Файл: Здания и сооружения подверженные динамическим воздействиям Поражения от взрывчатых веществ.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 222

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

которая во время взрыва создает температуру, достаточно высокую для того, чтобы вызвать ядерный синтез в близлежащем твердом слое, обычно - в детеррите лития. Взрывная мощность может равняться мощности нескольких миллионов тонн (мегатонн) тринитротолуола. Площадь поражения, вызванного такими бомбами, достигает больших размеров: 15 мегатонная бомба взорвет все горящие вещества в пределах 20 км. Третий тип ядерного оружия, нейтронная бомба, является небольшой водородной бомбой, называемой также оружием повышенной радиации. Она вызывает слабый взрыв, который, однако, сопровождается интенсивным выбросом высокоскоростных НЕЙТРОНОВ. Слабость взрыв означает то, что здания повреждаются не сильно. Нейтроны же вызывают серьезную лучевую болезнь у людей, находящихся в пределах определенного радиуса от места взрыва, и убивают всех пораженных в течении недели.

Вначале взрыв атомной бомбы (А) образует огненный шар (1) с температурой и миллионы градусов по Цельсию и испускает радиационное излучение (?) Через несколько минут (В) шар увеличивается в обьеме и создав ударную волну с высоким давлением (3). Огненный шар поднимается (С), всасывая пыль и обломки, и образует грибовидное облако (D), По мере увеличения в обьеме огненный шар создает мощное конвекционное течение (4), выделяя горячее излучение (5) и образуя облако (6), При взрыве 15 мегатонной бомбы разрушение от взрывной волны являются полным (7) в радиусе 8 км, серьезными (8) в радиусе 15км и заметными (Я) в радиусе 30 км Даже на расстоянии 20 км (10) взрываются все легковоспламеняющиеся вещества, В течение двух дней после взрыва бомбы на расстоянии 300 км от взрыва продолжается выпадение осадков с радиоактивной дозой в 300 рентген Прилагаемая фотография показывает, как взрыв крупного ядерного оружия на земле создает огромное грибовидное облако радиоактивной пыли и обломков, которое может достигать высоты нескольких километров. Опасная пыль, находящаяся в воздухе, свободно переносится затем преобладающими ветрами в любом направлении Опустошение покрывает огромную территорию.


  1. Изменение давления на местности во времени при взрыве
Воздушная ударная волна представляет собой область резкого сжатия воздуха, распространяющуюся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источником возникновения воздушной ударной волны является высокое давление в центре взрыва, достигающее 10
5 млрд. Па. Основные параметры ударной волны, характеризующие ее разрушающее и поражающее действие: избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора, продолжительность действия ударной волны.Продукты взрыва, стремясь расшириться, сжимают окружающие их слои воздуха. Эта уплотненная масса воздуха в свою очередь расширяется и передает давление соседним слоям.Так, давление быстро передается от слоя к слою, образуя ударную волну в воздухе. Передняя граница сжатого слоя воздуха, характеризующаяся резким увеличением давления, называется фронтом ударной волны. В непосредственной близости от центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. По мере удаления от центра скорость постепенно уменьшается, а ударная волна ослабевает.Скорость движения и расстояние, на которое распространяется ударная волна, зависят от мощности взрыва. Чем мощнее взрыв, тем больше скорость и радиус действия ударной волны. Кроме того, на радиус действия ударной волны оказывают влияние рельеф местности, метеорологические условия и ветер.При быстром движении ударной волны происходит также перемещение частиц воздуха в сжатом слое в направлении распространения ударной волны. Воздух движется за фронтом волны со сверхзвуковой скоростью и представляет собой ураган огромной силы.Направление и скорость движения воздуха за фронтом ударной волны изменяются. Когда фронт ударной волны доходит до какой-либо точки на поверхности земли, то в этой точке мгновенно повышаются избыточное давление и температура, а воздух начинает перемещаться в сторону движения ударной волны.В дальнейшем, по мере продвижения ударной волны, давление падает ниже атмосферного, и воздух движется в обратную сторону. Следовательно, за фазой сжатия следует фаза разрежения. Характер действия ударной волны зависит от вида взрыва. При воздушном ядерном взрыве образуется сферическая ударная волна, которая в ближней зоне, т. е. на расстоянии, меньшем высоты взрыва (R

В сфере разрушения под действием ударной волны, возникающей в среде, связь между частицами среды нарушается и среда выбрасывается продуктами взрыва в сторону наименьшего сопротивления. Радиус сферы разрушения (г) в 2—4 раза больше радиуса сферы сжатия. В сфере сотрясения ударная волна переходит в звуковую (затухает) без нарушения связи между частицами среды. Теоретически радиус сферы сотрясения беспредельный. В зависимости от мощности взрыва сотрясение может быть обнаружено (сейсмическими приборами) на расстоянии сотен километров от очага взрыва. Практически за радиус сферы сотрясения принимают расстояние, на котором упругие волны от взрыва еще способны производить разрушающее действие наземных построек. В артиллерийской практике обычно требуется определять глубину воронки (h) по заданному весу заряда в снаряде. Но для этого необходимо знать углубление снаряда в среду, которое зависит от' свойства среды, от скорости падения снаряда и конструктивных особенностей его (баллистического коэффициента, замедления взрывателя и пр.) При сравнительной оценке различных взрывчатых веществ по фугасному действию снаряженных ими боеприпасов производят подрывы в грунте или стрельбу с последующим обмером воронок. При стрельбе с небольшими углами падения и без замедления получаются мелкие воронки, имеющие конусообразную форму.Кумулятивным называется повышенное в одном направлении действие взрыва заряда, имеющего определенную форму. Кумулятивное действие может быть иллюстрировано следующим примером: если на достаточно толстой броне последовательно подрывать три цилиндрических заряда (смотри рисунок) равной высоты и диаметра, но с различным устройством торцевой части заряда, примыкающей к броне, то получим разное действие по броне*После подрыва заряда а с плоским торцом на броне образуется неглубокая вмятина с диаметром, равным диаметру заряда, или в лучшем случае на противоположной заряду стороне брони отколется металл на участке, имеющем диаметр, примерно равный диаметру заряда* После подрыва заряда б с конической выемкой в торцевой части в броне будет выбита воронка в несколько раз глубже, чем вмятина от взрыва заряда с плоским торцом. Диаметр такой воронки в броне будет значительно меньше диаметра заряда. После подрыва заряда в с конической выемкой, облицованной внутри тонкой стальной оболочкой, в броне будет выбита еще более глубокая воронка (или сквозная пробоина), но еще меньшего диаметра, чем в предыдущем случае.
 


Рисунок Пробивное действие обычного и кумулятивных зарядовРазобранный пример показывает, что приданием заряду определенной формы и устройства можно создать условия, при которых часть энергии взрыва заряда сосредоточивается (кумулируется) на узком участке пространства, вследствие чего происходит местное резкое повышение действия взрыва. Сущность этого явления заключается в следующем. При подрыве заряда, имеющего в торцевой своей части выемку ( называемую кумулятивной) и инициируемого со стороны, противоположной выемке, продукты взрыва части заряда, прилегающей к выемке, разлетаясь вначале примерно по нормали к поверхности выемки, уплотняются вдоль оси выемки и приобретают большую скорость, образования кумулятивную струю. Скорость движения кумулятивной струи превосходит скорость детонации заряда и достигает вблизи заряда 10 ООО м/сек при давлении выше 100 ООО кг/см . Динамическим воздействием струи продуктов взрыва и объясняется повышенное пробивное действие взрыва кумулятивных зарядов без оболочки внутри выемки. Кумулятивная струя на некотором небольшом расстоянии от заряда имеет наибольшие плотность , скорость и наименьший диаметр. Это место называется кумулятивным фокусом. По мере удаления от заряда за фокусное расстояние диаметр струи увеличивается, скорость падает, струя рассеивается и пробивное действие уменьшается.Глубина пробития прочных преград кумулятивными зарядами зависит от ряда условий. Из них основными являются следующие: свойства ВВ кумулятивного заряда, форма и размеры кумулятивной выемки, свойства металла и толщина облицовки кумулятивной выемки, расстояние заряда от преграды, а для снарядов- вращательное движение.Из свойств ВВ кумулятивного заряда определяющим является скорость детонации, Чем выше скорость детонации заряда, тем более высокие начальные характеристики будут иметь продукты и тем короче будет время прохождения детонационной волной участка кумулятивной выемки.Форма кумулятивной выемки существенно влияет не только на глубину пробития преграды, но и на сохранение пробивной способности струи, но мере удаления заряда от преграды. При одной и той же форме на пробивной эффект существенно влияют размеры выемки. Поэтому диаметр выемки у основания ее (т.е. у среза заряда) стремятся сделать возможно большим, приближающимся к диаметру заряда, а высоту выемки делают равной полутора- двум диаметрам выемки. Материал облицовки выемки может улучшить пробивное действие. Например, картонная облицовка ухудшает кумулятивный эффект, а стальная значительно увеличивает. При этом для каждого материала существует своя оптимальная толщина облицовки, ниже и выше которой пробивной эффект снижается. Для стальной облицовки обычно применяется толщина 1-2 мм. Вращательное движение снаряда отрицательно влияет на пробивное действие, поэтому не вращающиеся кумулятивные боеприпасы при равных условиях действуют эффективно.