Вражаючі дії ядерної хімічної зброї (стр. 2 из 3)
При вибухах на приведених висотах менш ніж 0,5 м/т1/3 у ґрунті утворюється вирва.
Радіус вирви контактного ядерного вибуху rв і її глибину hв для м`якого ґрунту визначають у залежності від потужності вибуху з графіку.
Для визначення rв і hв відносно до скелястої породи відповідні значення, які отримані із графіка, множать на 0,8.
Радіус вирви контактного ядерного вибуху відносно до водонасиченого м`якого ґрунту дорівнює 16 rв, а глибина вирви та ж.
Радіуси і глибина вирви приземного ядерного вибуху визначається множенням відповідних значень для контактного вибуху на коефіцієнти Кr і Кh.
Середнє квадратичне відхилення значень rв і hв, які знаходяться з рис. 4.2, складає 15%. Об`єм вирви визначають за формулою:
.Залишкові зміщення, що йдуть догори і за радіанними напрямками від центра вибуху, спостерігаються на відстанях, які дорівнюють rв.
Вертикальна складова залишкового зміщення Wz зал для вибухів на приведених висотах 0,2 м/т1/3, визначаються за формулою:
.Це справедливо при: –1,25rв < R < 2,5rв – для м`яких ґрунтів; –1,25rв<R<2rв – для скелястої породи.
R – відстань від вибуху до необхідної точки.
Горизонтальна складова залишкового зміщення Wх зал при R = 1,25rв у 1,3 рази, а при R = rв у 4 рази більше, ніж Wz зал, для скелястої породи Wх зал = 0,8Wz зал.
Висота навалу hн, визначають із співвідношення
.Таблиця 8. Значення величин В, С, р, d для деяких видів ґрунтів
| R/rв | В | р | С | d | |
| М`який ґрунт, водонасичений | 1,25¼2 | 0,6 | 5,4 | 0,073 | 1,7 |
| 2¼4 | – | – | 0,21 | 3,2 | |
| Скеляста порода | 1,25¼2 | 0,31 | 5,1 | 0,61 | 4,3 |
| 2¼4 | – | – | 0,47 | 3,9 |
При вибуху з вильотом ґрунту відбувається розльот окремих шматків у процесі вирвоутворення. Радіус зони розльоту шматків ґрунту може досягати 15rв.
Приклад. Визначати параметри місцевої дії ядерного вибуху у м`якому ґрунті потужністю 1 мт на висоті над скелястим масивом.
Значення радіусу і глибини визначаємо з графіку 4.1, вони дорівнюють 126 і 48 м відповідно.
Множучи ці значення на 0,8 і на коефіцієнти Кr і Кh, які відповідають на рис. 4.2 значенню
= 0,1 м/т1/3, визначаємо радіус і глибину вирви для ядерного вибуху тієї ж потужності на висоті 10 м над скелястою породою.rв = 0,8∙0,63∙126 = 64 м;
hв = 0,8∙0,63∙48 = 24 м.
Об`єм вирви, який розраховується за формулою
Vв = 1,57∙642∙24 = 1,54∙105 м3.
За формулою визначаємо складові залишкового зрушення поверхні землі.
| R/rв | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2 |
| R, м | 80 | 96 | 112 | 128 |
| Wz зал | 2,38 | 0,94 | 0,42 | 0,22 |
| Wх зал | 1,90 | 0,75 | 0,34 | 0,18 |
За формулою визначаємо висоту навалу викинутого з вирви ґрунту
| R/rв | 1,25 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 |
| R, м | 80 | 96 | 128 | 160 | 192 | 224 | 256 |
| Rн, м | 5,6 | 2,6 | 0,75 | 0,32 | 0,16 | 0,008 | 0,05 |
Радіус зони розльоту шматків грунту: r ≈ 15rв = 15∙64 = 960 м.
2. Оцінка вражаючої дії акустичних хвиль у середині фортифікаційних споруд.
При коливаннях огороджуючих конструкцій параметри акустичних хвиль визначається наступним чином:
1. За результатами міцнистних розрахунків споруди визначаються максимальна швидкість переміщення конструкцій Umax і колова частота ω коливань центру перекриття.
Значення максимальної швидкості руху опорної поверхні знаходяться у межах 1¼10 м/с.
Значення колової частоти коливання центру покриття вибирають з умови
, де n = 1,2.2. Максимальний тиск, кг/см2, у акустичній хвилі визначається за формулою:
,де
– щільність незбудженого повітря, кг∙см2/м4,С0 – швидкість звуку у незбудженому повітрі, м/с.
3. Максимальний рівень звуку α, дБ, визначається за формулою:
,де Р0 = 2∙10–6 кг/см2 – поріг слухового відчування.
4. Частота акустичних коливань, Гц, визначається за формулою
або 
,де Н – розмір споруди вздовж напрямку дії навантаження, м.
Ймовірність виникнення уражень різного ступеня важкості і ймовірність втрати боєздатності у людей у залежності від максимальної швидкості руху опорної поверхні при дії СВХ надані у табл.
Таблиця 9
| Максимальна швидкість, м/с | Ступень важкості ураження | Втрата боєздатності | |||
| І | ІІ | ІІІ | VI | ||
| 1-2 | 0-5 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2-4 | 5-20 | 0-5 | 0 | 0 | 0-20 |
| 4-7 | 10-30 | 20-50 | 10-30 | 0-5 | 30-70 |
| 7-10 | 5-20 | 10-30 | 20-50 | 10-30 | 70-90 |
| 10-15 | 0-5 | 5-20 | 20-50 | 30-70 | 100 |
Ймовірність виходу з ладу незакріплених людей за рахунок сейсмічного удару, відкидання і ударів з елементами обладнання в залежності від максимальної швидкості руху опорної поверхні і положення людини у момент дії СВХ дані у табл. 10.
Таблиця 10
| Максимальна швидкість, м/с | Положення людини у момент вибуху | Ймовірність виходу з ладу людей,% |
| 2-4 | сидячі | 5-20 |
| стоячі | 20-50 | |
| 4-7 | сидячі | 30-70 |
| стоячі | 80-100 | |
| 7-10 | сидячі | 70-90 |
| стоячі | 100 |
Імпульсні електромагнітні поля, що виникають при ядерному вибуху, тривалістю від одиниць наносекунд до декількох десятків мілісекунд, мають назву електромагнітного імпульсу. Електромагнітне поле характеризується напруженістю електричного та магнітного полів.
Напруженості електричного та магнітного полів залежать від потужності вибуху q, відстані від його епіцентру R, висоти вибуху h, та часу t:
Е = Em ∙φе в/вм;
Нn = Hm ∙φn а/м;
де φ – функція часу, що визначає форму та тривалість ЕМІ, при фіксованих значеннях q, R, h.
В усіх формулах даного розділу потужність ядерного вибуху виражається в кілотонах, а відстань R, та висота h – в кілометрах.
Амплітуда горизонтальної складової напруженості електричного поля в ґрунті та в повітрі поблизу межі їх розділу розраховується за формулою:
Ег m=0,46∙х∙f1∙f4∙f5∙1/
в/м,де х – функція, що характеризує ймовірний розкид експериментальних значень амплітуд відносно розрахованої; р – ймовірність виникнення реальних амплітуд, що перевищують розрахункові, функція х знаходиться згідно графіку;
f1 – функція, що описує залежність амплітуди від потужності вибуху, визначається за рис. V.2;
f4 – функція, що характеризує залежність амплітуди від відстані до епіцентру вибуху, визначається згідно графіку;
f5 – функція, що характеризує залежність амплітуди від висоти вибуху, визначається згідно графіку;
σ – питома електропровідність ґрунту, см/м.
Таблиця 11. Питома електропровідність грунту
| Вид ґрунту | Питома електропровідність ґрунту σ, см/м |
| Скелястий грунт | 10–4 |
| Сухий грунт | 5∙10–3 |
| Вологий грунт | 5∙10–2 |
Амплітуда вертикальної складової напруженості електричного поля в ґрунті та поблизу його поверхні може бути орієнтовно оцінена за співвідношенням:
Амплітуда ЕРС, яка наведена в однопровідній неекранованій лінії, перекладеній у ґрунті, розраховується згідно формули:
ε = 0,46/
∙х∙f1∙f4∙f5, кв,де f4 – функція, що характеризує залежність амплітуди від відстані до епіцентра вибуху ближнього r1 та дальнього r2 кінців лінії, вона визначається згідно графіку V.5.