УДАРНАЯ ВОЛНА

Ударная волна — один из основных поражающих факторов ядерного взрыва. В зависимости от среды, в которой она распространяется, ее называют воздушной волной, сейсмовзрывной волной (в грунте) и ударной волной (в воде).

Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Перед фронтом ударной волны давление в воздухе равно атмосферному Р0. С приходом фронта ударной волны в данную точку пространства давление резко (скачком) увеличивается и достигает максимального Рф = Р0 + АРф, а также температура и скорость движения среды (воздуха). Процесс сжатия воздуха называют фазой сжатия. С течением времени давление снижается и через время т+ после момента подхода фронта ударной волны становится равным атмосферному. Дальнейшее уменьшение давления приводит к разрежению и в течение времени т_ наблюдается фаза разрежения.

Непосредственно за фронтом ударной волны в фазе сжатия движутся массы воздуха, при встрече которых с преградой возникает давление скоростного напора воздушной ударной волны. Поражающее действие ударной волны на людей и различные объекты, в основном, обусловлено воздействием избыточного давления и скоростного напора.

Основными параметрами ударной волны, характеризующими ее поражающее действие, являются: избыточное давление во фронте ударной волны (ДРф), давление скоростного напора (ДРСК), продолжительность действия избыточного давления (т+) и скорость фронта ударной волны (UA).

Причиной разрушения объектов (зданий), имеющих большую парусность (площадь Миделя — площадь элемента, видимого со стороны движения ударной волны), является первоначальный удар, возникающий в момент отражения от них ударной волны (ЛР^) и скоростного напора (ДРСК).

Максимальное избыточное давление отражения ДРотр может быть вычислено по формуле

где Р0 — атмосферное давление (при нормальных условиях Р0 = 101,3 кПа).

То есть ДР0Тр может быть в пределах от 2ДРф до 8ДРф.

Разрушение объектов с малой площадью Миделя (высоких колонн, башен малого диаметра, опор линий электропередач, мостовых ферм, башенных кранов и им подобных объектов) происходит под действием скоростного напора. Это объясняется тем, что ударная волна быстро обтекает данные объекты и избыточное давление воздействует на них практически одновременно со всех сторон.

Зависимость между ДРф и ДРСК выражается формулой

Характер и степень поражения людей зависят от величины избыточного давления, положения человека и степени защиты в момент действия ударной волны. Ввиду небольших размеров человека избыточное давление охватывает его практически мгновенно и подвергает сильному сжатию. В то же время скоростной напор создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Кроме того, могут наблюдаться и вторичные поражения.

Травмы, получаемые людьми от действия ударной волны, условно подразделяют на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые. Характеристика травм людей приведена в табл. 2.11.

Характеристика травм людей

Вид травм

При каком ДРф возникают, кПа

Чем характеризуются

Легкие

20-40

Скоропреходящие нарушения функций организма (звон в ушах, головокружение, головная боль). Возможны вывихи, ушибы

Средние

  • *50
  • (40-60)

Вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей

Тяжелые

60-100

Сильная контузия организма, потеря сознания, переломы костей; возможны повреждения внутренних органов и внутренние кровотечения

Крайне

тяжелые

>100

Разрывы внутренних органов, внутренние кровотечения, переломы костей, сотрясение мозга, длительная потеря сознания. Возможны смертельные исходы

Основной способ защиты персонала объекта и населения от ударной волны — изоляция их от действия ДРф и ДРСК. Для этого используются все виды защитных сооружений: убежища, противорадиационные укрытия (ПРУ) и простейшие укрытия (окопы, открытые и перекрытые траншеи, погреба, подвалы и т.д.).

Зонирование очага ядерного поражения (ОЯП) ВУВ производится по характеру повреждений зданий и сооружений.

По величине избыточного давления во фронте ударной волны (ДРф) ОЯП условно делится на 4 зоны разрушений — полных, сильных, средних и слабых.

Зона полных разрушений (Rt, ДРФ > 50 кПа, S, = 12—15% от So6ia) характеризуется массовыми безвозвратными потерями среди незащищенного населения; полным разрушением зданий и сооружений; разрушением и повреждением коммунально-энергетических и технологических сетей, а также части убежищ; образованием сплошных завалов в населенных пунктах, пожарами в завалах во всей зоне.

Здесь и далее первое значение чисел в скобках — для воздушного взрыва, второе — для наземного.

Зона сильных разрушений (R2 - R|; ДРф от 30 до 50 кПа, S2 = 10% от S^u,) характеризуется массовыми безвозвратными потерями (90%) среди незащищенного населения; полным и сильным разрушением зданий и сооружений; повреждением коммунально-энергетических и технологических сетей; образованием местных и сплошных завалов в населенных пунктах и лесах; сохранением убежищ и большинства ПРУ подвального типа; сплошными пожарами в большей части зоны.

Зона средних разрушений (R3 - R2, ЛРф от 20 до 30 кПа, S3 = = 15—18% от So6uj) характеризуется безвозвратными потерями (20%) среди незащищенного населения; средними и сильными разрушениями зданий и сооружений; образованием местных и очаговых завалов; сплошных пожаров; сохранением коммунально-энергетических сетей, убежищ и ПРУ.

Зона слабых разрушений (R4 - R3, ЛРф от 10 до 20 кПа, S4 = 60% от So6lII) характеризуется слабыми и средними разрушениями зданий и сооружений; отдельными пожарами на всей площади и даже выходящими за пределы зоны.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >