9. Ударная волна как физическое явление. Избыточное давление, единицы измерения, расчет обычных и сложных взрывов. Воздействие на человека и объект.

Ударная волна взрыва представляет собой область резкого и сильного сжатия среды, распространяющейся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Ударная волна сопровождается резким скачком давления на передней ее границе (во фронте ударной волны), характеризующимися величиной избыточного давления, т.е. давления превышающего атмосферное и обозначается знаком ΔРф и измеряется в паскалях.

Ударная волна вызывает не только изменение давления, но и рекое изменение плотности и температуры воздуха.

Избыточное давление во фронте ударной волны ΔРф при взрыве обычных взрывчатых веществ рассчитывают по формуле:

,

где q - тротиловый эквивалент, в т, R расстояние от центра взрыва,м.

А для ядерного воздушного взрыва:

,

где в – коэффициент усиления отраженной волны; а- коэффициент, учитывающий долю энергии взрыва , %; R - расстояние от центра взрыва, м.

Различают четыре степени разрушения зданий и сооружений: полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения характеризуются разрушением и обрушением всех или большей части стен, деформацией или обрушением перекрытий - восстанов­ление невозможно, (возникают при ДРф> 0,5 кгс/см² ).

Сильные разрушения характеризуются разрушением верхних этажей, части стен и перекрытий нижних этажей, использование помещений невозможно или нецелесообразно (возникают при ДРф = 0,5 - 0,3 кгс/см²).

Средние разрушения характеризуются разрушением, главным образом, встроенных элементов, трещинами в стенах, обрушением чердачных перекры­тий, подвалы сохраняются, завалы не образуются - требуется капитальный ре­монт (возникают при ДРф = 0,3 - 0,22 кгс/см² ).

Слабые разрушения характеризуются разрушением оконных и дверных заполнений, легких перегородок, появлением трещин в стенах верхних этажей -восстановление возможно путем капитального ремонта ( возникают при ДРф = 0,2-0,1 кгс/см² ).

Границы названных зон разрушений, т.е. зон полных, сильных, средних, и слабых разрушений характеризуются соответствующими радиусами , которые в зависимости от вида и мощности взрыва определяют по соответствующим спра­вочникам.

Воздействия ударной волны на людей. При воздействии ударной волны на незащищенного человека наблюдается прямое (непосредственное) и косвенное воздействие. Прямое действие оказывает избыточное давление во фронте удар­ной волны (ДРф). В результате мгновенного повышения давления и сжатия чело­века со всех сторон, организм человека испытывает резкий удар. Прямым дейст­вием обладает также скоростной напор ( Рек), способный отбросить человека и причинить травмы. Косвенное поражающее действие вызывают летящие облом­ки разрушенных зданий и различных предметов, осколки стекол и т.п.

В результате воздействия ударной волны на незащищенного человека мо­гут возникать травмы. По тяжести их подразделяют на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые.

Легкие травмы, возникающие при ДРф = 0,2 - 0,4 кгс/см² (20 - 40 кПа), ха­рактеризуются ушибами, вывихами, временной потерей слуха, общей контузи­ей.

Средние - при ДРф = 0,4 - 0,6 кгс/см² (40-60 кПа) - характеризуется поте­рей сознания на короткое время, временной потерейслуха, кровотечением из но­са и ушей, вывихами конечностей, сильными контузиями всего организма.

Тяжелые - при ДРф = 0,6-1,0 кгс/см² (60-100 кПа) - характеризуется тя­желыми контузиями всего организма, тяжелыми переломами конечностей и сильным кровотечением из носа и ушей.

Крайне тяжелые - при ДРф >кгс/см² > (100 кПа) - характеризуется силь­ным повреждением внутренних органов, могущими привести к смертельному ис­ходу.