Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
1213
Добавлен:
25.05.2015
Размер:
4.49 Mб
Скачать

Ядерные боеприпасы, взрывы которых сопровождаются повышенным нейтронным излучением, называют нейтронными.

Очаг ядерного поражения и взрыва взрывчатых веществ может явиться следствием производственной аварии, например, при ядерных взрывах на ра- диационно-опасных объектах, при неправильной транспортировке и хранении взрывчатых веществ.

Психотронноеоружие–это оружие, основанное на воздействиях словесного характера (психогенного) фактора. Боевое оружие для ведения психогеннойвойныдолжно воздействовать на массы людей с целью передачи мыслей, заторможенности, пассивности или вызывания болезней и гибели (табл. 16.1).

Таблица 16.1 – Виды психогенных войн

Психологическая война

Психотронная война

Психотропная война

Воздействие на психику че-

Воздействие на психику че-

Воздействие на человека химиче-

ловека и его сознание с по-

ловека и его сознание физи-

ских средств: отравляющих ве-

мощью слова (устного или

ческих средств в виде раз-

ществ, алкоголя, наркотиков, ле-

письменного) и преследова-

личных форм электромаг-

карственных препаратов для из-

ние агрессивных целей (вос-

нитных излучений

менения психического состоя-

питание покорности и рабст-

 

ния, умерщвления людей и унич-

ва)

 

тожения генофонда

Информационное оружие – умышленные информационные воздействия, осуществляемые сознательно и целенаправленно для дезориентации населения, порождения паники, утраты ценной информации, внедрение негативной информации, воздействия на психику людей. Информационные воздействия могут быть в виде дезинформации–материала, передаваемого через средства массовой информации с целью дезориентации населения, порождения паники, дестабилизации политической обстановки. К информационному оружию относятся и средства радиоэлектронной борьбы – компьютерные вирусы и логические бомбы.

Обычное оружие – это все огневые и ударные средства, использующие зенитные, артиллерийские, авиационные, стрелковые и инженерные боеприпасы, а также зажигательные боеприпасы и огнесмеси.

Обычные средства поражения

Боеприпасы

 

Зажигатель-

 

Фугасные

 

Осколочные

 

 

Шариковые

объемного

 

ные боепри-

 

боеприпасы

 

боеприпасы

 

 

боеприпасы

взрыва

 

пасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кумулятивные

 

 

 

Бетонобойные

 

 

Управляемые

 

 

боеприпасы

 

 

 

боеприпасы

 

 

авиационные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бомбы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 16.2. Обычные средства поражения [28]

Термин «обычные средства поражения» стал употребляться после появле-

337

ния ядерного оружия, обладающего более высокими поражающими свойствами, однако, некоторые образцы так называемого обычного оружия по своей эффективности вплотную подошли к оружию массового поражения [41].

Классификация обычных средств поражения представлена на рис. 16.2. Обычное оружие применяется самостоятельно и в сочетании с ядерным

оружием для поражения живой силы противника, уничтожения техники и разрушения объектов различного назначения.

Принцип действия обычных средств поражения приведен в табл. 16.2

Вид

Принцип поражающего действия

Назначение

боеприпаса

 

 

Боеприпасы

Детонация, возникающая в смесях горючих га-

Поражение людей. Разрушение

объемного

зов с воздухом (окись этилена, пропил нитрат,

техники и сооружений. Уничто-

взрыва (ВОВ)

диборан, перекись уксусной кислоты). В 100 м

жение растительности и живот-

 

от центра взрыва избыточное давление ударной

ных

 

волны достигает 100 кПа

 

Зажигательные

"Зажигательные вещества: напалмы (на основе

Уничтожение людей, техники,

боеприпасы

нефтепродуктов); пирогели (металлизированные

транспорта, сооружений. Созда-

 

смеси); термит и термитные составы (смеси оки-

ние пожаров

 

си железа и порошкообразного алюминия)

 

Фугасные бом-

Взрыв обычного взрывчатого вещества (тротил,

Разрушение зданий. Уничтоже-

бы

гексоген, октоген и т.п.) с образованием воз-

ние техники и людей

 

душной ударной волны

 

Осколочные

"Образование огромного количества осколков

Поражение людей и животных

боеприпасы

(от нескольких сотен до нескольких тысяч) мас-

 

 

сой от долей грамма до нескольких грамм

 

Шариковые

"Поражающие элементы - металлические шари-

Поражение людей и животных

авиационные

ки диаметром 2-3 мм. Радиус поражения до 15 м.

 

бомбы

 

 

Кумулятивные

Направленное действие мощной струи продук-

Разрушение броневых перекры-

боеприпасы

тов детонации взрывчатого вещества с темпе-

тий зданий, сооружений

 

ратурой 6-7 тыс. градусов и давлением до

 

 

6105кПа

 

Бетонобойные

Авиационная бомба, внутри которой размещен

Разрушение бетонных и железо-

боеприпасы

кумулятивный и мощный фугасный заряд

бетонных перекрытий, объекта в

 

взрывчатого вещества и два взрывателя: снача-

целом

 

ла срабатывает кумулятивный, затем фугасный

 

Управляемые

После сбрасывания с самолета-носителя рас-

Поражение замаскированных и

авиационные

крывается оперение, что увеличивает дальность

оптических неконтрастных це-

бомбы

полета до 65 км. Снабжены теле- и лазерными

лей

 

системами наведения

 

Кроме перечисленных видов обычного оружия разработаны разведывательные ударные комплексы и управляемые авиационные бомбы, которые от-

носятся к образцам высокоточного оружия.

16.2. Очаг поражения при взрыве взрывчатых веществ

Твердые и жидкие энергоносители химических взрывов относятся к классу конденсированных взрывчатых веществ (ВВ).

КонденсированнымиВВназывают твердые вещества с плотностью от 1,5·103

342

до 1,8·103 кг/м3, содержащие в своем составе количество кислорода, достаточное для осуществления взрывной реакции.

Главной характеристикой ВВ считают теплоту взрыва QV количество энергии, которое выделяется при взрыве 1кг ВВ (кДж/кг).

Отношение теплоты взрыва любого вещества к теплоте взрыва тринитро-

толуола (ТНТ) называют тротиловымэквивалентомα[24].

Тротиловый эквивалент определяется по формуле

α=QV/QV THT

(16.1)

где QV THT энергия взрыва тринитротолуола, кДж/кг (табл. 16.3).

Таблица 16.3 Теплота взрыва взрывчатых веществ

Взрывчатое вещество

Теплота взрыва QV,

Тротиловый

 

кДж/кг

эквивалент, α

Тринитротолуол (тротил, ТНТ)

4,52·103

1

Гексоген

5,36·103

1,19

Октоген

5,68·Ю3

1,26

Нитроглицерин

6,7·103

1,48

Тетрил

4,5·103

1

Гремучая ртуть

1,79·103

0,395

Пикриновая кислота

4,18·103

0,926

Азид свинца

1,54·103

0,34

В мировой практике выведена формула, устанавливающая зависимость массы заряда от расстояния до объекта с соответствующим уровнем разрушения

 

 

 

 

r = k·3 G ,

(16.2)

где G– масса заряда, кг;

 

k – константа разрушений; k = 4,7 – полные разрушения; k = 6,4 – сильные разрушения; k=8,2– средние разрушения; k = 13,5–слабые разрушения (без учета подстилающей поверхности).

Избыточное давление при взрыве ВВ определяют по формулам [9]

- воздушный взрыв Pф 84 3Gr 270 3Gr22 2 700 rG3

(16.3)

 

3

 

 

 

 

3

G2

 

2

G

 

 

G

 

 

- наземный взрыв P

100

 

 

 

 

 

430

 

 

 

 

 

 

1400

 

 

 

(16.4)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

ф

 

r

 

 

 

 

 

r

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

343

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где G·α – масса эквивалентного заряда, кг (Gэкв=G·α); r – расстояние до объекта, м.

Ударная волна поражает незащищенных людей в результате прямого и косвенного воздействия. При косвенном воздействии люди поражаются обломками разрушенных зданий, осколками стекла и другими предметами, перемещающихся под действием скоростного напора (табл. 16.4).

Таблица 16.4 – Степень поражения незащищенных людей

Избыточное дав-

Травмы

Характер поражения

ление

 

 

Рф, кПа

 

 

от 20 до 40

Легкие

Легкая общая контузия организма, временное повре-

 

 

ждение слуха, ушибы и вывихи конечностей

от 40 до 60

Средние

Серьезные контузии, повреждение органов слуха,

 

 

кровотечение из носа и ушей, сильные вывихи и пере-

 

 

ломы конечностей

от 60 до 100

Тяжелые

Сильная контузия всего организма, повреждение внутрен-

 

 

них органов и мозга, тяжелые переломы конечностей,

 

 

возможен смертельный исход

свыше 100

Крайне тяже-

Травмы часто приводят к смертельному исходу

 

лые

 

За пределами зоны слабых разрушений возможны косвенные поражения людей при избыточном давлении 3 кПа, а ранения глаз осколками стекла при 1 кПа.

Возможные потери людей на объекте определяются по формуле [24]

 

n

(16.5)

 

П Ci Ni

 

i 1

 

где Ni

число людей на объекте, чел.;

 

Сi

процент потерь, % (табл. 16.5);

 

n – число зданий на объекте.

 

Число безвозвратных потерь определяется по формуле

 

 

Nбезв=P·G0,666

(16.6)

где Р- плотность населения, чел/км2; G- масса заряда, т.

Санитарные потери определяются из выражения

Nсан = (3…4)Nбезв

(16.7)

344

Результат воздействия ударной волны взрыва на объекты можно определить по табл. 16.6.

Таблица 16.5 – Потери рабочих и служащих на объекте в зависимости от степени защищенности персонала, %.

 

 

 

 

 

 

Степень защищенности персонала

 

 

Степень разрушения

персонал

 

персонал

персонал

 

незащищен

 

находится

находится в за-

 

зданий, сооружений

 

 

 

 

 

в зданиях

щитных сооруже-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниях

 

 

 

общие

 

санитарные

 

общие

 

санитарные

общие

 

санитарные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

слабая

8

 

 

3

 

1,2

 

0,4

0,3

 

0,1

 

средняя

12

 

9

 

3,5

 

1,0

1,0

 

0,3

 

сильная

80

 

25

 

30

 

10

2,5

 

0,8

 

полная

100

 

30

 

40

 

15

7,0

 

2,5

 

Таблица 16.6 – Уровни разрушений зданий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика

 

 

Избыточное давление,

 

Константа

 

 

повреждения здания

 

 

 

 

кПа

 

разрушений

 

Полное разрушение зданий

 

 

 

 

70

 

 

3,8... 5,6

 

Тяжелые повреждения (здание подле-

 

 

 

33

 

 

5,6... 9,6

 

жит сносу)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средние повреждения (возможно вос-

 

 

 

25

 

 

9,6... 28

 

становление здания)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разбито 90% остекления

 

 

 

 

4

 

 

 

28 ... 56

 

Разбито 50% остекления

 

 

 

 

0.2

 

 

более 56

 

Разбито 5% остекления

 

 

 

 

0.05

 

 

более 56

 

Пример 16.1. На объекте произошел взрыв 1000 кг тротила, на расстоянии 100 м от центра взрыва расположен населенный пункт с одноэтажными деревянными и многоэтажными кирпичными домами. Плотность населения 3000 чел./км2.

Определить радиус зон поражения, избыточное давление на заданном расстоянии, степени разрушения зданий и потери людей.

Решение. Так как по условию примера взрывчатым веществом является тротил, коэффициент α =1, тротиловый эквивалент G·α = 1000·1= 1000кг.

Определяем радиусы зон разрушений по формуле (16.2), подставляя соответствующую константу разрушений k и тротиловый эквивалент G·α:

 

 

 

- зона полных разрушений r 4,7 3

1000 47м;

1

 

 

- зона сильных разрушений r2 6,4 31000 64м;

345

- зона средних разрушений r3 8,2 31000 82м;

 

 

 

- зона слабых разрушений r 13,5 3

1000 135м.

4

 

 

Так как расстояние от центра взрыва до объекта 100 м, населенный пункт окажется в зоне слабых разрушений с радиусом по внешней границе 135 м.

Определяем избыточное давление при взрыве тротила на расстоянии 100 м по формуле (16.4) для наземного взрыва, подставляя тротиловый эквивалент

G·α:

Pф 100 (31000/100) 430 (310002 /1002) 1400(1000/1003)= 15.7кПа

По таблице 16.6 находим результат воздействия взрыва с избыточным давлением 15,7 кПа на объекты – кирпичные малоэтажные и многоэтажные дома получат средние разрушения.

Общие потери незащищенных людей (табл. 16.5) составят: при средней степени разрушения 12%; при сильной 80%.

Потери людей, находящихся в зданиях, при средней и сильной степени разрушения составят 3,5% и 30%, соответственно.

Число безвозвратных потерь определяется по формуле (16.6):

Nбезв=P·G0,666= 3·10,666=3чел.

Санитарные потери определяются из соотношения (16.7)

Nсан = (3…4)Nбезв = 12чел.

Площадь зоны чрезвычайной ситуации определим, принимая во внимание радиус зоны слабых разрушений r4 = 135м:

S= π·r2 = 3.14·1352 =57227м2.

Вывод. Безопасным можно считать расстояние 135 м и более (радиус зоны слабых разрушений). Площадь зоны чрезвычайной ситуации составит 57227 м2. Пострадает 15 человек в населенном пункте (безвозвратные + санитарные потери). Объект окажется в зоне слабых разрушений, а здания получат средние разрушения.

Задачи

1 На объекте произошел взрыв 500 кг октогена. На расстоянии 200 м от центра взрыва расположен населенный пункт с многоэтажными кирпичными домами. Плотность населения 4000 чел./км2. Определить радиус зон поражения, избыточное давление на заданном расстоянии, степени разрушения зданий и потери людей.

2 На объекте произошел взрыв 700 кг гексогена, на расстоянии 300 м от центра взрыва расположен населенный пункт с одноэтажными деревянными домами. Плотность населения 2000 чел./км2. Определить радиус зон поражения, избыточное давление на заданном расстоянии, степени разрушения зданий

346

и потери людей и площадь зоны чрезвычайной ситуации.

3 На объекте произошел взрыв 1000 кг нитроглицерина, на расстоянии 350 м от центра взрыва расположен населенный пункт с многоэтажными кирпичными домами. Плотность населения 2500 чел./км2. Определить радиус зон поражения, избыточное давление на заданном расстоянии, степени разрушения зданий и потери людей.

Глава 17. Очаг ядерного поражения 17.1. Общие сведения

Ядернымназывается оружие, поражающее действие которого обусловлено энергией, выделяющейся при ядерных реакциях.

Ядерные взрывы бывают надводные, наземные, подводные, подземные, воздушные, высотные (рис. 17.1).

 

 

 

 

Виды ядерных взрывов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

надводный

 

наземные

 

подземные

 

 

надводный

 

 

 

 

 

 

 

 

- взрыв на поверх-

 

- взрыв на поверх-

 

- взрыв под землей.

 

 

- взрыв под водой,

ности воды, светя-

 

ности земли или на

 

На месте взрыва –

 

 

выбрасывается

щаяся область каса-

 

такой высоте, когда

 

большая воронка.

 

 

столб воды и гри-

ется воды. После

 

его светящаяся

 

Образуется сейсми-

 

 

бовидное облако.

взрыва выпадает

 

область касается

 

ческая волна в

 

 

После взрыва вы-

радиоактивный

 

поверхности земли

 

грунте

 

 

падает радиоактив-

дождь. На море

 

и имеет вид конуса.

 

(тектонический

 

 

ный дождь и обра-

образуются волны.

 

 

 

взрыв)

 

 

зуются волны-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цунами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воздушные

- взрыв, у которого светящаяся область не касается поверхности земли и имеет вид сферы.

высотные

- взрыв выше границы тропосферы (10 км). Применяется для поражения воздушных и космических целей.

Рис. 17.1. Виды ядерных взрывов [28] Поражающее действие зависит от мощности боеприпаса и вида взрыва.

Максимальное радиационное воздействие наблюдается при наземных взрывах. Мощность взрыва характеризуется тротиловым эквивалентом, т.е. массой тротила (взрывчатого вещества), энергия взрыва которого эквивалентна энер-

гии взрыва данного боеприпаса.

Первичными поражающими факторами ядерного взрыва являются: воздуш-

ная ударная волна; световое излучение; проникающая радиация; радиоактивное заражение местности; электромагнитный импульс.

Кроме первичных поражающих факторов на объекты оказывают действие вторичныепоражающиефакторы,последствия от которых могут быть более зна

чительными, чем от первичных (рис. 17.2).

3478

Вторичные поражающие факторы ядерного взрыва

взрывы

разрушение емкостей с газом

пожары

- при разрушении печей, электропроводки, емкостей, трубопроводов,

ЛВЖ, ГЖ

затопление местности

- при разрушении ГТС

заражение ме-

- при разрушении АЭС, емкостей с АХОВ

обрушение зданий и сооружений

- от действия воздушной ударной волны

внутренние

-источник – разрушение самого объекта

внешние

- объект попадает в зону действия факторов при разрушении других объектов

Рис. 17.2. Вторичные поражающие факторы ядерного взрыва [28]

17.2. Поражающее действие ударной волны ядерного взрыва

Размеры очага ядерного поражения зависят от мощности и вида ядерного взрыва, рельефа местности и метеоусловий, характера застройки. Граница очага ядерного поражения на равнинной местности условно ограничена радиусом с избыточным давлением во фронте ударной волны 10 кПа.

На разрушающее действие ударной волны ядерного взрыва оказывает существенное влияние рельеф местности и метеоусловия. Рельеф местности может усилить или ослабить действие ударной волны. На обращенных в сторону взрыва склонах и в лощинах давление выше, чем на равнинной местности. В лесных массивах избыточное давление на 10-15% больше, чем на открытой местности. Летом и жаркую погоду характерно ослабление волны по всем направлениям, а зимой – усиление, особенно в направлении ветра.

При дожде избыточное давление взрыва уменьшается на 15%, при ливне - на 30%. При снегопаде снижение давления весьма незначительно и его можно не учитывать [1].

По характеру разрушений промышленных и жилых зданий, сооружений, величине избыточного давления во фронте ударной волны Рф очаг ядерного поражения делится на зоны: полных, сильных, средних и слабых разрушений.

Зона полных разрушений r1 имеет на границе избыточное давление во фронте ударной волны 50 кПа и характеризуется массовыми безвозвратными потерями среди незащищенного населения; полным разрушением зданий и сооружений, разрушением энергетических сетей и части убежищ, образованием сплошных завалов в населенных пунктах.

Радиусы зон полных разрушений r1 определяется по формулам (км)

9

- для воздушного взрыва

r 0,35 3

q

(17.1)

1

 

 

- для наземного взрыва

r 0,4 3

q

(17.2)

1

 

 

где q– мощность боезаряда, кт.

Площадь зоны составляет 15% от площади всего очага.

Зона сильных разрушений r2 с избыточным давлением во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа характеризуется безвозвратными потерями (90%) среди населения, полным и сильным разрушением зданий и сооружений. Радиус зоны сильных разрушений r2 определяется по формулам [14]

- для воздушного взрыва

r 0,5 3

q

(17.3)

2

 

 

- для наземного взрыва

r 0,55 3

q

(17.4)

2

 

 

Площадь зоны составляет 10% от площади очага.

Зона средних разрушений r3 с избыточным давлением во фронте ударной волны от 30 до 20 кПа характеризуется безвозвратными потерями среди населения до 20%, средними и сильными разрушениями зданий и сооружений.

Радиус зоны средних разрушений r3 определяется по формулам

- для воздушного взрыва

 

 

 

 

 

r

0,75 3

 

 

(17.5)

q

3

 

 

 

 

 

- для наземного взрыва

 

 

 

 

 

r

0,7 3

 

 

(17.6)

q

3

 

 

 

 

 

Площадь зоны составляет 15% от площади очага.

Зона слабых разрушений r4 с избыточным давлением во фронте ударной волны от 20 до 10 кПа характеризуется слабыми и средними разрушениями зданий и сооружений.

Радиус зоны слабых разрушений r4 определяется по формулам

- для воздушного взрыва

34710

r

1,4 3 q

(17.7)

4

 

 

 

 

- для наземного взрыва

 

 

 

 

r

1,1 3

 

 

(17.8)

q

4

 

 

 

 

Площадь зоны составляет 60% от площади очага.

Площадь очага для равнинной местности можно принять за площадь круга и вычислять по формуле

S=π·r2 ,

(17.9)

где r – радиус зоны с избыточным давлением 10 кПа (r4), км.

Ударная волна характеризуется избыточным давлением

Рф(кПа). Избы-

точноедавление–это разница между максимальным давлением воздуха но фронте ударной волны Рфи атмосферным давлением Р0.

Избыточное давление взрыва можно рассчитать по формуле

 

Рфф –Ро,

(17.10)

где Рфмаксимальное давление воздуха во фронте ударной волны, кПа; Р0атмосферное давление, кПа.

Избыточное давление в данной точке зависит от расстояния до центра взрыва r и мощности ядерного боеприпаса q, измеряемой тротиловым эквивалентом (кг). Избыточное давление для ядерных взрывов можно определить по формуле

P

84 (3

C

/r) 270 (3 C2 /r2) 700 (C /r),

(17.11)

ф

 

 

 

 

где r – расстояние до центра взрыва, м;

Стротиловый эквивалент; для свободно распространяющейся ударной волны воздушного взрыва С = 0,5·q;для наземного и подземного взрыва

С= 2·0,5·q(q мощность боеприпаса, кт).

Избыточное давление Рф можно также определить по табл. 17.1. Для этого необходимо знать вид взрыва; мощность боеприпаса; расстояние от эпицентра взрыва до рассматриваемой точки. Результат воздействия избыточного давления Рфна объекты определяют по табл. 17.2.

11