Вражаючими факторами ядерного вибуху є ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження та електромагнітний імпульс.

Повітряна ударна хвиля являє собою область різкого стиску повітря, що поширюється в усі сторони від центра вибуху з надзвуковою швидкістю. Джерелом виникнення повітряної ударної хвилі є високий тиск в центрі вибуху, що досягає 105 млрд. Па.

Продукти вибуху, прагнучи розширитися, стискають навколишні їх шари повітря. Ця щільна маса повітря в свою чергу розширюється і передає тиск сусіднім верствам. Так, тиск швидко передається від шару до шару, утворюючи ударну хвилю в повітрі. Передня межа стислого шару повітря, що характеризується різким збільшенням тиску, називається фронтом ударної хвилі.

У безпосередній близькості від центру вибуху швидкість поширення ударної хвилі в кілька разів перевищує швидкість звуку в повітрі. У міру віддалення від центру швидкості поступово зменшується, а ударна хвиля слабшає.

Швидкість руху і відстань, на яку поширюється ударна хвиля, залежать від потужності вибуху. Чим могутніше вибух, тим більше швидкість і радіус дії ударної хвилі. Крім того, на радіус дії ударної хвилі впливають рельєф місцевості, метеорологічні умови і вітер.

При швидкому русі ударної хвилі відбувається також переміщення частинок повітря в стислому шарі в напрямку поширення ударної хвилі. Повітря рухається за фронтом хвилі зі швидкістю звуку і являє собою ураган величезною силою.

Напрямок та швидкість руху повітря за фронтом ударної хвилі змінюються. Коли фронт ударної хвилі доходить до будь-якої точки на поверхні землі, то в цій точці миттєво підвищуються надлишковий тиск і температура, а повітря починає переміщатися в бік руху ударної хвилі. Надалі в міру просування ударної хвилі, тиск падає нижче атмосферного, і повітря рухається у зворотний бік. Спеціально, за фазою стиснення слід фаза розрідження (рис. 3).

Мал. 3. Зміна тиску за часом у будь-якій точці на поверхні землі

при проходженні через неї ударної хвилі

Характер дії ударної хвилі залежить від виду вибуху. При повітряному ядерному вибуху утворюється сферична ударна хвиля, яка в ближній зоні, т. Е. На відстані, меншій висоти вибуху (R <H), падає вниз і називається падаючої. Дійшовши до поверхні землі, ударна хвиля миттєво відбивається, утворюючи відбиту хвилю. У далекій зоні, т. Е. На відстані, більшій висоти вибуху (R> H), швидкість відбитої хвилі вище швидкості хвилі падаючої. В результаті відбувається складання падаючої і відбитої хвиль і утворюється головний хвиля, тиск в якій в 4: 5 раз більше тиску у фронті вільно розповсюджується сферичної хвилі. Головний хвиля поширюється уздовж поверхні землі (рис. 4).

Мал. 4. Поширення ударної хвилі при повітряному вибуху:

1 - падаюча хвиля; 2 - відбита хвиля; 3 -головний хвиля

Таким чином, нищівну силу ударної хвилі повітряного ядерного вибуху в ближній зоні визначається тиском відбитої хвилі, а в далекій зоні - тиском головний ударної хвилі.

При наземному ядерному вибуху ударна хвиля, що має форму безперервно збільшується півкулі, поширюється паралельно поверхні землі і не має такої складної картини, як при повітряному вибуху.

Радіус ураження ударною хвилею наземного ядерного вибуху приблизно на 20% менше, ніж радіус ураження повітряного вибуху однакової потужності.

Основними параметрами, що визначають нищівну силу ударної хвилі, є надлишковий тиск, швидкісний напір повітря і час дії надлишкового тиску (час дії фази стиснення).

Вражаюча дія ударної хвилі визначається головним чином надлишковим тиском.

Надмірний тиск (ΔPф) - це різниця між нормальним атмосферним тиском перед фронтом хвилі і максимальним тиском у фронті ударної хвилі. Воно вимірюється в ньютонах на квадратний метр (1 Н / м² = 1 Па). Ця одиниця тиску, паскаль (Па).

Швидкісний напір повітря - це динамічне навантаження, створювана потоком повітря. Як і надлишковий тиск, швидкісний напір повітря вимірюється в паскалях (Па). Величина швидкісного напору повітря залежить від швидкості і щільності повітря за фронтом хвилі і тісно пов'язана зі значенням максимального надлишкового тиску ударної хвилі. Швидкісний напір повітря помітно позначається при надлишкових тисках понад 50 кПа.

Тривалість дії надлишкового тиску τ (час дії фази стиснення) вимірюється секундами (с). Чим триваліше вплив ударної хвилі, тим сильніше її нищівну силу. Зі збільшенням потужності вибуху час дії фази стиснення збільшується. Наприклад, під час вибуху потужністю 20 кт час дії фази стиснення складає 0,6 с, а при потужності вибуху 1 Мт - 3 с.

Date: 2015-07-27; view: 598; Порушення авторських прав