Наше деловое партнерство www.banwar.org

Безпосереднє ураження людини ударною хвилею виникає в результаті впливу надлишкового тиску і швидкісного напору повітря. Ударна хвиля майже миттєво охоплює людину і стискає його з усіх боків. Миттєве підвищення тиску в момент приходу ударної хвилі сприймається як різкий удар. Швидкісний напір повітря діє з одного боку, має метальним дією і може відкинути людини, заподіявши йому травми.

Непрямими ураженнями називаються поразки, що наносяться людині уламками будівель, дерев і іншими предметами, які під дією швидкісного напору повітря переміщаються з великою швидкістю. Впливаючи на людей, ударна хвиля викликає переломи, пошкодження внутрішніх органів, контузії, тобто викликає травми різної тяжкості, які поділяються на:

легкі, що виникають при надмірному тиску 20-40 кПа і характеризуються травмами, вивихами, тимчасовими ушкодженнями слуху, загальною контузією;

середні, що з'являються при надмірному тиску 40-60 кПа і характеризуються серйозними контузіями всього організму, ушкодженнями органів слуху, кровотечу з носа і вух, а також сильними вивихами кінцівок;

важкі, що виникають при надмірному тиску 60-100 кПа і характеризуються сильними контузіями всього організму, важкими переломами кінцівок і сильними кровотечами з нoca і вух;

вкрай важкі, що спостерігаються при надлишковому тиску 60-100кПа. Ці травми можуть призвести до смертельного результату.

Радіуси поразки ударною хвилею ядерного вибуху і види травм залежать від потужності вибуху.

Радіус ураження людей уламками будівель, особливо осколками скла, які руйнуються при надлишковому тиску 2-7 кПа, може перевищувати радіус безпосереднього поразки ударною хвилею.

Для захисту від ударної хвилі необхідні підземні споруди - притулку, розраховані на опір впливу ударної хвилі. При відсутності сховищ використовуються побудовані укриття, а також підземні виробки, шахти, природні укриття і рельєф місцевості. Захисні властивості рельєфу місцевості залежать від його характеру, кращий захист забезпечують великі форми рельєфу: височини, улоговини, яри великих розмірів. Однак і невеликі кургани, ями, воронки здатні послабити дію ударної хвилі.

Радіуси поразки людей і руйнування споруд ударною хвилею ядерного вибуху можна визначити за допомогою таблиць, графіків, а також за допомогою закону подібності вибухів. Як показали теоретичні дослідження, радіуси зон руйнувань і поразки ударною хвилею ядерних і термоядерних вибухів різної потужності пропорційні кубічному кореню з відношення тротилових еквівалентів. Тому для приблизного порівняння радіусів зон ураження ударною хвилею ядерних вибухів різної потужності можна користуватися формулою

де R1 і R2 - радіуси зон ураження, км; q1 і q2 - тротиловий еквівалент, тисячі т.

Прімер.Радіус легких поразок при повітряному ядерному вибуху потужністю 20 кт досягає 3,2 км. Потрібно визначити радіус ураження ядерного вибуху потужністю 10 Мт. Підставами відомі значення в наведену вище формулу:

З цього прикладу випливає висновок, що при збільшенні тротилового еквівалента ядерної бомби в 1000 разів радіус ураження збільшується в 10 разів.

2. Вплив повітряної ударної хвилі ядерного вибуху на будівлі і споруди.

Вплив повітряної ударної хвилі ядерного вибуху на будівлі і споруди пов'язано з величиною надлишкового тиску і швидкісного напору повітря, що рухається за фронтом ударної хвилі. Однак в залежності від конструктивних особливостей тієї чи іншої споруди ступінь його руйнування може визначатися або надлишковим тиском, або швидкісним напором.

Великі будівлі, що мають значну площу стін, руйнуються головним чином під дією надлишкового тиску. При цьому руйнування відбувається внаслідок первинного короткочасного удару, який виник в результаті відображення ударної хвилі. Це відбувається тому, що для обтікання ударною хвилею такого будинку потрібен якийсь час, а це викликає порівняно тривалий, дія тиску відображення ударної хвилі.

Поки ударна хвиля рухається, не зустрічаючи перешкод, вона створює змінюється в часі навантаження, рівну надлишкового тиску в що проходить ударної хвилі. При підході ударної хвилі до перешкоді вона відбивається (утворюючи тиск відображення ΔPотр) і відбувається гальмування мас рухомого повітря, надлишкове тиск підвищується. В результаті цього перешкода відчуває удар величезної сили, що збільшився внаслідок тиску відображення.

Тиск відображення можна розрахувати за формулою

де ΔPотр - тиск відображення; ΔPф - надмірний тиск у фронті ударної хвилі; P0 - атмосферний тиск. Як показує ця формула, надлишковий тиск збільшується від 2 до 8 разів.

Такий тиск перешкода (наприклад, будівля) відчуває в початковий момент. Слідом за цим ударна хвиля починає обтікати будівлю, чинячи тиск на бічні стіни і верх, потім і на задню стіну. В результаті цього будівля виявляється охопленим високим тиском і стисло з усіх боків (рис. 5). Однак найбільший тиск відчуває стіна, звернена до вибуху.

Мал. 5. Дія ударної хвилі на будівлю.

Характер дії ударної хвилі при обтіканні будівель являє собою складну взаємодію потоків, що обтікають будівлю зверху і з боків і створюють завихрення і зони підвищеного тиску. Обтікання ударною хвилею вертикальної перешкоди показано на рис. 6, коли ударна хвиля відбивається від поверхні землі за перепоною. Обтікання будівлі ударною хвилею з боків створює підвищений тиск в результаті зустрічі двох потоків (рис. 7). У міру обтікання будівлі ударною хвилею тиск відображення на передню стіну послаблюється.

Мал. 6. Обтікання ударною хвилею вертикальної перешкоди:

а - фронт досяг перепони, і діє повний тиск відображення;

б - фронт проходить перешкоду, і частково діє тиск відображення;

в - закінчується дія тиску відображення, але за перепоною ударна хвиля відбивається від поверхні землі.

Мал. 7. Обтікання ударною хвилею перешкоди (вид в плані):

а - фронт досяг перепони, створюється тиск відображення і починається обтікання;

б - фронт пройшов перешкоду, і два потоки рухаються до тильної сторони;

в - фронт рухається далі, за перепоною утворюється зона підвищеного тиску внаслідок зіткнення потоків.

З наземних будівель і споруд найбільш стійкими є будівлі з металевим каркасом і споруди антисейсмічного конструкції, які руйнуються при тиску ударної хвилі 50-80 кПа. Житлові цегляні будівлі менш стійкі і повністю руйнуються при тиску ударної хвилі 30-40 кПа, а дерев'яні будівлі повністю руйнуються при давленіі10-20кПа.

На руйнування будівель і споруд впливає наявність в стінах прогалин (вікон, дверей), так як ударна хвиля, легко руйнуючи їх, швидко проникає всередину будівлі, а тиск відображення послаблюється внаслідок дії надлишкового тиску зсередини.

Повне руйнування скління різних будівель відбувається при надмірному тиску у фронті ударної хвилі 2-7 кПа, а часткове руйнування - при 1-2 кПа, т. Е. При значно менших тисках.

Високі споруди з малою площею (телеграфні стовпи, заводські труби, щогли, бурові вишки та інші споруди) швидко обтекаются ударною хвилею і стискаються з усіх боків, а протилежні тиску врівноважуються. Тому вони менш чутливі до дії надлишкового тиску. Для цих споруд руйнівну дію ударної хвилі визначається дією швидкісного напору повітря.

Швидкісний напір повітря, подібно урагану, діє з одного боку і викликає руйнування (зрив сопор) таких споруд, так як ці споруди, розраховані на дію вітрового навантаження, руйнуються під дією швидкісного напору повітря, що перевищує вітрові навантаження в кілька разів.

Споруди, заглиблені в землю, менше схильні до впливу ударної хвилі, так як при своєму русі ударна хвиля не зустрічала перешкоди і не відбувається збільшення надлишкового тиску через відображення ударної хвилі. З цієї причини притулку, укриття і підземні мережі комунального господарства, заглиблені в грунт, можуть витримати значно більші тиску, ніж наземні будівлі.

Особливістю дії ударної хвилі є її здатність затікати всередину сховищ, укриттів та інших споруд через повітрозабірні труби, віддушини, наносити там руйнування і вражати людей. При проникненні ударної хвилі всередину споруди там швидко підвищується тиск, що може стати причиною загибелі людей. Щоб уникнути ураження людей затікає хвилею повітрозабірні канали притулків забезпечуються волногасітельнимі пристроями.

Будівлі та споруди в залежності від навантажень, створюваних ударною хвилею, можуть отримувати повні, сильні, середні і слабкі руйнування:

повне руйнування характеризується руйнуванням і обваленням всіх або більшої частини стін, сильною деформацією або обваленням перекриттів. З уламків утворюється завал в межах контуру будівлі і навколо нього. Відновлення зруйнованих будівель неможливо;

сильне руйнування характеризується руйнуванням частини стін і перекриттів нижніх поверхів і підвалів, в результаті чого повторне використання приміщень неможливо або недоцільно;

середнє руйнування характеризується руйнуванням головним чином вбудованих і обваленням горищних перекриттів і окремих ділянок верхніх поверхів. Підвали зберігаються і придатні для тимчасового використання після розбирання завалів над входами. Навколо будівлі завалів не утворюється, але, окремі уламки конструкцій можуть бути відкинуті на значну відстань. Відновлення можливо в порядку капітального ремонту;

слабке руйнування характеризується руйнуванням віконних і дверних заповнень та легких перегородок, появою тріщин у стінах верхніх поверхів. Підвали і нижні поверхи зберігаються і придатні для тимчасового використання. Відновлення можливо в порядку капітального ремонту.

Обсяг руйнувань в місті залежить від характеру будівель, їх поверховості та щільності забудови. При щільності забудови 50% тиск ударної хвилі на будівлі може бути менше (на 20-40%), ніж на будівлі, що стоять на відкритій місцевості, на такій же відстані від центру вибуху.

При щільності забудови менше 30% екранізує дію будівлі незначно і не має практичного значення.

Date: 2015-07-27; view: 1267 Отримати; Порушення авторських прав