36.Фугасное действие взрыва. Физика взрыва в воздухе.

• Фугасное действие взрыва

разрушающее действие заряда ВВ средств поражения при взрыве их в различных средах.

Физика взрыва

• Образующиеся при взрыве заряда газообразные продукты находятся под давлением 20–25 ГПА (200–250 тысяч атмосфер), нагреты до температуры порядка 3500–4000°С и занимают объем, равный объему заряда ВВ.

• Расширяясь, продукты взрыва вытесняют окружающую среду, разрушая и среду и находящиеся в ней объекты. Если окружающая среда сжимаема (воздух, вода, большинство грунтов), то продукты взрыва, начиная расширяться со скоростью порядка 7–9 км/с, производят резкий удар по прилегающему к заряду ВВ слою среды, который мгновенно сжимается.

• Стремясь расшириться, этот сжатый слой интенсивно сжимает следующий слой, который при своем расширении сжимает очередной слой, и т. д. Процесс этот распространяется по упругой среде в виде так называемой ударной волны, движущейся в среде со сверхзвуковой для данной среды скоростью.

• Граница, отделяющая среду от среды, сжатой в данный момент ударной волной, называется фронтом ударной волны.

• На фронте ударной волны происходит резкое повышение давления – образуется скачок давления, резко возрастает плотность среды и ее температура, а масса сжатой среды приходит в движение в направлении движения ударной волны.

• Движение массы сжатой среды в направлении движения ударной волны является характерной чертой ударной волны!

• Между тем продукты взрыва, играющие роль своеобразного поршня, приводящего в движение среду, постепенно теряют свою скорость, и в какой-то момент их скорость станет равной скорости движения ударной волны.

• В этот момент ударная волна отрывается от продуктов взрыва и уже самостоятельно распространяется по среде. Однако отставшие от ударной волны продукты детонации еще некоторое время продолжают двигаться вслед за ударной волной и в какой-то момент процесс их расширения заканчивается.

• При этом давление внутри продуктов взрыва становится меньше давления в окружающей среде. В этот момент продукты взрыва начинают двигаться теперь в обратном направлении, устремляясь к центру взрыва, и вовлекают в движение среду, примыкающую к фронту продуктов взрыва.

• В результате этого в среде возникает зона разрежения продолжительностью τ ^–, давление в которой будет меньше начального давления в окружающей среде (аналогия с поршнем, который сперва толкает среду вперед, а затем, двигаясь в обратном направлении, отсасывает ее назад).

• Если на некотором расстоянии от точки взрыва установить датчик для измерения давления в ударной волне, то он запишет кривую, вид которой изображен на левом рисунке.

• На правом рисунке представлена картина распространения ударной волны в воздухе. Точка А – фронт ударной волны, точка В – граница зоны разряжения.

• Разрушающее действие ударной волны определяется удельным импульсом J₁, если тот или иной элемент конструкции цели или сооружения имеет недостаточную жесткость, т.е. его период собственных колебаний существенно превосходит время действия ударной волны τ⁺.

• В этом случае за время действия ударной волны данный элемент не успеет сколько-нибудь заметно деформироваться и сдвинуться с места и поэтому его разрушение может начаться уже после того, как он получит все количество движения, которое несет в себе ударная волна и которое равно произведению удельного импульса на площадь рассматриваемого элемента.

• Так, например, при взрыве 250-кг фугасной бомбы на расстоянии 6 м от здания с толщиной кир­пичной стены 0,5 м последняя разрушается удельным импульсом ударной волны J₁ = 800 Н·с/м².