Ударная волна ядерного взрыва
Это один из основных поражающих факторов ядерного взрыва. В зависимости от того, в какой среде произошел взрыв – в воздухе, воде или грунте ее называют соответственно воздушной ударной волной, подводной ударной волной и сейсмовзрывной волной в грунте. На ударную волну расходуется около 50% энергии ядерного взрыва
Ударная волна - это область сильно сжатой среды распространяющаяся во все стороны от эпицентра ядерного взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Воздушная ударная волна - это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница сжатой области называется фронтом ударной волны.
Распространение воздушной ударной волны
Давление во фронте ударной волны мгновенно повышается от атмосферного Ра до максимального значения Рф на величину Δ Рф
Δ Рф = Рф – Ра
Давление, превышающее атмосферное называется избыточным давлением во фронте ударной волны, оно является основным параметром ударной волны и определяет ее поражающее действие. Непосредственно за фронтом ударной волны скорость движения воздуха имеет максимальное значение, а затем постепенно уменьшается. В фазе сжатия воздух движется в направлении от центра взрыва, а в фазе разряжения – к центру взрыва.
Движение воздуха в ударной волне воспринимается как сильное ветровое давление. Это давление называется скоростным напором.
Поражающее действие ударной волны определяется главным образом избыточным давлением в ее фронте, а также скоростным напором. Избыточным давлением поражаются преимущественно крупноразмерные объекты (промышленные и жилые здания, корпуса кораблей и т.п.), а скоростным напором малоразмерные объекты (вышки, мачты, столбы, антенны и т.п.) и личный состав.
Параметры воздушной ударной волны подчинены закону подобия. Согласно этому закону при взрывах в одной и той же среде ядерных зарядов различной мощности g1 и g2 одинаковые значения параметров во фронте ударной волны будут наблюдаться на расстояниях R1 и R2, пропорциональных отношению корней кубических  от мощностей взрывов:
Таким образом, зная расстояние от центра ядерного взрыва и, например, избыточное давление во фронте ударной волны одного заряда, можно рассчитать расстояние, на котором будет такое же избыточное давление при взрыве другого заряда.
Таким же образом можно рассчитать и другие параметры ядерного взрыва. Формулу можно записать иначе:
Из данной формулы следует, что радиус поражающего действия ударной волны изменяется значительно слабее, чем мощность взрыва. Так для увеличения радиуса поражающего действия ударной волны в 2 раза, мощность заряда необходимо увеличить в 8 раз!
Расстояние 1 км ударная волна проходит за 2 с, 2 км — за 5 с, 3 км — за 8 с. Расстояние до ядерного взрыва ориентировочно можно определить по формуле:
Воздушная ударная волна наносит поражение человеку непосредственное и косвенное.
Непосредственное поражение объекта определяется избыточным давлением во фронте ударной волны и скоростным напором воздуха, который движется за фронтом ударной волны.  Основной причиной возникновения  травм является мгновенное повышение давления воздуха в момент прихода волны, воспринимаемое человеком как резкий удар. Личный состав, вооружение и военная техника, поражаются главным образом в результате метательного действия ударной волны, а объекты больших размеров (здания и др.) -  действием избыточного давления.
Поражения могут быть нанесены также в результате косвенного воздействия ударной волны обломками разрушаемых объектов. В ряде случаев тяжесть поражения от косвенного воздействия может быть больше, чем от непосредственного действия ударной волны, а количество пораженных - преобладающим.
Принцип защиты личного состава, различных объектов, оружия и технических средств состоит в уменьшении степени воздействия избыточного давления и силы скоростного напора.
Личный состав закрытых боевых постов (на примере корабля) защищен от воздействия скоростного напора воздушной ударной волны самой конструкцией корабля. При нахождении на открытых боевых постах в целях ослабления воздействия ударной волны личный состав должен лечь на палубу, укрываясь надо тройкой, башней или другой материальной частью.
В береговых условиях для защиты от ударной волны необходимо использовать окопы, рвы, траншеи и естественные укрытия, а при их отсутствии лечь на землю ногами к взрыву.  При таком положении площадь поверхности тела, испытывающая прямой удар волны, уменьшается в несколько раз и вследствие этого снижается действие скоростного напора.
На параметры ударной волны заметное влияние оказывают рельеф местности, лесные массивы и растительность. На скатах, обращенных к взрыву с крутизной более 10°, давление увеличивается: чем круче скат, тем больше давление. На обратных скатах возвышенностей имеет место обратное явление. В лощинах, траншеях и других сооружениях земляного типа, расположенных перпендикулярно к направлению распространения ударной волны, метательное действие значительно меньше, чем на открытой местности. Давление в ударной волне внутри лесного массива выше, а метательное действие меньше, чем на открытой местности. Это объясняется сопротивлением деревьев воздушным массам, движущимся с большой скоростью за фронтом ударной волны.
Укрытие личного состава за холмами и насыпями, в оврагах, выемках и молодых лесах, использование фортификационных сооружений, танков, БМП, БТР и других боевых машин снижает степень его поражения ударной волной. Так, личный состав в открытых траншеях поражается ударной волной на расстояниях в 1,5 раза меньше, чем находящийся открыто на местности. Вооружение, техника и другие материальные средства от воздействия ударной волны могут быть повреждены или полностью разрушены. Поэтому для их защиты необходимо использовать естественные неровности местности (холмы, складки и т. п.) и укрытия.
Поражающее действие ударной волны воздушного ядерного взрыва больше чем наземного той же мощности, так как при воздушном взрыве дополнительно образуется отраженная волна, которая на некотором удалении от взрыва сливается с прямой волной и, соответственно, избыточное давление во фронте ударной волны увеличивается.
Подводная ударная волна производит разрушение подводной части корабля, причем ее поражающее действие возрастает с увеличением осадки корабля и глубины взрыва. Скорость распространения подводной ударной волны составляет примерно 1,5 км/с. После воздействия подводной ударной волны корабль испытывает сильное сотрясение, что приводит к повреждению оружия и технических средств внутри основного корпуса и в надстройках корабля. Наиболее характерными видами повреждений являются нарушения крепления механизмов и вооружений к фундаментам.
Публикация материалов возможна при ссылке на http://gochs.info
© Сергей Кульпинов 2003
Яндекс.Метрика