Инфразвуковое оружие: история создания. Влияние инфразвука на человека. Практическое применение инфразвука Инфразвук влияние на человека таблица

Инфразвук - (от лат. infra - ниже, под), упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16-25 гц. Нижняя граница инфразвукового диапазона неопределенна. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей гц, т. е. с периодами в десяток секунд. Инфразвуки содержатся в шуме атмосферы, леса и моря; их источник - турбулентность атмосферы и ветер (например, так называемый "голос моря" - инфразвуковые колебания, образующиеся от завихрений ветра на гребнях морских волн). Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые разряды (гром), а также взрывы и орудийные выстрелы.

Практическое применение инфразвука

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказания стихийного бедствия - цунами. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды.

Животным инфразвуковые сигналы сообщают о приближении цунами, землетрясения и других бедствий. А российские ученые теперь помогут понять, о чем инфразвук рассказывает людям.

Ученые Сибирского физико-технического института им. В.Д. Кузнецова при Томском государственном университете изучали инфразвуковой фон в городе Томске в течение 2000 года. Они сосредоточили свое внимание на инфразвуковых шумах с частотами от 0,01 до 1,6 Герца. Эта частота соответствует инфразвукам, возбуждаемым небольшими лесными пожарами. Необходимые измерения ученые выполняли с помощью инфразвукометрического комплекса, который включает два модуля давления. Их расположили на расстоянии 85 метров друг от друга. Измерения проводили в течение 5 минут, затем пятнадцатиминутный перерыв и снова измерения. Проанализировав полученные результаты, они пришли к выводу, что уровень инфразвукового фона не постоянен. Он меняется и на протяжении года и в течение суток. В дневное время он усиливается, достигая пика около 11 часов в зимнее время и приблизительно в 16 часов летом. То есть наибольшего уровня инфразвуковой фон достигает во время максимального прогрева атмосферы. Ранее аналогичные исследования были проведены в других регионах. При сравнении результатов ученые обнаружили, что при разных количественных характеристиках инфразвукового фона, качественный ход сезонных изменений совпадает.

Вы спросите, зачем это все? С точки зрения науки, это явление интересно само по себе. Для нас же это интересно тем, что полученные результаты можно использовать при разработке методов и аппаратуры для обнаружения естественных и антропогенных катастроф, возбуждающих инфразвук. В том числе и для определения места лесных пожаров.

Ультразвук - упругие колебания и волны с частотами приблизительно от 1,5-2 Ч104 Гц (15-20 кГц) и до 109 Гц (1 ГГц), область частот ультразвука от 109 до 1012-13 Гц принято называть гиперзвуком. Область частот ультразвука можно подразделить на три подобласти: ультразвук низких частот (1,5Ч104-105 Гц) - УНЧ, ультразвук средних частот (105 - 107 Гц) - УСЧ и область высоких частот ультразвука (107-109 Гц) - УЗВЧ. Каждая из этих подобластей характеризуется своими специфическими особенностями генерации, приёма, распространения и применения.

Биологическое действие ультразвука

При действии ультразвука на биологические объекты в облучаемых органах и тканях на расстояниях, равных половине длины волны, могут возникать разности давлений от единиц до десятков атмосфер. Столь интенсивные воздействия приводят к разнообразным биологическим эффектам, физическая природа которых определяется совместным действием механических, тепловых и физико-химических явлений, сопутствующих распространению ультразвука в среде. Биологическое действие ультразвука, то есть изменения, вызываемые в жизнедеятельности и структурах биологических объектов при воздействии на них ультразвука, определяется главным образом интенсивностью ультразвука и длительностью облучения и может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на жизнедеятельность организмов. Так, возникающие при сравнительно небольших интенсивностях ультразвука (до 1-2 вт/см2) механические колебания частиц производят своеобразный микро-массаж тканей, способствующий лучшему обмену веществ и лучшему снабжению тканей кровью и лимфой. Повышение интенсивности ультразвука может привести к возникновению в биологических средах акустической кавитации, сопровождающейся механическим разрушением клеток и тканей (кавитационными зародышами служат имеющиеся в биологических средах газовые пузырьки).

При поглощении ультразвука в биологических объектах происходит преобразование акустической энергии в тепловую. Локальный нагрев тканей на доли и единицы градусов, как правило, способствует жизнедеятельности биологических объектов, повышая интенсивность процессов обмена веществ. Однако более интенсивные и длительные воздействия могут привести к перегреву биологических структур и их разрушению (денатурация белков и др.).

В основе биологического действия ультразвука могут лежать также вторичные физико-химические эффекты. Так, при образовании акустических потоков может происходить перемешивание внутриклеточных структур. Кавитация приводит к разрыву молекулярных связей в биополимерах и др. жизненно важных соединениях и к развитию окислительно-восстановительных реакций. Ультразвук повышает проницаемость биологических мембран, вследствие чего происходит ускорение процессов обмена веществ из-за диффузии. Все перечисленные факторы в реальных условиях действуют на биологические объекты в том или ином сочетании совместно, и поэтому трудно, а подчас невозможно раздельно исследовать процессы, имеющие различную физическую природу ультразвука.

инфразвук генерация ультразвук

Распространяющиеся в воздушной среде колебания с частотой ниже 16 Гц. Низкая частота инфразвукового колебания обусловливает ряд особенностей его распространения в окружающей среде.

Эффективным способом защиты от инфразвука является уменьшение его в источнике образования.

Это достигается путём:

Повышения быстроходности машин, что позволит перейти в слышимый диапазон звуков;

Повышения жёсткости конструкций;

Устранение низкочастотных вибраций;

Установкой глушителей реактивного типа.

Источниками инфразвука в промышленности являются компрессоры, дизельные двигатели, вентиляторы, ветро-энергоустановки, реактивные двигатели , транспортные средства и др. В природе это землетрясения, извержения вулканов, морские бури, движение большого количества газа, жидкости, при вращательном движении, при ветре в горах. Инфразвук распространяется быстрее звука.

Воздействие на человека.

Действие инфразвука на человека воспринимается как физическая нагрузка:

Нарушается пространственная ориентация,

Пищеварительные расстройства,

Нарушения зрения,

Головокружение,

Изменяется периферическое кровообращение.

При воздействии инфразвука на организм уровнем 110 ÷ 150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения: нарушения в ЦНС , сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе.

Отмечаются жалобы на:

Головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности;

Может появиться чувство страха, сонливость, затруднение речи;

Специфическая для действия инфразвука реакция - нарушение равновесия.

При воздействии инфразвука с уровнем 105 дБ отмечены психофизиологические реакции в форме повышения тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости. Особенно неблагоприятно воздействие на организм человека инфразвуковых колебаний с частотой 4 ÷ 12 Гц.

Средства и методы защиты от инфразвука.

Что же касается инфразвука, то для этого физического фактора воздействия на человека в производственной среде пока не разработаны специфические методы защиты, а также четкие санитарно-гигиенические рекомендации.

К ним следует отнести:

Снижение уровня инфразвука в его источнике;

Увеличение жесткости колеблющихся конструкций;

Применение глушителей реактивного типа.

Воздействие на человека.

Ультразвук оказывает существенное влияние на организм человека. Ультразвук способен распространяться во всех средах: газообразной, жидкой и твердой. Нарушает микроокружение мембран клеток, изменяет проницаемость мембран, приводит к возникновению новых синтезов в клетках. Поэтому в организме человека он воздействует не только собственно на органы и ткани, но и на клеточную и другие жидкости.

Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем , слухового и вестибулярного анализаторов. У людей, работающих на ультразвуковых установках, отмечают выраженную астению, сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга. Изменения ЦНС в начальной фазе проявляются нарушением рефлекторных функций мозга.

Характерны жалобы на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса, на бессонницу. Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, т. е. развиваются периферические неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызывать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.

Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при контактной передаче ультразвука на руки - вегетосенсорная (ангионевроз) или сенсомоторная полиневропатия рук.

Средства и методы защиты от ультразвука.

Существуют требования по ограничению неблагоприятного влияния контактного ультразвука, а именно:

При разработке нового оборудования должны предусматриваться меры по максимальному ограничению ультразвука, как в источнике возникновения, так и на пути его распространения;

Запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвука;

Ультразвуковые искатели и датчики, удерживаемые руками оператора, должны иметь форму, обеспечивающую минимальное напряжение мышц, удобное для работы расположение;

Исключается передача ультразвука другим частям тела кроме рук;

Применение дистанционного управления; приспособления для удержания источника ультразвука или предметов, которые могут служит в качестве твердой контактной среды;

Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых и жидких средах, а также от контактных смазок необходимо применять нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные);

Использование звукоизолирующих кожухов. Эти экраны изготавливают из листовой стали или дюралюминия толщиной 1 мм, пластмассы (гетинакса) либо из специальной резины.

Инфразвук - низкочастотный звук, который находится ниже диапазона слуха человека. Он постоянно окружает людей, порожденный естественным и техногенным путем. В первом случае источниками инфразвука являются ветер, волны, землетрясения, а во втором - строительство, транспорт, кондиционеры и т. д. Морские млекопитающие пользуются им для связи на огромных расстояниях, а птицы с его помощью определяют пути миграции.

Инфразвук: влияние на человека

Более высокие уровни инфразвука частотой 7-20 Гц могут непосредственно воздействовать на центральную нервную систему людей. У человека возникают дезориентация, тревога, паника, спазмы в кишечнике, тошнота, рвота и, в конечном итоге, происходит потеря сознания. Предположительно, 7-8 Гц наиболее эффективны, поскольку совпадают со средней частотой α-волн мозга. Инфразвук непреднамеренно (или нет?) издают церковные органы, прививая религиозные чувства и вызывая ощущение «крайнего чувства печали, холода, беспокойства и даже дрожь по позвоночнику» у ничего не подозревающих прихожан. Говорят, низкочастотный звук, генерируемый естественным путем, транспортом или при строительстве, является причиной сообщений о сверхъестественных явлениях и призраках, поскольку 19 Гц соответствует резонансной частоте глазного яблока.

Действие звука

7 Гц, предположительно, опасней всего, поскольку соответствуют альфа-ритмам головного мозга. Утверждается также, что это резонансная частота органов человека, поэтому при продолжительном воздействии может произойти их повреждение и даже наступить смерть.

При 1-10 Гц мозг сначала блокируется, а затем уничтожается. По мере увеличения амплитуды было отмечено несколько неприятных реакций, после чего начинается полное неврологическое вмешательство. Действие мозгового вещества физиологически блокируется, а его вегетативные функции прекращаются.

На частоте 43-73 Гц наблюдается снижение остроты зрения, показатели IQ снижаются до 77% от нормальных, нарушается пространственная ориентация, координация работы мышц, равновесие, речь становится невнятной, происходит потеря сознания.

При 50-100 Гц даже с защищенными ушами возникают "невыносимые ощущения в области груди". Другие физиологические изменения, которые могут произойти, включают вибрацию и изменения дыхательного ритма. Легкая тошнота и головокружение появляются на уровнях 150-155 дБ, после чего достигается предел переносимости. Симптомы включают сопутствующий дискомфорт, кашель, значительное снижение давления, удушье и гипофарингеальный дискомфорт.

На уровне 100 Гц у человека появляется легкая тошнота, головокружение, покраснение кожи и покалывание в теле. После этого возникает тревога, ощущение сильной усталости, горловое давление и респираторная дисфункция.

История создания

О разрушительных возможностях звука знали еще в древности. В 1400 г. до н. э. израильтяне, стоя у стен Иерихона, «услышав голос трубы, воскликнули громким голосом, и обрушилась стена до своего основания», о чем свидетельствует книга Иисуса Навина (гл. 6, ст. 20). В конце ХІХ в. Никола Тесла во время экспериментов с эксцентричными колесами, стоя на платформе, ощутил приятное чувство по всему телу. Он также обнаружил, что пребывание в таком состоянии более 1-2-х минут изменяло сердечный ритм и повышало кровяное давление до опасно высоких уровней. А во время Второй мировой немецкие инженеры построили оружие, направлявшее звук на цель с помощью рефлектора.

Вихревая пушка

Это единственное известное звуковое оружие, которое было развернуто на заключительном этапе войны. Инфразвуковая пушка Luftkanone предназначалась для поражения вражеских самолетов звуковым вихрем. Конструкция состояла из параболического отражателя диаметром 3,2 м с короткой трубкой. Последняя являлась камерой сгорания и звуковым генератором, простирающимся к задней части от вершины параболы. В камеру сзади двумя коаксиальными соплами подавались метан и кислород. Длина чаши составляла четверть длины волны звука в воздухе. После инициирования первая ударная волна отражалась от открытого конца камеры и инициировала второй взрыв. Частота составляла от 800 до 1500 импульсов в секунду. Основной лепесток интенсивности звука имел угол открытия 65°, а на расстоянии 60 м измерялось давление в 1000 микробар. Никаких физиологических экспериментов не проводилось, но было подсчитано, что потребовалось бы 30-40 с, чтобы убить человека. На больших расстояниях, до 300 м, эффект был не смертельным, но очень болезненным и, вероятно, нейтрализовал бы человека на продолжительное время. В частности, затрагивалось зрение, и даже низкие уровни воздействия привели бы к тому, что точечные источники света казались бы линиями.

Исследования Гавро

В конце 50-х и начале 60-х годов Владимир Гавро, инженер русского происхождения, и его помощник во время работы в своей лаборатории внезапно почувствовали тошноту и невыносимую головную боль. Как только они покинули помещение, симптомы сразу исчезли. Они поняли, что что-то в лаборатории вызывает болезненные симптомы, но понятия не имели, что это такое. В конце концов, они заметили, что когда в чашке кофе на скамейке возникала странная рябь, они начинали чувствовать себя плохо. Когда рябь прекращалась, негативные ощущения проходили.

Гавро обнаружил, что недомогание и рябь прекращались, когда были закрыты некоторые окна. Обширные опыты и десятки испытаний привели к обнаружению того, что в здании был установлен неисправный вентилятор, работающий от электропривода. Его движение вызвало инфразвуковой резонанс, который в сочетании с бетоном здания образовывал огромный инфразвуковый усилитель с резонансной частотой, которая была неслышна, но могла сделать их больными.

Зная причину, Гавро и его помощник проверили теорию на себе. Они ничего не слышали, но через 5 минут после включения аппарата, имитирующего неисправный вентилятор, вынуждены были ползти, чтобы отключить его. По словам Гавро, они ощущали недомогание часами, все внутри них вибрировали сердце, легкие, желудок... Людям в других лабораториях тоже было плохо, и они были очень сердиты. Гавро был убежден, что нашел новое инфразвуковое оружие массового поражения. Он продолжал изменять размеры и частоты оборудования, чтобы исследовать их возможное действие. Но в 1968 году он остановился. Без предупреждения и без объяснений эксперименты прекратились. Гавро запатентовал устройство, и авторское свидетельство хранится во французском патентном бюро, где за небольшую плату можно получить к нему доступ.

Применение во Вьетнаме

В 1975 году СССР потребовал, чтобы инфразвуковое оружие было классифицировано как оружие массового уничтожения, и чтобы его разработка была запрещена во всем мире. Это последовало за публикацией ряда статей, обвиняющих США в его использовании во Вьетнаме. Потом делались повторные запросы, которые прекратились из-за постоянного отказа США и Великобритании признать необходимость такого закона, поскольку никто не обладал таким оружием и не разрабатывал его. В 1977 году, однако, в журнале British Science Magazine появилась статья, в которой утверждалось, что Великобритания тестирует его на британских солдатах и что оно похоже на использовавшееся Соединенными Штатами во время войны во Вьетнаме.

Мифы и реальность

Многое написанное об инфразвуковом оружии основано на мифологии, теории заговора и псевдонауке. Несмотря на это, попытки развенчать теорию не смогли разрушить интерес к нему благодаря новым слухами о российских секретных оружейных фабриках и использовании американской полицией инфразвука в качестве средства пресечения беспорядков.

Система LRAD

Хотя ни одно государство в мире не признает наличия инфразвукового оружия, каждое из них готово применить его. Акустический прибор дальнего радиуса действия (LRAD), разработанный для обеспечения безопасности на море, перешел на наземное использование правоохранительными органами для усмирения беспорядков. LRAD, установленный на некоторых полицейских машинах, обладает продолжительной громкостью 162 дБ. Болевой порог для большинства людей составляет около 130 дБ, и именно это делает устройство таким эффективным.

Влияние инфразвука на человека совсем другое. Он работает на ультранизких уровнях, воздействуя на людей буквально изнутри. Подвергшиеся действию сверхнизких частот страдают головными болями, чувствуют тошноту и вообще им нездоровится. По мере увеличения времени экспозиции головные боли становятся более серьезными, начинается рвота. Сердечный ритм учащается, повышается кровяное давление. Внутренние органы начинают вибрировать. Дальнейшее воздействие приведет к разрушению в них деликатных кровеносных сосудов и появлению кровотечений. Продолжающийся резонанс вызовет полное разрушение или разжижение внутренних органов и смерть будет неизбежна.

Кроме того, инфразвуковое оружие использует диапазон частот ниже 20 Гц, а системы LRAD - 2,5 кГц.

Средство управления массами?

Нет никакой информации о том, что какая-либо страна разрабатывает или развертывает инфразвуковое оружие, но теория заговора изобилует «доказательствами» его существования и использования. Хотя поверить в то, что его нет, сложно. Возможность контроля большого количества людей слишком заманчива для тех, кто стремится управлять и манипулировать своими гражданами. Поэтому возможность вызывать плохое самочувствие или смерть, не пачкая рук, слишком соблазнительна, чтобы пройти мимо нее.

Слух имеет огромное значение для обучения речи, развития интеллекта и психики, особенно в детском возрасте. Слух играет ключевую роль в общении между людьми.

Орган слуха образован тремя отделами: наружным - ушная раковина и наружный слуховой проход, средним - три последовательно соединенные слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко, и внутренним ухом - костный и лежащий в нем перепончатый лабирант (улитка). Среднее ухо сообщается с носоглоткой через слуховвую (евстахиеву) трубу.

Причины нарушения слуха:

Первые симптомы снижения слуха:

Если появились какие-либо из вышеперечисленных симптомов, то следует незамедлительно обратиться к отоларингологу.

Биологическое воздействие акустических колебаний на человека зависит от следующих факторов:

Влияние звука и шума на человека

Наш орган слуха, чрезмерно пенрегруженный высокими шумами современного города, страдает от использования наушников (гарнитур), телефонов, плееров. Под постоянными резкими ударами звуковых волн барабанная перепонка колеблется с большим размахом. Из-за этого она постепенно теряет свою эластичность и у человека притупляется слух.

Если уровни интенсивности воспринимаемых звуков находятся в пределах возможностей человеческой речи - 70 дБ, то такие звуки никаких патологических изменений не вызовут. Звуки и шумы свыше 70 дБ становятся неприятными для слуха. Если же громкость превышает 90дБ, то такой шум, особенно длительный, может вредить здоровью. Постоянно слушая музыку через наушники, человек начинает незаметно для себя глохнуть. Постепенно увеличивая громкость, человек доводит звук до опасной отметки 90 дБ (шум поезда метро) и более, когда звук из наушников слышен человеку, который находится рядом.

Влияние ультразвука на человека

Влияние инфразвука и вибрации на человека

Инфразвук всегда присутствует в природе. Давление инфразвука колеблется обычно от 10 -2 до 5 Па. Очень мощные инфразвуковые волны (с частотой 0,1 Гц), образовавшиеся при извержении вулкана Кракатау в 1883 г., а также при взрыве в районе Тунгуски в 1906 г., несколько раз обошли вокруг земного шара.

Существует большое количество источников инфразвукового излучения естественной природы. Как правило, интенсивность такого излучения по крайней мере на порядок меньше инфразвука от ядерных взрывов.

Исследование инфразвука началось в период первой мировой войны в связи с орудийной стрельбой. И только в 70-х годах 20 века на основе различных экспериментов исследователи установили, что как естественный, так и искусственный инфразвук способен оказывать сильное воздействие на состояние и поведение людей. Он может даже разрушать промышленные и гражданские объекты.

Инфразвук большой интенсивности создается не только при извержении вулканов, но и при землетрясениях. Можно указать также много других явлений – смерчи, сильные штормы, грозовые разряды и т.д., при которых возникают инфразвуковые волны. Инфразвуковые волны наблюдаются во время периодов большой геомагнитной активности: период инфразвука составляет 40 – 80 с, амплитуда – около 0,1 Па. Происхождение этих инфразвуков, относящихся к диапазону дробных герц, возможно связано с образованием ударных волн.

В исследованиях последних лет была подтверждена гипотеза поисковой активности мышц при построении движений. Так, например, для частного вида движения – сохранения вертикальной позы человека – необходима непрерывная деятельность определённых групп мышц. Мышцы при этом, меняя свое напряжение, как бы осуществляют поиск в процессе минимизации отклонения общего центра тяжести человеческого тела от положения равновесия.

В результате поисковой активности мышц общий центр тяжести тела осуществляет непрерывные колебания. Существенно, что стабилограмма (зависимость проекции отклонения общего центра тяжести на горизонтальную плоскость) представляет собой незатухающие колебания. Частотный спектр этих колебаний, имеющий максимумы в областях частот 0,5; 1,0; 10 Гц, не зависит от изменения таких биомеханических показателей испытуемого, как масса, рост, величина опорного контура, и определяется только работой системы, обуславливающей регулирование движений. Поэтому существуют определенные области частот воздействия, которые особенно «неприятны» для этой системы и максимально влияют на состояние человека.

Инфразвуковые колебания воздействуют на весь организм человека, вызывая резонансные явления как всего человеческого тела, так и отдельных его частей, внутренних органов и систем, вызывая в зависимости от амплитудно-частотных характеристик инфразвука и продолжительности воздействия те или иные нарушения в организме. При этом у человека увеличивается общий расход энергии, так как под действием низкочастотных колебании й повышается среднемышечная напряженность. Поэтому можно полагать, что инфразвуковые колебания воспринимаются человеком как физическая нагрузка, которую можно сравнить с другими видами нагрузки, как, например, физическая работа, тепловая нагрузка и др.

Во время инфразвукового воздействия тело человека испытывает ритмическое изменение давления (компрессионно-декомпрессионный эффект). При этом подвергаются раздражению механорецепторы внутренних органов и тканей, мышц и кожи, в результате чего рефлекторным путем в организме возникает ряд сдвигов.

Наиболее общими физиологическими эффектами, наблюдаемыми при действии инфразвуковых колебаний на человеческий организм, являются изменение ритмов дыхания и биений сердца, расстройства желудка и центральной нервной системы, головные боли.

По характеру биологического воздействия инфразвука можно выделить три основные зоны:

1. Зона «информационного» воздействия. Это область относительно слабых инфразвуков, длительно действующих на объект. Энергия инфразвука здесь играет второстепенную роль и инфразвук следует рассматривать как определенные сигналы, поступающие в организм извне. Внешним проявлением «информационного» воздействия инфразвука может быть чувство беспокойства, неприятные ощущения, повышенная утомляемость, ослабление памяти, психологические сдвиги и т.д.

2. Зона физиологических изменений. Здесь важную роль играет энергетический фактор инфразвуковых колебаний. При сравнительно невысоких акустических энергиях воздействие инфразвука проявляется прежде всего в функциональных нарушениях органа слуха, а также вестибулярного аппарата, порявляется звон и боль в ушах. Ухудшается равновесие и координация движений, изменяется четкость зрения, видоизменяется голос, увеличивается порог слышимости для звуковых частот. При более высоких акустических энергиях возникают головная боль, головокружение, тошнота, кашель, нарушение дыхания и т.д. После прекращения инфразвуковых воздействий указанные симптомы через некоторое время могут исчезнуть без видимых последствий.

3. Зона поражающего действия инфразвука. При сверхвысоких акустических уровнях могут происходить перфорация перепонок, увеличение легких, разрыв альвеол и прекращение дыхания, повреждение мозга и сердечно-сосудистой системы. Указанные явления могут приводить к гибели человека или длительному выходу из строя.

Введение

Инфразвук (от латинского infra - ниже, под), упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16-25 Гц. Нижняя граница инфразвукового диапазона неопределенна. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей Гц., т. е. с периодами в десяток секунд. Обычно слух человека воспринимает колебания в пределах 16-20000 Гц (колебаний в секунду). Инфразвук вызывает нервное перенапряжение, недомогание, головокружение, изменение деятельности внутренних органов, особенно нервной и сердечно - сосудистой систем. Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказания стихийного бедствия - цунами. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды. "Голос моря" - это инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Вследствие того, что для инфразвука характерно малое поглощение, он может распространяться на большие расстояния, а поскольку скорость его распространения значительно превышает скорость перемещения области шторма, то "голос моря" может служить для заблаговременного предсказания шторма. Своеобразными индикаторами шторма являются медузы. На краю "колокола" у медузы расположены примитивные глаза и органы равновесия - слуховые колбочки величиной с булавочную головку. Это и есть "уши" медузы. Они слышат инфразвуки с частотой 8 - 13 Гц. Шторм разыгрывается еще за сотни километров от берега, он придет в эти места примерно часов через 20, а медузы уже слышат его и уходят на глубину. Длина инфразвуковой волны весьма велика (на частоте 3.5 Гц она равна 100 метрам), проникновение в ткани тела также велико. Можно сказать, что человек слышит инфразвук <всем телом>. В этой работе описаны основные темы, касающиеся инфразвука.

Источники инфразвуковых волн

К основным техногенным источникам инфразвука относится мощное оборудование - станки, котельные, транспорт, подводные и подземные взрывы. Кроме того, инфразвук излучают ветряные электростанции. Природные источники мощного инфразвука – ураганы, извержения вулканов, электрические разряды и резкие колебания давления в атмосфере (уровень от 60 до 90 дБ. Но в этой вредной области инфразвука человек быстро догоняет природу и в ряде случаев уже перегнал ее. Так, при запуске космических ракет типа “Аполлон” рекомендуемое (кратковременное) значение инфразвукового уровня для космонавтов составляло 140 дБ(!), а для обслуживающего персонала и окружающего населения 120 дБ(!). Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые разряды (гром), а также взрывы и орудийные выстрелы. В земной коре наблюдаются сотрясения и вибрации инфразвуковых частот от самых разнообразных источников, в том числе от взрывов обвалов и транспортных возбудителей. Он содержатся в шуме атмосферы, леса и моря, их источник - турбулентность атмосферы и ветер (пример, так называемый "голос моря" - инфразвуковые колебания, образующиеся от завихрений ветра на гребнях морских волн, существует и другие виды инфразвуковых волн ветрового происхождения). В воздухе возникают не только поперечные колебания, но и продольные, сила возникающего инфразвука пропорциональна квадрату длины волн. При скорости ветра 20 м/с мощность «голоса» может достигать 3 Вт с каждого метра фронта волны. При определенных условиях шторм генерирует инфразвук мощностью уже в десятки кВт. Причем основное излучение инфразвука идет приблизительно в диапазоне около 6 Гц - наиболее опасном для человека. Надо добавить, что «голос», распространяясь со скоростью звука, значительно опережает ветер и морские волны, к тому же инфразвук весьма слабо рассеивается с расстоянием. В принципе он может распространяться без значительного ослабления на сотни и тысячи километров, как в воздухе, так и в воде, причем скорость водяной волны в несколько раз превышает скорость воздушной. Так что - где-то бушует шторм, а в тысяче километров от этого места экипаж какой-то шхуны сходит от 6-герцового излучения с ума и в ужасе бросается в абсолютно спокойное море. При колебаниях порядка 6 герц человек испытывает чувство беспокойства, часто переходящее в безотчетный ужас; при 7 герцах возможен паралич сердца и нервной системы; при колебаниях на порядок выше возможно разрушение технических устройств. В общем, источников инфразвука довольно таки много. Развитие промышленного производства и транспорта привело к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию интенсивности уровня инфразвука. Краткое описание техногенных источников инфразвука приведено в нижеследующей таблице:

Инфразвук в нашем мире

Инфразвук сопровождает нас в повседневном окружении. Инфразвуковые шумы, производимые градирнями теплоэлектроцентралей, различными устройствами всасывания воздуха или выпуска отработавших газов; неслышимые, но такие вредные инфразвуковые излучения мощных виброплощадок, грохотов, дробилок, транспортеров. Инфразвуковые волны активно распространяются в атмосфере. Всё это сказывается на нашем здоровье. Известны некоторые редкие трагические инценденты, предположительно связанные с инфразвуком. Виднейший акустик Т. Тарноци доложил о гибели в гроте Бордаль (Верхняя Венгрия) трех туристов в условиях резкого изменения атмосферного давления. В сочетании с узким и длинным входным коридором грот являл собой подобие низкочастотного резонатора, а это могло послужить причиной резкого увеличения колебаний давления инфразвуковой частоты.

Периодически наблюдавшееся появление судов - “летучих голландцев” с мертвыми на борту также иногда предположительно приписывали мощным инфразвуковым колебаниям, возникающим во время сильных штормов и тайфунов. Если мы смогли бы снабдить все суда простейшими инфразвуковыми самописцами уровня (инфразвукового шума), чтобы можно было сопоставить затем изменения самочувствия экипажа с записанными колебаниями давления воздушной среды. Пока же специалисты по охране окружающей среды ограничились тем, что установили, например, приемники инфразвука в верхних частях “точечных” зданий и при этом обнаружили следующее: во время сильных порывов ветра уровень инфразвуковых колебаний (частоты 0.1 Гц) достигал на тридцатом этаже 140 дБ, то есть даже несколько превышал порог болевого ощущения уха в диапазоне слышимых частот. В одном эксперименте показано, что даже небольшая, по сравнению с длинной инфразвуковой волны, комната может служить волновым резонатором с частотой 5,5 Гц. Экспериментально показано, что нахождение в разных частях даже небольшого помещения способно вызвать разнонаправленную реакцию органов и систем человека и животных. У человека, который находится в одном конце помещения, падает работоспособность, уменьшается частота различия звуковых импульсов и световых мельканий, резко активируется активность регуляции сосудистой системы и развивается реакция гиперкоагуляции крови (сверхсвёртываемости крови).

Это связано с прямым действием инфразвука на стенки кровеносных сосудов. В тоже самое время у человека, находившегося в противоположном конце помещения умеренно, но статистически достоверно, растет работоспособность, уменьшается активность свертывающих систем крови и улучшаются показатели реакции на частоту световых мельканий и звуковых импульсов.

Зависимость ответной реакции организма на нахождение человека и животных в разных частях одного и того же помещения сохранялась в пределах проверенной интенсивности инфразвука от 80 до 120 дБ и частотах 8, 10 и 12 Гц.

Предельно-допустимые уровни (ПДУ) звукового давления на рабочих местах устанавливается СН (санитарные нормы) 2.2.4/1.8.583-96 дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности не более 95 дБ.

Применение инфразвука в медицине

В настоящее время инфразвук начинают медленно использовать в медицине. В основном при лечении рака (удаление опухолей), в микрохирургии глаза (лечение заболеваний роговицы) и в некоторых других областях. В России впервые лечение инфразвуком роговицы глаза применили в Российской детской клинической больнице. Впервые в практике детской офтальмологии при лечении заболеваний роговицы применен инфразвук и инфразвуковой фонофорез. Подведение лекарственных веществ к роговице с помощью инфразвука позволило не только ускорить процесс выздоровления, но и способствовало рассасыванию стойких помутнений роговицы, а также снизить количество рецидивов заболевания. Сейчас существуют немало физиоотерапевтических аппаратов использующих метод лечения инфразвуком. Но они имеют применение лишь в узких специализациях. По применению инфразвука против рака известно очень мало, существуют единичные устройства такого типа. Хотя перспективность их применения не вызывает больших сомнений. Сложность применения обусловлена тем, что инфразвук оказывает губительное воздействие на живой организм, нужно провести сотни испытаний и много лет работы, чтобы найти подходящие параметры воздействия. Будущее этого метода не за горами.