[发明专利]一种大功率次声波产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种次声波产生装置，具体的说是一种大功率次声波产生装置。

背景技术

频率低于20Hz(赫兹)的声波称为次声波，次声波是人耳所听不到的。次声波在空气中能以每小时1200km的速度传播，在水中能以每小时6000km的速度传播，可穿透1.5m厚的混凝土。人体许多器官的固有频率都在2～16Hz范围内，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，当大功率的次声波作用于人体，就会引起人体强烈的共振，从而造成伤害。次声波武器就是利用频率低于20Hz的次声波与人体发生共振，使共振的器官或部位发生位移、变形或丧失功能而造成人体损伤以至死亡。

为验证人体所能耐受的次声波强度，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(分贝)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；当强度达到185～195dB时，在不长的时间内，被试动物全部死亡。经反复研究，科学家们发现，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，则会引起人体器官的病变；如次声强度再升高，就会导致死亡。

按照感官刺激分类，目前研制出来的次声武器可分为两种。一种是神经型次声武器，它通过发射频率与人脑的“阿尔法节律”相近(约5Hz)的次声波，刺激人的神经，使人晕眩头痛、精神错乱。另一种是器官型次声武器，通过发射频率与人体内脏固有频率相当(4～8Hz)的次声波，使人出现恶心呕吐、胃痛、呼吸困难等症状。

早在上世纪60年代，发达国家就竞相研究次声波武器。1972年法国国家实验中心制成一台强次声发生器，首次试验就使5公里以内的人员受到伤害。上世纪80年代法国科学家加弗罗制出了一种“大哨笛”次声发生器，声压级为160dB，能对人体器官产生损伤，当时法国报纸称它为“次声枪”。

美国陆军武器研究室研制出一种可延伸至17米长的喇叭型声炮，发射功率达20kW(千瓦)。上世纪70年代，美警方开发了使人“僵化”或失去战斗力的次声武器，来控制骚乱。据称美国干涉波黑内战时，曾秘密用过这些非致命次声武器，仅几秒钟就使塞军阵地陷入一片混乱，有人昏倒，有人呕吐不止。

相对于传统概念的武器，次声波武器具有隐蔽性强、传播速度快、传播距离远、穿透力强、不污染环境和破坏设施等特点，从而被列为新概念武器家族的重要成员，势必成为未来战场上的武器新宠。

目前产生次声波的装置原理，主要是用振荡电路产生低频振荡信号，经功率放大电路放大后，驱动喇叭输出次声波，但这种方法电路复杂，可靠性低，特别是难以输出数千瓦的大功率次声波。另外，通过合理设计，利用炸弹爆炸也能产生高强次声波，但炸弹只能一次性使用，不可调、不可控，需投弹，不利于隐蔽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率次声波产生装置。该装置具有输出功率大、频率可调、工作稳定、维护方便等特点，为大功率次声波的研究及在武器方面的应用奠定基础。

为实现上述目的，本发明提供一种利用机械传动的方法产生大功率次声波的装置。该装置由调速电路、调速电机、凸轮或偏心轮、滑块、传动杆和输出喇叭等部分构成；或由柴油汽油发动机、变速箱、凸轮或偏心轮、滑块、传动杆和输出喇叭等部分构成。调速器将电机的转速，或者由变速箱将柴油或汽油发动机的转速变换调至1～20转/秒，电机轴或变速箱输出轴带动偏心轮转动，偏心轮通过轴承将动能传动到连杆，连杆通过万向节带动滑块在滑槽中作直线往复滑动，并带动连杆，通过连杆带动输出喇叭做往复运动，输出大功率次声波。

该装置的输出功率范围从几百瓦至几十千瓦，具有输出功率大、频率可调、工作稳定、维护方便等特点。

所述的调速电机由调速电路控制转速，并通过凸轮或偏心轮、滑块、传动杆将电机的轴圆周运动转变为直线往复运动，并推动输出喇叭，产生大功率次声波。

所述的柴油或汽油发动机，通过凸轮或偏心轮、滑块、传动杆将电机的轴圆周运动转变为直线往复运动，并推动输出喇叭，产生大功率次声波。

所述的输出喇叭是与次声波输出功率、波长相匹配的大口径喇叭。

本发明的大功率次声波产生装置采用了电机或内燃机为动力、以机械传动的方式将能量直接传递到输出喇叭，满足了输出大功率次声波的要求，使得该次声波产生装置具有输出功率大、操作直观，工作可靠、维护方便的优点。

附图说明

图1是以电机为动力的大功率次声波产生装置原理图；