4 курс / Медицина катастроф / Современные_средства_поражения_и_их_воздействие_на_объекты_и_людей

2

УДК 355.58 (075) ББК 68.9

З–26

Рецензенты Кандидат химических наук, профессор государственного университета

геодезии картографии

В. Н. Буров

Доктор технических наук, профессор российского химико-технологического университета

А. Я. Васин

Замятин В. Д.

З–26 Современные средства поражения и их воздействие на объекты и людей: учеб. пособие / В. Д. Замятин, Э. И. Запольский. – М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2010. – 84 с.

ISBN 978-5-7237-0871-6

Рассмотрены некоторые вопросы традиционного оружия и нетрадиционных средств поражения. Пособие окажется полезным не только при изучении вопросов защиты населения, рабочих и служащих объектов экономики, но и в повседневной жизнедеятельности. Средства индивидуальной защиты каждому члену семьи – это не излишество, а забота о сохранении здоровья и самой жизни своих близких.

Предназначается для студентов и профессорского преподавательского состава РХТУ им. Д. И. Менделеева.

УДК 355.58 (075) ББК 68.9

Учебное издание

ЗАМЯТИН Виктор Дмитриевич ЗАПОЛЬСКИЙ Эдуард Иосифович

СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ПОРАЖЕНИЯ и их воздействие на объекты и людей

Редактор: Р. Г. Чиркова

Подписано в печать 30.08.10 г. Формат 60x84. 1/16. Усл. печ. л. 4,18. Уч.-изд. л. 3,67. Тираж 200 экз.

Заказ

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева Издательский центр

Адрес Университета и издательского центра 125047 Москва, Миусская пл., 9

4

Введение

На протяжении всей истории человечества различные группы людей (племена, княжества, государства) непрерывно воевали между собой за территории, богатства, влияние и т.д. Именно войны родили первых "Топ Менеджеров", которые умели быстро принимать решения, консолидировать своих сторонников, максимально использовать преимущества своих вооружений. Успех татаро-монгол был в значительной степени достигнут за счет преимущества их луков (убойная сила до 300 м) над луками русичей (они были эффективны до

200м).

Всражении на Поле Куликовом русские впервые массово применили металлические стрелы для самострелов (арбалетов), которые поражали блестяще подготовленных воинов Мамая на дистанции до 600 м и более.

Вплоть до XIX века развитие вооружений происходило сравнительно медленно, с начала XX века средства поражения стали развиваться бешеными темпами исключительно в странах с развитой экономикой и наукой: авиация, танки, химическое оружие и, наконец, ядерное оружие и ракеты. Два ядерных удара по Японии в 1945 году открыли новую эру в истории человечества.

Страх применения ядерного оружия, казалось, исключит новые войны, но в условиях начавшейся глобализации коренным образом изменились способы и формы борьбы государств, в том числе и войн. Если раньше главной целью войны был разгром противника и захват его территории, то теперь на первый план выходит борьба за контроль над экономическими ресурсами, народами.

Всвязи с этим наблюдается эволюция средств ведения войны. Наряду с совершенствованием традиционного оружия, воздействующего на цели преимущественно кинетической, тепловой, химической энергией, идет разработка оружия на совершенно новых физических и других

6

ракеты, авиационные бомбы, ракеты-торпеды и является наиболее важным оружием в арсеналах главных военных держав. В достаточно больших количествах оно сейчас находится на вооружении пяти государств (США, Россия, Китай, Великобритания, Франция), а также имеется в Израиле, Индии, Пакистане, возможно в Северной Корее, стремятся к обладанию ядерным оружием и другие государства, и в первую очередь Иран.

Ядерное оружие в свое время полностью разрушило плавный эволюционный процесс смены поколений войн от первого, когда основным видом было холодное оружие, до четвертого, когда главными средствами ведения войны стали автоматическое и реактивное оружие, танки, авиация и флот. В определенный период развития средств ведения войны ставка делалась лишь на ядерное оружие, а обычное оружие отошло на второй план. Это было время застоя в развитии высокоточных систем наведения и дальнобойных средств поражения обычными боеприпасами.

Вдальнейшем, усилиями ученых, главным образом российских [1], были убедительно показаны разрушительный, губительный для человечества характер ядерной войны и ее величайшая абсурдность.

Это вовсе не исключает того, что имеется большое количество людей, в том числе и ученых, которые считают, что в ядерной войне могут быть победители.

Всознании военных и политиков ядерных держав, сохраняется представление о высокой значимости ядерного оружия в системе вооружения их армий, хотя его роль постепенно и превращается в своеобразную политическую поддержку государства. На сегодняшний день ядерным силам отводится важная роль, состоящая в ядерном сдерживании.

Стратегическое ядерное сдерживание заключается в угрозе применения ядерных сил против любого агрессора в масштабе, обеспечивающем нанесение ему заведомо неприемлемого ущерба. Учитывая катастрофическую опасность возможных неадекватных действий другой стороны, считается, что мера ущерба должна исключать провоцирование агрессора на

7

неопределенную эскалацию применения ядерных сил.

В настоящее время ядерное сдерживание вошло во многие важные государственные документы, стало доктринальным положением в строительстве вооруженных сил ядерных государств.

Совершенно новым явлением современного мира является глобализация терроризма. Террористические организации типа «Алькаиды» обладают огромными финансовыми и человеческими ресурсами, в том числе для совершения ядерного террористического акта, который может стать инициатором всеобщей ядерной войны.

ЯДЕРНЫМ ОРУЖИЕМ называется оружие, поражающее действие которого основано на использовании внутриядерной энергии.

Ядерное оружие включает ядерный боеприпас и средство его доставки к цели. В качестве исходного материала в ядерных боеприпасах используется уран, плутоний, калифорний и некоторые другие трансурановые элементы.

За критерий оценки калибра (мощности) ядерного боеприпаса принимается массовое количество взрывчатого вещества (тротила), которое по выделяющейся энергии соответствует данному ядерному боеприпасу.

Следовательно, мощность ядерного боеприпаса оценивается в тоннах или килотоннах. По городам Японии (Хиросиме и Нагасаке) были применены ядерные боеприпасы мощностью 20 тыс. т. (20 кт).

Ядерные взрывы в зависимости от высоты центра взрыва над поверхностью земли (воды) бывают наземные, подземные, воздушные, надводные и т.д.

Ядерное оружие остается основным и самым мощным средством оружия массового поражения (ОМП), так как оно обладает многообразием поражающих факторов: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

8

УДАРНАЯ ВОЛНА — это область резкого сжатия среды, которая (для воздуха) распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. На образование ударной волны расходуется около 50 % от всей выделяющейся энергии ядерного взрыва в боеприпасах деления и обычных термоядерных боеприпасах.

Основные параметры ударной волны:

- избыточное давление во фронте ударной волны — ∆Рф, кПа; -давление скоростного напора (кинетическая энергия

движущегося потока воздуха) — ∆Рск, Па (∆Рск = 0,5ρv2); v, м/с; ρ = 1,21 кг/ м3, где ρ – плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении;

- продолжительность действия избыточного давления – τ, с.

Под фронтом ударной волны понимается передняя граница сжатого слоя воздуха. С увеличением расстояния от центра взрыва давление во фронте ударной волны уменьшается. Давление во фронте ударной волны в системе СИ измеряется в паскалях (килопаскалях). Иногда используется и внесистемная единица килограмм-сила на кв. см (кг/см2).

1 кг/см2 = 98,066 кПа.

Степень разрушения объектов и характер поражения людей зависят от

величины избыточного давления во фронте ударной волны.

Действие ударной волны на людей приводит к их поражению. Поражения различают по степени тяжести:

—крайне тяжелые при ∆Рф > 100 кПа;

—тяжелые поражения при ∆Рф = 60–100 кПа;

—средней тяжести при ∆Рф = 40–60 кПа;

—легкие поражения при ∆Рф = 20–40 кПа.

При легких поражениях наблюдается общая контузия организма, временное поражение слуха, ушибы и вывихи конечностей; при средних – повреждаются органы слуха, при тяжелых – сильная контузия всего

9

организма, повреждение органов и мозга, тяжелые переломы конечностей,

возможны летальные исходы.

Кроме резкого удара, который испытывает человек от действия ударной волны, он еще подвергается воздействию скоростного напора ударной волны, за счет которого он может быть отброшен на десятки метров. Данные по степени поражения от величины ΔРф не учитывают воздействия скоростного напора.

При действии ударной волны на здания и сооружения в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны они могут получать разрушения различной степени: полные, сильные, средние и слабые.

При полном разрушении в зданиях и сооружениях приходят в негодность все основные конструкции. Восстановление невозможно. Оборудование и техника восстановлению не подлежат. На коммунальноэнергетических сетях (КЭС) и технологических подземных трубопроводах наблюдаются разрушения отдельных участков.

При сильных разрушениях нарушается прочность большей части перекрытий и стен, зданий и сооружений, восстановление нецелесообразно. Оборудование и механизмы разрушены или значительно деформированы. На КЭС и наружных трубопроводах разрывы и деформации.

При средних разрушениях в зданиях и сооружениях получают повреждения второстепенные конструкции: легкие стены, перегородки, крыши, двери, окна и возможны трещины в наружных стенах. Перекрытия и подвалы сохраняются. Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. Для восстановления зданий требуется капитальный ремонт. Имеются разрывы и повреждения технологического оборудования.

При слабых разрушениях приходят в негодность внутренние перегородки, оконные рамы. Оборудование имеет незначительные

10

деформации. На КЭС незначительные поломки. Возможно восстановление производства в ограниченные сроки.

Степень разрушения зданий и сооружений зависит от их прочности и геометрических размеров. Чем большие размеры имеет здание (сооружение), тем большее давление оказывает на него ударная волна за счет сложения падающей и отраженных волн. В то же время такие сооружения, как мачты, заводские трубы и т.д. практически не разрушаются от избыточного давления во фронте ударной волны, так как ударная волна практически мгновенно их обтекает, сжимая со всех сторон с равным давлением.

На такие сооружения серьезное воздействие оказывает скоростной напор ударной волны, создающий значительный опрокидывающий момент. Заглубленные сооружения (убежища, подземные КЭС) разрушаются в меньшей степени, чем сооружения, возвышающиеся над поверхностью земли.

При разрушении технологических трубопроводов, аппаратов и емкостей с АХОВ на химически опасных объектах (ХОО) наряду с разрушением зданий и оборудования имеет место химическое заражение территории этих объектов и населенных пунктов по направлению ветра в приземном слое воздуха.

СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ представляет собой спектр видимого ультрафиолетового и инфракрасного излучений, испускаемых в момент ядерного взрыва. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и воздуха, нагретого до высокой температуры.

Основная характеристика светового излучения – световой импульс (Исв), под которым понимается количество энергии светового излучения, падающей за все время свечения на единицу площади, направленной перпендикулярно к потоку излучения.

Световой импульс в системе СИ измеряется в кДж/м2. Внесистемная