Ударна повітряна хвиля

Ударна повітряна хвиля— це область сильного стиснення повітря, розі-грітого до декількох тисяч градусів, що поширюється з надзвуковою швидкіс-тю (понад 1200 км/год) в усі сторони від центру вибуху. Джерелом виник-нення ударної хвилі є надвисокий тиск у центрі вибуху.

Вона складається із зони стиснення (де тиск вище атмосферного) і зони розрідження (тиск нижче атмосферного). Вражаюча дія ударної хвилі визна-чається двома параметрами: надмірним тиском ∆Р_Ф і швидкісним напором повітря ∆Р_шв. Надмірний тиск (∆Р_Ф) — це різниця між нормальним атмосферним тиском перед фронтом хвилі Р_Ф та максимальним тиском у фронті ударної хвилі Р₀, тобто ∆Р_Ф=Р_Ф-Р₀. Швидкісний напір повітря (∆Р_шв) — це динамічне навантаження, яке створюється потоком повітря. Одиницею вимірювання надмірного тиску і швидкісного напору повітря в системі СІ є паскаль (Па).

Тривалість дії ударної хвилі t_уд — вимірюється секундами. Ця величина залежить від потужності вибуху q. Зі збільшенням потужності вибуху, час дії стискання збільшується і тим сильніша її вражаюча сила.

Ударна хвиля викликає ураження в результаті дії надмірного тиску, швидкісного напору повітря, вона миттєво охоплює людину з усіх боків.

Залежно від надмірного тиску і швидкісного напору повітря виника-ють різні пошкодження у людей і тварин, які за складністю ураження поділяються на легкі, середні, важкі і дуже важкі.

Легкі травмивиникають при надмірному тиску 20...40 кПа і характеризу-ються вивихами, тимчасовим пошкодженням слуху, контузією.

Середні травмивиникають при надмірному тиску 40...60 кПа і виявля-ються в контузії, пошкодженні органів слуху, вивихах кінцівок, кровотечі з носа і вух, розривах барабанних перетинок.

Важкі травмивиникають при надмірному тиску 60...100 кПа і характе-ризуються важкими контузіями, переломами кінцівок, часто відкритими, сильними кровотечами з носа і вух.

Дуже важкі травмивиникають при надмірному тиску понад 100 кПа. Для них характерні переломи кісток, розриви внутрішніх органів (печінки, селезінки, нирок, легенів та інших), відкриті переломи кінцівок, струси моз-ку, переломи хребта.

Характер руйнувань від ударної хвилі залежатиме від потужності та виду вибуху, рельєфу місцевості, щільності забудови, міцності будівель, матеріалу забудови, технології спорудження та ін.

Зовнішньою межею ядерного ураження вважається умовна лінія на місцевості, де надмірний тиск повітряної ударної хвилі 10 кПа. З метою визначення характеру руйнувань і встановлення обсягу рятувальних та інших невідкладних робіт залежно від надмірного і тиску у фронті ударної хвилі осередок ядерного ураження умовно поділяють на чотири зони.

Зона повних руйнуваньхарактеризується надмірним тиском понад 50 кПа і руйнуванням або сильною деформацією всіх несучих конструкцій і елементів споруди, утворенням суцільних завалів. Підземні (підвальні) частини споруд значно менше руйнуються. Повністю руйнуються житлові, тваринницькі та інші виробничі споруди, протирадіаційні укриття (ПРУ), герметичні сховища поблизу центру вибуху. До 75 % герметичних сховищ і до 90 % підземних комунально-енергетичних мереж зберігаються.

Зона сильних руйнуваньмає надмірний тиск від 30...50 кПа. Руйнування виникають при надмірному тиску: багатоповерхових будинків – 25...30 кПа, малоповерхових будівель – 25...35 кПа, споруд виробничого типу – 30...50кПа. Деформується більша частина несучих конструкцій. Можуть залишатися частково стіни і перекриття нижніх поверхів. Утворюються завали.

У зоні середніх руйнувань більшість несучих конструкцій зберігається, лише частково деформується. Зберігається основна частина стін з можливими тріщинами в зовнішніх стінах і провалами в окремих місцях, але при цьому другорядні та частина несучих конструкцій можуть бути зруйновані повністю. Герметичні сховища і частина ПРУ не пошкоджуються. Середніх руйнувань за-знають багатоповерхові споруди при надмірному тиску 10...20 кПа, малоповер-хові будівлі — 15...25 кПа, виробничі споруди — 20...30 кПа. На комунально-енергетичній мережі деформуються і руйнуються окремі опори повітряних ліній електропередачі, пошкоджуються технологічні трубопроводи.

У зоні слабких руйнувань руйнуються вікна, двері, легкі перегородки, з’являються тріщини, в основному в стінах верхніх поверхів. Підвали й нижні поверхи зберігаються. Незначні руйнування і пошкодження на комунально-енергетичній мережі. Слабкі руйнування будівель усіх типів виникають при надмірному тиску 7...20 кПа.