Ударная волна. Поражающие факторы средств поражения, амплитудно-временные характеристики и их действие на людей, животных, объекты

Поражающие факторы средств поражения, амплитудно-временные характеристики и их действие на людей, животных, объекты

К поражающим факторам ядерного оружия относятся:

- ударная волна.

- световое излучение,

- проникающая радиация,

- электромагнитный импульс (ЭМИ),

- радиоактивное заражение местности,

- вторичные поражающие факторы (пожары, взрывы, летящие обломки зданий и т.д.).

При взрыве ядерного боеприпаса в атмосфере 50% энергии взрыва идет на ударную волну, 30–40% на световое излучение, 5% на проникающую радиацию и ЭМИ, 10–15% на радиоактивное заражение. Для нейтронного взрыва боеприпасы с термоядерными зарядами малой мощности q<10=кт, 8–10% идет на ударную волну, 5–8% на световое излучение и 8–5% на проникающую радиацию.

В зависимости от cреды распространения различают ударную волну в воздухе, воде, грунте.

Воздушная ударная волна представляет собой область резко сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Давление в зоне реакции достигает 10 млрд. Па. Передняя граница слоя сжатого воздуха называется фронтом ударной волны. По мере продвижения ударной волны по местности за фазой сжатия следует фаза разряжения.

Изменение давления во времени в фиксированной точке пространства показана на рисунке 3.1.1.

Рис 3.1.1. Измерение давления во времени в фиксированной точке пространства при прохождении через нее ударной волны.

Параметрами ударной волны являются:

- избыточное давление во фронте ударной волны , кПа,

- продолжительность фазы сжатия t+, с,

- давление скоростного напора , кПа,

- скорость движения фронта ударной волны С_ф, м/с.

Характер действия ударной волны зависит от вида взрыва. При воздушном ядерном взрыве образуется падающая сферическая воздушная ударная волна, которая при R<H достигает поверхности Земли и отражается. При этом образуется отраженная ударная волна (рис. 3.1.2.)

Рис 3.1.2. Сферическая воздушная ударная волна

R – расстояние от эпицентра взрыва до точки наблюдения.

Избыточное давление в отраженной ударной волне , кПа составляет:

,

где – атмосферное давление на момент взрыва.

На территории, где R>H в зоне нерегулярного отражения падающая и отраженные волны складываются и образуется головная ударная волна (см. рис. 3.1.2), фронт который перпендикулярен поверхности Земли.

Ударная волна человеком и животными воспринимается как резкий удар, в результате чего возникают травмы различной тяжести:

- легкие, если =20–40 кПа,

- средние, если =40–60 кПа,

- тяжелые, если =60–100 кПа,

- крайне тяжелые, если >100 кПа.

В результате действия ударной волны здания, сооружения, сети получают разрушения различной степени – слабые, средние, сильные, полные.

Оборудования предприятий разрушается при =35–20 кПа. Наименее устойчиво к действию ударной волны измерительное оборудование и приборы. Повреждения возникают при =5–10 кПа.

Поле поражающего действия ударной волной для ядерных взрывов с различным q можно определить из закона подобия ядерных взрывах:

,

где , – расстояния от центров взрывов мощностью , до точки наблюдения.