|
|
 Ударная волна ядерного взрыва — один из основных
поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде возникает и
распространяется ударная волна — в воздухе, воде или грунте, ее называют
соответственно воздушной волной, ударной волной (в воде) и сейсмовзрывной
волной (в грунте).
Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия
воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой
скоростью. Обладая большим запасом энергии, ударная волна ядертгого взгръша
способна наносить поражения людям, -разрушать различные сооружения,
вооружение и военную технику и другие объекты на значительных расстояниях от
места взрвгеа.
Характер изменения давления в точке пространства при прохождении
через нее воздушной ударной волны. Как только ударная волна спустя
некоторое время 0 после взрыва достигает определенной точки пространства,
мгновенно в этой точке повышаются давление и температура, воздух начинает
распространяться в направлении ударной волны. С течением времени давление
снижается и через время т+ после момента подхода фронта ударной волны
становится равным атмосферному. Дальнейшее уменьшение давления приводит к
pasрежению. В это время воздух начинает двигаться в сторо- н> взрыва. Как
только действие пониженного давления закончится, прекратится и движение
воздуха. показаны также основные параметры, определяющие механическое
действие ударной волны на объект:
максимальное избыточное давление воздуха непосредственно
во фронте ударной волны ДРф. Это основная характеристика воздушной ударной
волны, поскольку определяет скачок давления, который происходит практически
мгновенно при подходе волны к месту регистрации давления;
время действия избыточного давления т+. Время действия
ударной волны в фазе разрежения обычно не учитывается ввиду его
второстепенного значения.
Скорость
распространения ударной волны ядерного взрыва
Кроме указанных параметров воздушная ударная волна
характеризуется скоростью распространения фронта (Уд, скоростью воздуха во
фронте ударной волны Uф, температурой воздуха во фронте 7ф, давлением
скоростного напора воздуха во фронте ударной волны ДРСК.
Различные разрушения, вызываемые действием воздушной
ударной волны, определяются в основном значениями ДРф, однако во многих
случаях — и временем действия избыточного давления.
Изменение избыточного давления воздушной ударной волны ДРф
в зависимости от расстояния R и мощности взрыва q подчиняется закону подобия,
согласно которому расстояние от места взрыва до точки с заданными параметрами
во фронте воздушной ударной волны пропорционально корню кубическому из
тротилового эквивалента, т. е. если R\—расстояние от центра ядерного взрыва
мощностью <7ь то при взрыве мощностью q2 одинаковые значения избыточного
давления ДРф, а также всех остальных параметров будут иметь место на расстоянии
, определяемом из выражения.
По формуле (2.1) с использованием данных можно
определить ориентировочные значения радиусов зон поражения для различных
мощностей взрыва. Поясним на двух примерах.
На этом расстоянии для взрыва мощностью 10 тыс. т значение
АРф=0,2б кгс/см2.
5 зависимости от вида взрыва распространение воздушной
ударной волны будет иметь свои особенности.
Значения основных параметров ударной волны ядерного взрыва
мощностью 30 тыс. т
При наземном взрыве воздушная ударная волна имеет форму
полусферы с центром в точке взрыва ядерного боеприпаса ( 2.3). За счет
уменьшения объема светящейся области плотность энергии во фронте воздушной
ударной волны, а значит, значение ДРф будет примерно удваиваться по сравнению
с воздушным взрывом. Это усиливает
поражающее действие ударной волны при наземном взрыве, что
особенно заметно в ближней зоне. Однако радиус зоны ввигода из строя
малопрочных объектов, которые разрушаются при небольших значениях ДРф, при
наземных взрывах будет меньше, чем при воздушных взрывах одинаковой мощности.
При воздушном ядерном взрыве ударная волна,
достигая поверхности земли, отражается от нее ( 2.4). Форма фронта отраженной
волны близка к полусфере с центром в точке, которая является зеркальным
отображением точки взрыва заряда относительно поверхности земли. На 'близких
расстояниях от эпицентра взрыва угол наклона падающей волны относительно
поверхности земли весьма мал и точка, из которой исходят падающая и
отраженная волны, перемещается вдоль поверхности земли. Эта зона называется
зоной регулярного отражения. На расстояниях 'Ra>H в результате того, что
отраженная волна движется в воздухе, .уже нагретом падающей волной, она имеет
большую скорость и постепенно «набегает» на падающую волну, образуя головную
ударную волну. Сложение волн усиливает избыточное давление во фронте головной
волны. Такая картина распространения: ударных, волн наблюдается при взрывах
зимой, когда приземный, слой воздуха почти не прогревается световым
излучением^ При прогреве приземного слоя воздуха (в результате его» запыления
и задымления) скачок избыточного давления во) фронте головной ударной волны
уменьшается, но время: действия фазы сжатия увеличивается. При атом
увеличивается скорость движущегося воздуха, и, как следствие, усиливается;
метательное действие ударной волны..
На распространение ударной' волны и ее поражающее действие
существенное влияние могут оказать рельеф местности, городская застройка,
лесные массивы, метеорог логические условия, мощность и вид ядерного взрывам
Поражающее действие ударной волны на равличные объекты
имеет свои особенности Роль, избыточного' дав^ ления и скоростного напора в:
повреждении или разрушен нии зависит от размеров конструкции объекта и<
степени его связи с земной поверхностью.
Поражения; людей вызываются как прямым действием воздушной
ударной волны, так w косвенно' (летящими обломками сооружений; падающими
деревьями, осколками стекла, камнями, грунтом и т. ш). Ударная волна ядернопо
взрыва, воздействуя на незащищенный личный состав, способна нанести ему
травмы в основном такого; же характера, как и при взрыве обычных снарядов и
авиабомб, однако на значительно больших расстояниях. Харзктор; и степень
поражения людей зависят от избыточного давления в подошедшей ударной волне,
от положения человека в этот момент и степени его защиты. В зависимости от
избыточного давления травмы от действия ударной, волны принято условно
подразделять на легкие (ДРф^0,2— 0,4 кгс/см2), средние (ДРф»0,5 кгс/см2) и
тяжелые (ДРф>0,5 кгс/см2). При давлении свыше 1 кгс/см? травмы могут быть
крайне тяжелыми и смертельными.
Метательное действие скоростного напора являеигя
определяющим в выводе изз строя вооружения и, военной техники (танков, боевых
машин, орудий,, автомобилей и др.). Повреждения вооружения и военной техники
после отбрасывания (при ударе о грунт) могут быть более значительными, чем от
непосредственного действия ударной волны. Танки получают слабые повреждения
(отрыв антенн, фар и другого наружного оборудования) при давлении 0;3—0,5
кгс/см2. Полное разрушение танков наблюдается при давлении 10—20 кгс/см2.
Артиллерийские орудия получают средние повреждения при давлении 0,4— 0,7
кгс/см2 и полностью разрушаются при давлении 2— 10 кгс/см2.
Наименее устойчивы к ударной волне самолеты, вертолеты и
ракеты. Они могут выходить из строя при давлении 0,1—0,3 кгс/см2.
При взрыве нейтронных боеприпасов вооружение и военная
техника, имеющие электронную аппаратуру и электроавтоматику, выходят из строя
вследствие повреждений транзисторов, диодов и других элементов под
воздействием проникающей радиации.
При действии ударной волны на здания главной причиной их
разрушения является первоначальный удар, возникающий в момент отражения волны
от здания. Разрушение дымовых труб, опор линий электропередачи, мостовых
ферм, столбов и подобных им объектов происходит под действием скоростного
напора. Остекление зданий разрушается при избыточном давлении во фронте
воздушной ударной волны 0,05 кгс/см2.
Заглубленные фортификационные сооружения разрушаются в
меньшей степени, чем сооружения, возвышающиеся над поверхностью земли.
Основной способ защиты личного состава, вооружения и
военной техники от поражения ударной волной — изоляция их от действия
повышенного давления и скоростного напора. Для этого используются укрытия
(убежища).
Если принять, что при воздушном взрыве атомной бомбы безопасное
расстояние для незащищенного человека составляет /?, км ( 2.5), то личный
состав, находящийся в открытых фортификационных сооружениях, не будет поражен
уже на удалении 2/3/?. Перекрытые траншеи уменьшают радиус поражающего
действия в 2 раза, а блиндажи— в 3 раза. Личный состав, находящийся в
подземных прочных сооружениях на глубине более 10 м, не поражается даже в том случае, если это сооружение находится в эпицентре воздушного ядерного
взрыва.
|