Термоядерное оружие

Ударная волна состоит из зоны сжатия и следующей за ней зоны разрежения. Переднюю границу зоны сжатия, характеризующуюся резким увеличением давления, называют фронтом ударной волны. При движении ударной волны происходит превращение ее механической энергии главным образом в тепловую. В зоне сжатия вещество нагревается, а в зоне разрежения — охлаждается. Правда, эти изменения температуры не играют существенной роли по сравнению с главными поражающими факторами атомного взрыва.

При воздушном взрыве термоядерной бомбы возникает сферическая ударная волна (рис. 29), при встрече которой с поверхностью земли образуется отраженная волна. Давление отраженной волны в два и более раз превышает давление падающей волны. На значительных расстояниях от эпицентра (R>H) отраженная волна настигает падающую, и они складываются, образуя более мощную головную волну, распространяющуюся вдоль поверхности земли.

Рис. 29. Распространение ударной волны ядерного взрыва

Наряду с быстрым движением фронта ударной волны происходит также перемещение частиц воздуха в сжатом слое в направлении распространения ударной волны, однако более медленное. От места взрыва даже на расстоянии нескольких километров скорость движения воздуха огромна. Обычно она в несколько раз превышает скорость ветра при сильнейшем урагане. При термоядерном взрыве этот ветер будет еще в несколько раз бóльшим.

Ударная волна способна разрушать здания, отбрасывать в сторону людей и различные предметы (метательное действие ударной волны), вызывать контузии.

Ударная волна является главным поражающим фактором при всех видах взрывов атомной и термоядерной бомб. Она производит наибольшие разрушения и вызывает наибольшее число жертв главным образом за счет погребенных под развалинами зданий или убитых обломками домов и другими предметами, которые разрушаются и отбрасываются ударной волной.

Поражающее действие ударной волны определяется величиной ее давления на поверхность объектов и зависит от калибра бомбы, расстояния до места взрыва, высоты взрыва, рельефа местности, от формы, размеров и прочности объектов, а также от положения объекта относительно движения ударной волны.

При оценке поражающего действия ударной волны термоядерного взрыва можно использовать очень простую формулу

где R₂ и R₁ — расстояния от центра взрыва, на которых давление в ударной волне одинаково для сравниваемых зарядов; q₂ и q₁ — тротиловые эквиваленты сравниваемых зарядов.

Известно, например, что при воздушном взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30 000 т на расстоянии 1 км от места взрыва избыточное давление на фронте ударной волны составляет 0,48 кГ/см², а скорость движения воздуха за фронтом — 95 м/сек; соответственно для расстояния 2 км получается 0,17 кГ/см² и 38 м/сек. С помощью вышеприведенной формулы можно подсчитать, что при взрыве термоядерного заряда с тротиловым эквивалентом 3 млн. т такие же параметры ударной волны, а следовательно, и такое же поражающее действие можно ожидать на расстоянии примерно 4,6 и 9,3 км.

На распространение и действие воздушной ударной волны оказывают влияние метеорологические условия, в основном распределение температуры воздуха и скорости ветра по высоте. Влияние погоды проявляется тем сильнее, чем больше заряд и чем дальше передается его разрушающее действие.

Когда воздух сильно нагрет вблизи земли, действие ударной волны на больших расстояниях ослабляется, вследствие чего можно получить значительное уменьшение радиуса разрушений малопрочных преград, например остекления зданий. Если внизу находятся холодные слои воздуха, а над ними более теплые, то эффективность действия атомных и термоядерных бомб по наземным целям должна повышаться.

Действие ударной волны усиливается также в направлении ветра, особенно в том случае, если скорость ветра возрастает по мере увеличения высоты, что обычно и наблюдается в природе.

В крупном городе при термоядерном взрыве происходит массовое разрушение зданий и возникновение пожаров. Масштаб и виды этих поражений зависят, как уже указывалось, от типа и калибра бомбы, вида взрыва, расстояния до объекта, прочности и положения сооружений.

Прочные конструкции лучше сопротивляются действию ударной волны. Так, при воздушном атомном взрыве бомбы среднего калибра железобетонные и с прочным металлическим каркасом здания сохраняются даже на малых расстояниях от эпицентра взрыва. Например, в Хиросиме железобетонные здания антисейсмической конструкции в 270 м от эпицентра взрыва не получили серьезных повреждений. Наименее устойчивы к действию взрыва деревянные постройки. Ударная волна сильнее разрушает высокие сооружения и слабее — низкие или заглубленные в землю, так как на них меньше действуют движущиеся массы воздуха.