2. Действие ядерной (ударной) волны.

Ударная волна образуется в результате мгновенно создающегося в зоне ядерных реакций чрезвычайно высокого давления плазменного (ионизирован- ного) газа и быстрого его расширения. Энергия, за счет которой происходит механическое возмущение среды и формируется воздушная ударная волна (или волна сжатия в грунте), составляет почти половину(50%) всей анергии ядерного взрыва.

При воздушном взрыве ударная волна распространяется сферически и представляет собой область сильного сжатия воздуха, движущуюся со сверх-звуковой скоростью (более 340 м/с). Падающая ударная волна при встрече с по-верхностью земли испытывает торможение и отражается. Отразившись, ядерная волна настигает на некотором удалении первичную (падающую) волну, слива-ется с ней и образует более сильную, примерно вдвое, так называемую голов-ную ударную волну. Фронт, сформировавшейся головной волны движется отно-сительно поверхности земли почти перпендикулярно и примерно через 2 сек. достигает отметки 1 км. от эпицентра взрыва (эпицентр - проекция центра воздушного взрыва на поверхности земли), за 5 сек. проходит расстояние 2 км., а за 8 сек. - около 3 км.

Избыточное (выше атмосферного) давление от плоскости фронта головной вол-ны к ее тыльной части быстро падает и распространяется в сторону расположения объекта. Зона сжатия воздуха с атмосферным давлением становится ниже обычного. Поэтому в зоне сжатия воздуха за фронтом волны движется от эпицентра взрыва к периферии, а в фазе разряжения, наоборот, устремляется в направлении к центру взрыва.

Длина зоны сжатия, являющейся основным поражающим фактором зави-сит от мощности ядерного взрыва: при средней мощности боеприпаса. Напри-мер, составляет 200-280 м. С учетом скорости движения и длины ударной волны продолжительность ее прохождения над объектом составляет менее одной се-кунды. Встретившись с преградой и испытывая при тем торможение, ударная волна создает давление скоростного напора Р ск. Динамическая нагрузка, ока-зываемая на объекты, зависит от их размеров, формы, а также ориентации и со-противляемости действию ударной волны. Вследствие скоротечной смены дей-ствия фазы сжатия ударной волны и фазы разряжения, объекты испытывают на-грузки от радионаправленных сил, и они либо разрушаются на месте, либо увле-каются потоком воздуха, отбрасываются и повреждаются при соударении с твердыми поверхностями. Подхваченные воздухом и несущиеся с ураганной скоростью мелкие предметы обломки деревьев, камни, комья грунта и др.- сами приобретают свойства вторичных повреждающих (ранящих) снарядов.

Давление во фронте головной волны и скорость движения воздуха за фронтом волны - основные параметры, определяющие действие ударной волны. Сила избыточного давления фронта ударной волны измеряется единицей ньютон (Н) (Ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/сек² в направлении действия силы. 1 кгс  9,81 Н; 1 Н  0,102 кгс.).

В универсальной системе измерений физических величин (международ-ная система - СИ) избыточное давление выражается единицей Паскаль (Па)(Па-скаль равен давлению, вызываемому силой 1 Н, равномерно распределенной на поверхности площадью 1 м². 1 Па = 1 н/ м²).

При одном и том же положительном избыточном давлении в ударной волне ядерный взрыв более разрушителен, чем взрыв обычной фугасной бомбы.

Это определяется тем, что образующаяся при взрыве обычной бомбы ко-роткая ударная волна имеет значительно меньшую, продолжительность дейст-вия на объекты, измеряемую несколькими тысячами, долями секунды, чем при ядерном взрыве. В соответствии с особенностями аэродинамики ударной волны открыто расположенный на местности личный состав будет испытывать сумма-рное действие избыточного давления и скоростного напора, воспринимая его как мгновенный резкий удар с одновременным некоторым перемещением в про-странстве.

Развивающаяся в теле человека упругая волна сжатия и волна последую-щего расширения оказывает на органы и ткани разрушающее действие. В наи-большей степени повреждаются воздухоносные пути (полости) и органы с боль-шим содержанием жидкости (вследствие возникающего аффекта аэро-гидроди-намического удара), а также костно-мышечные сочленения, имеющие различ-ную плотность и структуру составных элементов.

За счет метательного действия ударной волны и соударений могут возни-кнуть ушибы тела и внутренних органов, контузии, переломы костей, растяже-ние связок и вывихи. Кроме того, возможны различные травмы от ранящего действия вторичных "снарядов", несущихся с потоком воздуха.

Радиусы поражения личного состава в траншеях и окопах, где почти ис-ключается действие скоростного напора и вторичных "снарядов", в два раза ме-ньше по сравнению с открытым расположением. В блиндажах расстояния пора-жений уменьшаются в три раза, в убежищах легкого типа - в шесть раз,холмы, овраги, лощины и канавы, кюветы, ямы и воронки и даже пни существенно ос-лабляют поражающее действие ударной волны, ле­жащий человек, очевидно, пострадает значительно меньше, чем стоящий.

Хотя и в значительно меньшей степени, чем на открытой местности, все же возможны легкие поражения личного состава на дне окопов и траншей, а также внутри недостаточно плотно загерметизированных объектов, боевой тех-ники и сооружений -вследствие быстрой смены положительного и отрицатель-ного давления в воздухе проходящей ударной волны.

Установлено, что при давлении во фронте ударной волны, равном 1кгс/см , могут произойти крайне тяжелые поражения людей, при давлении 0,6 кгс/см² и выше - тяжелое, при 0,5 кгс/см² - средней тяжести, а при 0,2 - 0,4 кгс/см² – пора-жение легкой степени.

При избыточном давлении 0,15 - 0,2 кгс/см² могут иметь место легкие ра-нения вторичными "снарядами", поскольку при том скорость движения воздуш-ной массы за фронтом головной ударной волны составляет примерно 35-40 м/с. С удалением от центра взрыва величина избыточного давления уменьшается, а на одном и том же расстоянии она зависит от мощности боеприпаса и вида его применения. Так, при воздушном взрыве, максимальное расстояние, где возмо-жны легкие поражения открыто расположенного личного состава, ориентиро-вочно следующие: при модности ядерного боеприпаса 0,1 тыс.т. - до 650 м; 1 тыс.т. - до 850 м;2 тыс.т. - до 1150 м; 4 тыс.т. - 1450 м; 10 тыс.т, - до 1850 м;и при мощности 20 тыс.т. - до 2500 м.

При наземном ядерном взрыве выход из строя личного состава будет на-блюдаться на несколько меньших по сравнению с приведенными расстояниями.

В соответствии с принятой классификацией районы, где объекты получа-ют те или иные повреждения, можно разделить на четыре зоны: полного разру-шения, сильных, средних и слабых повреждений. С некоторым приближением можно считать, что все эти зоны имеют форму концентрических кругов, цен-тром которых является центр (эпицентр взрыва). Размеры каждой зоны характе-ризуются ее радиусом.