Курсовая работа: Ядерное оружие и его поражающее действие
Высокими воздушными взрывами называются взрывы, произведенные на высоте:
H = (10-15) 3 Öqм,
где q где мощность взрыва в т., расчетная приведенная высота Н=12 м/т1/3 .
При воздушных ядерных взрывая основными поражающими факторами являются; ударная волна; световое излучение и проникающая радиация. Радиоактивное заражение местности мало и не представляет серьезной опасности.
Высокий воздушный взрыв предназначен для нанесения поражения живой силе, расположенной на местности открыто или в мало-прочных укрытиях и повреждения большинства видов техники и вооружения. Характерными признаками ВЯВ является наличие разрыва между пылевым столбом и облаком взрыва.
Низкий воздушный взрыв предназначается для нанесения поражения живой силе, которая находится в прочных укрытиях, в тяжелых и средних танках и для повреждения техники и вооружения. Характерным признаком НЯВ является соединение пылевого столба с облаком взрыва в процессе формирования.
Наземным ядерным взрывом называется взрыв на поверхности земли (контактный) или в воздухе на такой высоте, при которой светящаяся область касается поверхности земли, т.е. когда приведенная высота Н= 3,5 м/т1/3 .
Характерным признаком НЯВ является то, что мощный пылевой столб с момента его образования соединён с облаком взрыва.
Основными поражающими факторами наземного взрыва является ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, сильное радиоактивное заражение местности, а также сейсмовзрывные волны в грунте и электромагнитный импульс.
Наземные взрывы применяются для поражения объектов, состоящих из сооружений большой прочности; личного состава, находящегося в укрытиях и прочных образцов вооружения и техники, а также для создания зон разрушения, затопления, завалов и пожаров.
Подземным ядерным взрывом называется взрыв, производимый ниже поверхности земли. Он осуществляется в специально подготовленных колодцах и штольнях. Подземные взрывы могут быть с выбросом и без выброса грунта (камуфлентные).
Подземные взрывы с выбросом грунта осуществляется на приведённых глубинах Н < 7-8 м/т / - в скальных и Н ' - 1^-1Ь м/т /1 " - в мягких грунтах. При этом на поверхности земли образуется большая воронка выброса. Характерным внешним признаком подземного ядерного взрыва является выброс большого количества грунта с образованием радиоактивного облака, пылевого столба и базисной волны. Характерного грибовидного облака при этом обычно не образуется. Основными поражающими факторами являются сейсмовзрывные волны в грунте, сильное радиоактивное заражение местности, базисная волна радиоактивной пыли, а также воздушная ударная волна и проникающая радиация, но более слабые, чем при наземном взрыве.11ш взрывах, произведенных на приведенной глубине Н I м/т / , действует также световое излучение.
Подземные взрывы выброса грунта (камуфлетные) осуществляются на приведенной глубине Н>7-8м/т1/3 - в скальных иН>12-15м/т1/3 в мягких грунтах. Характерными внешними признаками являются отсутствие выброса грунта и сильные толчки поверхности земли, подобные землетрясению. Основными поражающими факторами являются сейсмовзрывные волны в грунте. Могут применяться для разрушения особо важных подземных и наземных сооружений в горах в тех случаях, когда по условиям обстановки нежелательны разрушения коммуникаций и радиоактивное заражение в горной местности.
Надводный ядерный взрыв имеет внешне сходство с наземным ядерным взрывом, сопровождается теми же поражающими факторами, что и наземный взрыв. Разница заключается в том, что грибовидное облако надводного взрыва состоит из плотного радиоактивного тумана или водяной пыли. Характерным для этого вида взрыва является образование поверхностных волн.
Действие светового излучения значительно ослабляется вследствие экранирования большой массой водяного пара. Выход из строя объектов определяется в основном действием воздушной ударной волны. Радиоактивное заражение акватории, местности и объектов происходит вследствие выпадения радиоактивных частиц из облака взрыва.
Наводные ядерные взрывы могут осуществляться для поражения крупных надводных кораблей и прочных сооружений военно-морских баз, портов и т.п. когда допустимо или желательно сильное радиоактивное заражение воды и прибрежной местности.
Подводным ядерным взрывом называется взрыв, осуществлённый в воде на той глубине или иной глубине. При таком взрыве вспышка и светящаяся область, как правило, не видны.
При подводном взрыве на небольшой глубине над поверхностью воды поднимается полый столб воды, достигающий высоты более километра; в верхней части столба образуется облако, состоящее из брызг и паров воды; это облако может, достигать несколько километров в диаметре.
Через несколько секунд после взрыва водяной столб начинает разрушаться и у его основания образуется облако, называемое базисной волной, которая состоит из радиоактивного тумана, и она быстро распространяется во все стороны от эпицентра взрыва, одновременно поднимается вверх и относится ветром. Спустя несколько минут базисная волна смешивается с облаком султана (клубящееся облако, окутывающее верхнюю часть водяного столба) и превращается в слоисто-кучевое облако, из которого выпадает радиоактивный дождь. В воде образуется ударная волна, распространяющаяся во все стороны. Высота волны может достигать десятков метров.
Умение различать по внешним признакам ядерные взрывы имеет большое значение, т.к обеспечивает принятие соответствующих мер защиты. По внешним признакам можно оценить вид и мощность ядерного взрыва, однако определение мощности ядерного взрыва будет лишь приближенным.
2. Поражающие факторы ядерного взрыва
В процессе ядерного (термоядерного) взрыва образуется поражающие факторы, ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и объектов, а также электромагнитный импульс.
2.1 Воздушная ударная волна ядерного взрыва
Воздушной ударной волной называется резкое сжатие воздуха, распространяющееся в атмосфере со сверхзвуковой скоростью. Она является основным фактором, вызывающим разрушения и повреждения вооружения, боевой техники, инженерных сооружений и местных предметов.
Воздушная ударная волна ядерного взрыва образуется в результате того, что расширяющаяся светящаяся область сжимает окружающие её слои воздуха, и это сжатие, передаваясь от одного слоя атмосферы к другому, распространяющееся со скоростью, значительно превышающей скорость звука и скорость поступательного движения частиц воздуха.
Ударная волна проходит первые 1000 м за 2 с, 2000 м за 5 с, 3000 м за 8 с.
Рис.5. Изменение давления в точке на местности в зависимости от времени действия ударной волны на окружающие предметы: 1 – фронт ударной волны; 2 – кривая изменения давления
Повышение давления воздуха во фронте ударной волны над атмосферным давлением, так называемое избыточное давление во фронте ударной волны Рф измеряется в Паскалях (1Па=1н/м2 , в барах (I бар=105 Па) или в килограммах силы на см2 (1кгс/см2 =0,9807 бар). Оно характеризует силу поражающего действия ударной волны и является одним из её основных параметров.
После прохода фронта ударной волны давление воздуха в данной точке быстро падает, но в течение некоторого времени продолжает оставаться выше атмосферного. Время, в течение которого давление воздуха превышает атмосферное, получило название длительности фазы сжатия ударной волны (r+). Она также характеризует поражающее действие ударной волны.
В зоне сжатия частицы воздуха движутся вслед за фронтом ударной волны со скоростью меньшей, чем скорость движения фронта ударной волны примерно на 300 м/с. На расстояниях от центра взрыва, где ударная волна обладает поражающим действием (êРф>0,2-0,3бар), скорость движения воздуха в ударной волне превышает 50 м/с. При этом суммарное поступательное перемещение частиц воздуха в ударной волне может достигать нескольких десятков и даже сотен метров. В следствие этого в зоне сжатия возникает сильное давление скоростного (ветрового) напора, обозначается êРск.