Ударная волна является одним из основных поражающих факторов ядерного взрыва. В зависимости от среды (воздух, вода, грунт), в которой распространяется ударная волна, ее называют соответственно воздушной, просто ударной и сейсмовзрывной. В бою в основном будут иметь место ядерные взрывы в воздухе и, следовательно, воздушные ударные волны.
Ударная волна ядерного взрыва представляет собой область резкого и сильного сжатия среды, распространяющейся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Ударная волна по своей структуре неоднородна: она состоит из области сжатия и области разряжения. Передняя граница области сжатия называется фронтом ударной волны. В зоне сжатия воздух движется в направлении от центра взрыва, а в зоне разрежения — в обратном направлении. В данную точку пространства ударная волна приходит через некоторое время после взрыва, до прихода ударной волны в данной точке имеет место атмосферное давление Ро, а в момент прихода оно скачком повышается до значения Рф во фронте ударной волны (слайд 12).
Разность Рф — Ро =∆Рф называется избыточным давлением во фронте ударной волны. За фронтом ударной волны давление быстро падает и через некоторое время от момента прихода фронта ударной волны становится ниже атмосферного, а затем восстанавливается до первоначального значения.
Время, в течение которого давление в ударной волне сохраняется выше атмосферного, называется фазой сжатия, а время, в течение которого давление остается ниже атмосферного — фазой разрежения.
Разрушающее действие ударной волны определяется фазой сжатия, а фаза разрежения не играет существенной роли, она только несколько усиливает действие фазы сжатия.
Основными параметрами ударной волны являются:
- избыточное давление во фронте ударной волны;
- скоростной напор ударной волны, действующий на поверхность объекта, обращенную в сторону взрыва;
- время действия ударной волны.
Скоростной напор образуется в результате торможения преградой движущихся масс воздуха в ударной волне. Он вызывает опрокидывание и отбрасывание объектов даже таких, как танки, орудия и д.р. На объекты, находящиеся в открытых защитных сооружениях, действует в основном только давление ударной волны, а скоростной напор практически не действует, поэтому повреждения вооружения и военной техники в таких укрытиях будут меньше, чем на открытой местности.
Характеризуя ударную волну, нужно отметить, что она проходит первые 1000м примерно за 2с, 2000м — за 5с, 3000м — за 8с. За это время человек, увидев вспышку, может укрыться и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной волной или вообще избежать его.
Ударная волна может наносить поражения людям, разрушать или повреждать вооружение, военную технику, фортификационные сооружения и имущество. Поражения, разрушения и повреждения вызываются как непосредственным воздействием ударной волны, так и косвенно обломками разрушенных зданий, сооружений, деревьев и т.п.
Основной причиной возникновения травм при непосредственном воздействии ударной волны является резкое повышение давления, воспринимаемое человеком как удар. Одновременно с этим человек испытывает воздействие скоростного напора, что вызывает дополнительные перегрузки и отбрасывание человека. В результате воздействия ударной волны в организме человека возникают различные нарушения и механические повреждения (разрыв тканей и сосудов, кровоизлияние, сотрясение головного и спинного мозга, переломы костей, разрыв барабанных перепонок и др.)
Степень поражения людей и различных объектов зависит от того, на каком расстоянии от места взрыва и в каком положении они находились, а также от мощности и вида взрыва.
Поражение личного состава, находящегося в бронетанковой технике, в блиндажах, убежищах и других сооружениях, определяется в основном косвенным воздействием ударной волны вследствие опрокидывания, повреждения и разрушения объекта.
Следует отметить также, что при воздействии ударной волны внутри фортификационных сооружений, вооружения и военной техники возникают мощные акустические (звуковые) волны, в результате чего у личного состава может возникнуть травма слухового аппарата (боли в ушах), а также нарушение сердечной деятельности, способные приводить к потере боеспособности.
Тяжесть поражения личного состава ударной волной принято делить на четыре степени:
- первая степень — лёгкие поражения (∆РФ = 0,2 — 0,4кгс/см2 ). Наблюдаются в основном нарушения функционального характера (оглушение, понижение слуха, головокружение, расстройство речи), возможны также закрытые черепно-мозговые травмы. Все пораженные выйдут из строя немедленно и будут нуждаться в амбулаторном лечении. Личный состав возвращается в строй в течение от одной недели до 1,5месяца.
- вторая степень — поражение средней тяжести (∆Рф = 0,5кгс/см2). Таким поражениям присущи повреждения внутренних органов (чаще легких), которые проявляются в умеренных кровотечениях изо рта, ушей, носа; повреждения опорно-двигательного аппарата (разрывы связок, сухожилий, переломы костей). Все поражённые нуждаются в стационарном лечении. Лечение в большинстве случаев заканчивается выздоровлением в течение 2-3месяцев, в строй возвращается большинство пострадавших.
- третья степень — тяжёлые поражения (∆Рф > 0,5кгс/см2). У пораженных наблюдаются все признаки второй степени, но в более выраженной форме ; кроме того, потеря сознания от нескольких часов до нескольких суток, Для сохранения жизни таким поражённым требуется проведение комплекса лечебных мероприятий; исход заболевания сомнительный, смертность может достигать до 30%.Возможно возвращение в строй 15-30% пострадавших через 4-8месяцев.
- четвертая степень — крайне тяжелое поражение (∆Рф > Iкгс/см2), когда наблюдаются резкие нарушения жизненно важных функций организма, сопровождающиеся потерей сознания, расстройством кровообращения и дыхания. Такие поражения заканчиваются смертельным исходом, как правило, в первые сутки.
При воздействии ударной волны на вооружение и военную технику, объекты могут разрушаться полностью или получать различного рода повреждения .
Степени повреждения вооружения и военной техники:
- полное разрушение — восстановление объекта нецелесообразно;
- сильное повреждение — требуется капитальный ремонт в заводских условиях;
- среднее повреждение — необходим ремонт в ремонтных органах объединения (соединения);
- слабые повреждения — устранимы в полевых условиях силами экипажа (расчета).
Автомобили получают средние повреждения при избыточном давлении 0,4 –0,5кгс/см2 и полностью разрушаются при 2-10кгс/см2. МТЛБ получают слабые повреждения (отрыв антенн, фар и др. наружного оборудования) при давлении 0,3-0,5кгс/см2,полное разрушение МТЛБ наблюдается при давлении 10-15кгс/см2. Наименее устойчивы к ударной волне самолёты, вертолёты и ракеты. Они могут выходить из строя при давлении 0,1-0,3кгс/см2. 3аглубленные фортификационные сооружения разрушаются в меньшей степени, чем сооружения, возвышающиеся над поверхностью земли.
Защита личного состава, вооружения и военной техники от ударной волны достигается двумя основными способами (слайд 20):
- первый способ заключается в максимально возможном для данных условий обстановки рассредоточении подразделений.
Характер рассредоточения регламентируется уставами, наставлениями и решениями командиров на ведение боя и выполнение боевых задач.
- второй способ заключается в изоляции личного состава, вооружения и военной техники от воздействия повышенного давления и скоростного напора ударной волны в различных укрытиях.
Открытые траншеи уменьшают радиус поражения личного состава по сравнению с открытой местностью на 30-35%,перекрытые траншеи (щели) — в 2 раза, блиндажи — в 3 раза.