Ударная волна ядерного взрыва и защита населения от ее воздействия

Ударная волна представляет собой область резкого и значительного по величине сжатия среды, распространяющуюся от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Структура ударной волны

Рис. 1.3. Структура ударной волны

Она может распространяться в воздухе, воде и грунте. В связи с этим ее называют воздушной ударной волной, ударной волной в воде или сейсмовзрывной волной в грунте.

Большинство разрушений и повреждений вооружения, боевой техники и сооружений обусловлено воздействием ударной волны. Заметим, что защищать различного рода сооружения и объекты от воздействия ударной волны достаточно трудно. Это дает право считать ударную волну одним из главных поражающих факторов.

На достаточно большом расстоянии от центра взрыва ударная волна представляет собой двухслойную сферическую область сильно сжатого и разреженного воздуха, распространяющуюся от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью (рис. 1.3). В наружном слое давление воздуха выше атмосферного (зона сжатия). В зоне сжатия воздух движется в направлении от центра взрыва, а в зоне разрежения - в обратном направлении.

Основные параметры поражающего действия ударной волны

Избыточное давление является основной характеристикой фазы сжатия, которая определяет поражающее действие ударной волны на объекты. Величина избыточного давления во фронте ударной волны при ее распространении в однородной безграничной атмосфере зависит от мощности взрыва и расстояния до его центра. Измеряется избыточное давление в кгс/см2 (Па)

Время действия ударной волны определяется длительностью действия фазы сжатия. При увеличении мощности взрыва и расстояния до его центра время действия фазы сжатия увеличивается. Измеряется в секундах.

Скоростной напорРск) - это динамическое давление движущихся масс воздуха во фронте ударной волны. Он является горизонтальной нагрузкой и характеризуется метательным действием ударной волны. Измеряется скоростной напор в кгс/см2. (Па)

Характер и степень поражения людей и различного рода объектов ударной волной ядерного взрыва зависит в основном от величины избыточного давления во фронте ударной волны, а также от условий расположения войск и населения, степени их укрытости в момент взрыва. При прохождении ударной волны люди и различные объекты испытывают поражающее воздействие избыточного давления и метательное действие скоростного напора.

Поражающее действие ударной волны может быть непосредственным и косвенным (движущимися обломками и отдельными предметами). Часто поражения будут вызываться совместным воздействием как непосредственных, так и косвенных факторов.

Наибольшую опасность косвенные поражения людей будут представлять при их нахождении в лесу и населенных пунктах. Поэтому в этих условиях необходимо предусматривать защиту населения от обломков и других движущихся предметов.

Непосредственное поражение людей ударной волной является следствием резкого повышения давления вокруг организма и одностороннего воздействия движущегося воздуха. При подходе ударной волны в результате воздействия давления отражения тело человека испытывает мгновенный удар и в тканях тела возникает волна сжатия, вызывающая повреждение внутренних органов.

Поскольку размеры человека невелики (относительно ударной волны), то ударная волна быстро охватывает тело человека и сжимает его со всех сторон. Сильное сжатие и последующее разрежение вызывают кровоизлияния разрывы барабанных перепонок и органов брюшной и грудной полостей. Особенно уязвимы легкие. При значительных давлениях воздух может попадать в легочные вены, а через них - в сердце и артерии. При этом смерть может быстро наступить от воздушной эмболии в сосудах сердца и мозга или от удушья при отеке легких или кровоизлияния в них.

Одновременно скоростной напор создает большое одностороннее направленное давление, которое может отбросить человека. Поражения при отбрасывании человека наиболее вероятны в момент его удара о твердую преграду. Действие скоростного напора на человека зависит от его положения к моменту подхода ударной волны. Например, при давлении 0,5 кгс/см2 на человека в положении лежа действует сила скоростного напора, равная 50-100 кг, а в положении стоя сила давления скоростного напора может возрасти до 1000 кг. В последнем случае человек может быть отброшен с большой (до 8-10 м/с) скоростью по направлению движения ударной волны на расстояние в несколько десятков метров. Тяжесть поражения человека определяется параметрами ударной волны, условиями его расположения, степенью укрытия и др. факторами. В зависимости от этих условий возможны легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые (смертельные) поражения. В табл. 1.1 показана ориентировочная зависимость степени поражения от величины избыточного давления во фронте ударной волны при открытом расположении людей на местности.

При тяжелых поражениях наблюдаются травмы головного мозга, повреждения органов грудной и брюшной полости, переломы костей, кровотечение из носа и ушей. Пострадавшие с такими поражениями нуждаются в немедленной госпитализации и продолжительном лечении. В процессе лечения возможны смертельные исходы.

Таблица 1.1

Поражающее действие ударной волны на человека

Степень поражения

Избыточное давление, кгс/см2

Кр. тяжелая (смертельная)

Свыше 1

Тяжелая

0,5-1,0

Средняя

0,4-0,5

Легкая

0,2-0,4

Безопасная

Менее 0,2

При поражении средней тяжести могут быть ушибы тела, разрывы барабанных перепонок и другие повреждения. После травмы длительное время наблюдаются головные боли, нарушается память, возникают расстройства речи и слуха, кровотечение из ушей и носа. Такие пораженные нуждаются в госпитализации на различные сроки. В большинстве случаев лечение заканчивается выздоровлением.

При легких поражениях люди, как правило, теряют сознание на непродолжительное время (несколько секунд), после чего возможны головокружение, звон и шум в ушах. При таких поражениях часть личного состава будет нуждаться в госпитализации или наблюдении при части в течение 7-15 сут, а в отдельных случаях до 1,5 мес. Люди, получившие легкие поражения в виде ушибов, ссадин и т. п., после оказания им медицинской помощи остаются в строю.

Важное значение при поражении ударной волной имеет длительность фазы сжатия, которая возрастает с увеличением мощности взрыва. Это приводит к тому, что одинаковая степень поражения вызывается различными значениями избыточного давления: чем больше мощность взрыва, тем меньше давление, выводящее людей из строя.

Защита от поражения ударной волной обеспечивается изоляцией человека или объекта от воздействия избыточного давления и уменьшением силы скоростного напора. Наиболее надежную защиту обеспечивают специальные прочные сооружения закрытого типа, заглубленные в землю, которые могут создаваться для личного состава и важнейших объектов.

Конструктивно защитные сооружения подразделяются на подземные и котлованные (заглубленные и полузаглубленные). Если защитные сооружения котлованного типа невозможно заглубить в землю, то они располагаются на поверхности и называются обсыпными.

Практически постоянно и полностью обеспечить защиту всего личного состава и всех важных объектов с помощью закрытых сооружений (убежищ, укрытий, блиндажей и др.) невозможно. Поэтому должны использоваться открытые сооружения (траншеи, ходы сообщения, окопы, щели), которые уменьшают радиусы зон поражения ударной волной в 1,4 раза, а площади поражения и потери войск и населения примерно в 2-3 раза.

Если принять, что при воздушном ядерном взрыве безопасное расстояние для незащищенного человека составляет R км, то личный состав, находящийся в открытых фортификационных сооружениях, не будет поражен уже на удалении 2/3 R. Перекрытые траншеи уменьшают радиус поражающего действия в 2 раза, а блиндажи - в 3 раза. При нахождении в подземных прочных сооружениях на глубине более 10 м, люди не поражаются, даже если это сооружение находится в эпицентре воздушного ядерного взрыва.

Защитными свойствами от действия ударной волны обладают также танки, БТР и БМП.

При невозможности использовать защитные свойства различных сооружений следует применять элементарные меры защиты. Так как для незащищенного человека наибольшую опасность представляет скоростной напор, то целесообразно до подхода ударной волны лечь на землю лицом вниз, головой или ногами в сторону взрыва. При этом площадь поперечного сечения уменьшается примерно в 10 раз, а воздействие скоростного напора будет минимальным.

Воздействие скоростного напора снижают различные углубления (кюветы, ямы, воронки и др.) или невысокие прочные стенки, пни и другие предметы, за которыми можно укрыться.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >