laserul cu fluorură de hidrogen (atomul de fluor care reacționează cu deuteriul ) sunt două tipuri de laser capabile să producă un fascicul continuu cu o putere de ordinul unui megawatt. Gestionarea reactivilor chimici prezintă propriile provocări și întrebări legate de ineficiența generală și rămân cele legate de răcire. Aceste probleme ar putea fi atenuate dacă arma ar fi montată fie într-o poziție defensivă în apropierea unei centrale electrice, fie la bordul unei nave mari, posibil cu energie nucleară , care naviga, deoarece ar avea meritul de a avea o apă din abundență pentru răcire.
Razele laser determină mai întâi starea plasmei să se descompună în atmosferă la densități de energie apropiate de un megajoule pe centimetru cub. Acest efect, numit „înflorire”, estompează laserul și dispersează energia din aerul înconjurător. Înflorirea poate fi cea mai mare dacă există ceață , fum sau praf în aer. Tehnicile care pot reduce aceste efecte includ:
O altă problemă cu armele cu laser este că materialul care se evaporă de pe suprafața țintei începe să formeze o umbră. Există mai multe abordări ale acestei probleme:
Un fascicul laser sau un fascicul de particule în aer poate fi absorbit sau împrăștiat de ploaie, zăpadă, praf, ceață, fum sau orice obstrucție vizuală similară atunci când un glonț ar fi trecut cu ușurință prin el. Acest efect se adaugă problemelor de înflorire, făcând disiparea energiei în atmosferă și mai importantă. Energia irosită poate perturba dezvoltarea norului până când unda de șoc creează un „efect de tunel”. Inginerii de la MIT și Armata Statelor Unite studiază utilizarea acestui efect pentru gestionarea hidrometeorilor .
Focul indirect, folosit de artilerie, vă permite să atingeți o țintă în spatele unui deal, dar nu este posibil cu linia de vedere din armele cu energie direcționată. Alternativele posibile sunt montarea laserelor (sau poate doar a reflectoarelor) pe platforme aeriene sau spațiale.
Un maser este un dispozitiv care produce radiații electromagnetice coerente . Punct de vedere istoric, "maser" provine din acronimul original , cu majuscule, MASER , care înseamnă " M icrowave A mplification de S timulated E asignarea R adiation " ( microunde Amplification de Stimulat de emisie de radiație ). Utilizarea literelor minuscule a apărut din dezvoltarea tehnologică care a făcut notația originală imprecisă, deoarece maserele moderne emit unde electromagnetice ( microunde și frecvențe radio ) pe o bandă largă a spectrului electromagnetic ; astfel, fizicianul Charles Townes a sugerat utilizarea „ m oléculaire” pentru a înlocui „microunde” pentru o precizie lingvistică contemporană. În 1957, când a fost dezvoltat oscilatorul optic coerent, acesta a fost numit maser optic, mai general numit laser (Amplificarea luminii prin emisie stimulată de radiații) , acronimul creat de Gordon Gould în 1957.
Rarul gaz dublu al unui mediu maser este apolar.
Armele cu fascicul de particule pot folosi particule încărcate sau neutre și pot fi endo-atmosferice sau exo-atmosferice. Grinzile de particule sunt teoretic posibile, dar în practică proiectarea unor astfel de arme este dificilă și va necesita progrese tehnologice semnificative în viitor. Anumite tipuri de fascicule de particule au avantajul de a se concentra automat în atmosferă. Înflorirea este, de asemenea, o problemă pentru armele cu fascicul de particule. Energia care altfel ar fi concentrată asupra țintei se disipează; fasciculul devine mai puțin eficient:
Armele cu plasmă, întâlnite adesea în lucrările de science fiction, generează un flux dens de plasmă , materie în starea excitată ( starea materiei ) de energie ridicată. Programul MARAUDER (Inel accelerat magnetic pentru a obține energie ultra-înaltă direcționată și radiații) a folosit proiectul Shiva Star (o bancă de condensatori cu energie ridicată, care furniza mijloacele de testare a armelor și a altor dispozitive care necesită cantități foarte mari și scurte de energie) pentru a accelera un torus plasmatic la un procent semnificativ din viteza luminii.
În vid (de exemplu, în spațiu ), un fascicul de electroni poate parcurge o distanță potențial nelimitată cu o viteză ușor mai mică decât viteza luminii. Acest lucru se datorează faptului că nu există o rezistență electrică semnificativă la trecerea curentului electric în vid. Acest lucru ar face aceste dispozitive utile pentru distrugerea electrice și electronice părți ale sateliților și nave spațiale .
Viteza armei energetice este determinată de densitatea fasciculului. Dacă este foarte dens, atunci este foarte puternic, dar un fascicul de particule călătorește mult mai lent decât viteza luminii . Viteza sa este o funcție de masă, putere, densitate sau densitate de particule / energie.
Cavitația acustică, care afectează bulele de gaz din țesutul uman, și încălzirea pot rezulta din expunerea la ultrasunete și pot deteriora țesuturile și organele. Studiile arată că expunerea la ultrasunete de înaltă intensitate la frecvențe cuprinse între 700 kHz și 3,6 MHz poate provoca leziuni pulmonare și intestinale la șoareci. În 2017, un atac asupra diplomaților americani stați în Cuba a fost atribuit pentru prima dată unei arme sonore.
Conform legendei , conceptul de „oglindă înflăcărată” sau rază de moarte a început cu Arhimede care a creat o oglindă cu distanță focală reglabilă (sau, mai probabil, o serie de oglinzi orientate în același punct) pentru a focaliza lumina soarelui asupra ei. navele flotei romane , când au invadat Siracuza , dându-le foc. Istoricii subliniază că cele mai vechi relatări ale bătăliei nu menționau o „oglindă aprinsă”, ci pur și simplu indicau că ingeniozitatea lui Arhimede combinată cu un mod de a proiecta focul era de ajutor în victorie. Câteva încercări de replicare a acestei fapte au avut un anumit succes (dar niciuna dintre cele trei încercări ale emisiunii TV MythBusters ). În special, un experiment realizat de studenții de la MIT a arătat că era posibilă o armă sprijinită pe o oglindă, deși nu era neapărat fezabilă.
În 1935, ministerul aerian britanic l-a întrebat pe Robert Watson-Watt de la postul de cercetare radio dacă este posibilă o „ rază de moarte ”. El și colegul său Arnold Wilkins au ajuns rapid la concluzia că acest lucru nu era fezabil, dar, în consecință, a sugerat utilizarea radioului pentru detectarea avioanelor și astfel a început dezvoltarea radarului în Marea Britanie. Vezi: Istoria radarului .
Nikola Tesla (1856–1943), un renumit inventator, om de știință și inginer electric, a dezvoltat primele tehnologii de înaltă frecvență. Tesla a lucrat la planurile unei arme cu energie direcționată de la începutul anilor 1900 până la moartea sa. În 1943, Tesla a scris un tratat intitulat Arta de a proiecta energie concentrată nedispersivă prin mediul natural pe fascicule de particule încărcate.
La începutul anilor 1940, inginerii Axis au dezvoltat un tun de sunet care ar putea zdruncina literalmente o persoană în sine. O cameră de ardere cu gaz metan provoacă o undă de detonare pulsată de aproximativ 44 Hz la două parabole . Acest infrasunet , amplificat de reflectoarele parabolice, a provocat amețeli și greață timp de 200 - 400 de metri, vibrând oasele urechii medii și agitând lichidul cohlear din urechea internă . Pe o distanță de 50-200 de metri, undele sonore ar putea acționa asupra țesuturilor și fluidelor corpului cu comprimări repetate și ar putea elibera organe rezistente la compresiune, cum ar fi rinichii , splina și ficatul (acest lucru a avut un efect puțin detectabil). Asupra organelor maleabile, cum ar fi inima , stomac și intestine ). Țesutul pulmonar a fost afectat doar de partea sa cea mai apropiată de aerul atmosferic , până acum a fost puternic suplimentat, doar alveolele bogate în sânge rezistă la compresiune. În practică, sistemele de arme erau foarte vulnerabile la focul inamic. Shots arma la bazooka și mortarul deformat ușor de reflectoare parabolice, ceea ce face amplificarea undei ineficiente. În etapele ulterioare ale celui de-al doilea război mondial , al treilea Reich și-a pus din ce în ce mai multă speranță în căutarea tehnologiei revoluționare a armelor secrete, Wunderwaffen .
Printre armele cu energie dirijată studiate de naziști s-au numărat armele cu raze X dezvoltate sub conducerea lui Heinz Schmellenmeier, Richard Gans și Fritz Houtermans. Au construit un accelerator de electroni numit Rheotron (inventat de Max Steenbeck pentru Siemens-Schuckert în anii 1930, care mai târziu a fost numit betatron de către americani) pentru a produce radiații sincrone cu raze X pentru Reichsluftfahrtministerium (RLM). Obiectivul a fost să preionizeze aprinderea motoarelor aeronavelor și să servească astfel ca armă antiaeriană cu energie direcționată și să doboare avioane în raza de acțiune a Flak. Rheotronul a fost confiscat de americani la Burggrub la 14 aprilie 1945. O altă abordare a fost „arma Röntgen” a lui Ernst Schiebold, dezvoltată din 1943 în Großostheim lângă Aschaffenburg . Richert Seifert & Co din Hamburg a livrat piesele. Al Treilea Reich a dezvoltat în continuare arme sonore, folosind reflectoare parabolice pentru a proiecta forța distructivă a undelor sonore. Armele cu microunde au fost studiate cu japonezii.
În anii 1980, președintele Statelor Unite Ronald Reagan a propus programul Strategic Defense Initiative (SDI) denumit Star Wars. El a sugerat că laserele spațiale, poate lasere cu raze X, ar putea distruge rachete balistice intercontinentale în zbor. Deși conceptul de apărare împotriva rachetelor strategice continuă până în prezent cu Agenția de Apărare a Rachetelor, majoritatea conceptelor de arme cu energie direcționate au fost clasificate. Cu toate acestea, Boeing a avut un anumit succes cu Boeing YAL-1 și Boeing NC-135, prima distrugând două rachete în februarie 2010. Finanțarea a fost redusă la fel ca și programele.
În timpul războiului din Irak , armele electromagnetice, inclusiv cele cu microunde de mare putere, au fost folosite de armata SUA pentru a perturba și distruge sistemele electronice irakiene și ar fi putut controla mulțimile. Natura și amploarea expunerii la câmpurile electromagnetice nu sunt cunoscute.
Sovieticii și-au început eforturile în dezvoltarea laserului rubin și a laserului cu dioxid de carbon ca sistem antirachetă balistică. Există rapoarte conform cărora complexul Terra 3 din Sary Shagan a fost folosit în mai multe rânduri pentru a „orbi” sateliții spion temporari ai SUA în infraroșu. Se spune că Rusia a folosit laserele pe site-ul Terra-3 care vizează naveta spațială Challenger în 1984. În acel moment, sovieticii erau îngrijorați de faptul că naveta ar putea fi utilizată ca navetă spațială . În cea de-a șasea misiune ( STS-41-G ), la 10 octombrie 1984, s-a susținut că laserul de urmărire al Terra-3 se îndreaptă spre Challenger în timp ce zboară peste complex. Primele rapoarte susțineau că este responsabil pentru provocarea „defecțiunilor navetei spațiale și a primejdiei echipajului”. Statele Unite au depus un protest diplomatic în legătură cu incidentul. Cu toate acestea, această poveste este complet negată de membrii echipajului STS-41-G și de membri relevanți ai serviciilor secrete americane.
În prezent, tehnologia este luată în considerare pentru utilizarea non-militară pentru a proteja Pământul de asteroizi .
Simpozionul de tehnologie al Comandamentului de instruire și educație al corpului marin din 1997 (TECOM) s-a încheiat cu privire la armele neletale, „determinarea efectelor asupra personalului fiind cea mai mare provocare pentru comunitatea de testare”, în primul rând pentru că „rănile potențiale și decesele potențiale limitează sever studiile pe oameni”. În plus, armele cu energie direcționată care vizează sistemul nervos central și cauzează afectarea neurofiziologică pot încălca Convenția din 1980 asupra anumitor arme convenționale. Armele care depășesc intențiile neletale și cauzează „vătămări inutile sau suferințe inutile” pot încălca, de asemenea, Protocolul I din Geneva Convenții din 1977. Unele efecte biologice comune armelor electromagnetice neletale includ:
Interferența cu respirația reprezintă cele mai semnificative rezultate potențial fatale. Semnalele vizuale ușoare și repetitive pot provoca convulsii sau epilepsie . Vecția și boala de mișcare pot apărea, de asemenea. Se știe că navele de croazieră folosesc arme sonore (cum ar fi LRAD ) pentru a respinge pirații .