Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Взрывная волна

Взрывная волна (далее В) порожденное взрывом движение среды. Под воздействием высокого давления газов, образовавшихся при взрыве, первоначально невозмущенная среда испытывает резкое сжатие и приобретает большую скорость. Состояние движения передается от одного слоя среды к другому так, что область, охваченная В, быстро расширяется. На фронте расширяющейся области среда скачком переходит из исходного невозмущенного состояния в состояние движения с более высокими давлением, плотностью и температурой. Происходящее скачком изменение состояния среды - ударная волна - распространяется со сверхзвуковой скоростью.

  В характеризуется изменением давления, плотности и скорости среды с течением времени в различных точках пространства или распределением этих величин в пространстве в фиксированные моменты времени.

  Одним из важных параметров, определяющих механическое действие В, служит создаваемое волной максимальное давление. При взрывах в газообразных и жидких средах максимальное давление достигается в момент сжатия среды в ударной волне. Др. важным параметром является интервал времени действия В По мере удаления от места взрыва максимальное давление уменьшается, а время действия увеличивается (рис. 1).

  При распространении В в твердых средах ударный фронт сравнительно быстро исчезает, и В превращается в ряд последовательных быстро затухающих колебаний, распространяющихся со скоростью упругих волн.

  В обладают свойством подобия. В соответствии с этим свойством при взрывах зарядов взрывчатого вещества одинаковой формы, но различной массы, расстояния, на которых максимальное давление во В имеет одно и то же значение, относятся между собой как кубические корни из масс зарядов. В том же отношении изменяется интервал времени действия В Например, если увеличить расстояния и интервал времени, приведенные на рис. 1, в 10 раз, то такая В будет соответствовать взрыву уже не 1 кг, а 1 т тринитротолуола (тротила).

  В имеет тенденцию к быстрой утрате особенностей, обусловленных природой взрыва, так что ее последующее движение в основном определяется лишь величиной энергии, передаваемой окружающей среде. Благодаря этому обстоятельству В, порожденные в одной и той же среде взрывами разного типа, в основных чертах оказываются подобными, что позволяет ввести для характеристики взрывов так называемый тротиловый эквивалент.

  Распространяющаяся В затрачивает на нагревание среды вблизи очага взрыва значительную часть своей механической энергии. Например, на расстоянии 10 км воздушная В, порожденная взрывом 1000 т взрывчатого вещества, содержит примерно 10% первоначальной энергии взрыва, а при ядерном взрыве той же энергии - вдвое меньше (из-за больших потерь на нагревание воздуха). Максимальное повышение давления в волне для указанных значений расстояния и энергии взрыва измеряется сотнями н/м2 (тысячными долями кгс/см2). На больших расстояниях В представляет собой звуковую волну (или упругую волну в твердой среде).

  Звуковые волны в атмосфере (или упругие волны в земной коре), порожденные взрывами достаточно большой энергии, могут быть зарегистрированы специальными приборами (микробарографами, сейсмографами и др.) на очень больших расстояниях. Например, при взрывах с энергией порядка 1013 дж (несколько тысяч т тринитротолуола) волны регистрируются на расстояниях в нескольких тысяч км, а при энергиях взрывов ~ 1016 дж (нескольких млн. т) - практически в любой точке земного шара. На таких больших расстояниях В представляет собой длинную последовательность колебаний атмосферного давления (или колебаний почвы - при подземных взрывах) очень низкой частоты (рис. 2).

  Лит.: Расчет точечного взрыва с учетом противодавления, М., 1957; Седов Л. И., Методы подобия и размерности в механике, 4 изд., М., 1957; Ляхов Г. М., Покровский Г. И., Взрывные волны в грунтах, М., 1962; Губкин К. Е., Распространение взрывных волн, в сб.: Механика в СССР за 50 лет, т. 2, М., 1970.

  К. Е. Губкин.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 18.04.2024 15:32:22