9.2. Воздействие на человека избыточного давления во фронте ударной волны подводного взрыва
В общем случае действие взрыва распределяется в пространстве неравномерно, т.е. всякий взрыв является направленным. В силу этого параметры ударной волны в море будут зависеть от конфигурации ВВ. Однако в большинстве практически важных случаев выбирают взрывчатый заряд сферической формы.
На практике для расчета давления на фронте ударной волны в воде обычно применяют формулу американского ученого Р. Коула
(21)
Значение , рассчитанное по формуле (21) для расстояний от взрыва до 40 м и массы тротилового заряда - 1 кг представлены в табл. 9.3.
Расчет максимального избыточного давления на фронте ударной волны в воде по формуле P. Коула возможен для взрывов в свободном пространстве (на значительном удалении от свободной поверхности и поверхности дна), либо взрывов зарядов, расположенных на дне, когда распространяется полусферическая волна.
Таблица 9.3. Значения на фронте ударной волны в воде
Расстояние, м
|
0,53
|
1,06
|
2,12
|
4,24
|
8,48
|
16,96
|
38,92
|
Значение , кгс/см2
|
1095
|
502
|
229
|
105
|
48
|
22
|
8,5
|
В последнем случае, при подстановке в формулу Р. Коула, массу заряда нужно увеличивать в два раза. Для ППОО, содержащих ВВ и расположенных на дне морских акваторий, при расчете избыточного давления во фронте ударной волны в воде при их подрыве целесообразно формулу Р. Коула представить в следующем виде:
или:
(22)
Результаты расчета по данной формуле избыточного давления во фронте ударной волны, возникающей в акватории в результате подрыва ВВ, размещенного на морском дне, на разных расстояниях от ППОО и для разных значений масс ВВ приведены в таблице 9.4.
Таблица 9.4. Значения избыточного давления во фронте ударной волны подводного взрыва по модифицированному уравнению Р. Коула (22)
Человек в воде ощущает ударную волну как удар электрического тока при давлении во фронте ударной волны 0,2 - 0,3 кгс/см2 (19,6 - 29,4) кПа. При давлении 1,5 кгс/см2 (147 кПа) человек начинает ощущать болевое воздействие, особенно в брюшной полости.
Давление во фронте ударной волны 15 кгс/см2 (1470 кПа) зачастую приводит к гибели человека, находящегося в воде в обычной одежде, особенно при ее полном намокании. Эта величина давления является опасной и для водолаза, находящегося в гидрозащитной одежде, а при давлении 20 - 30 кгс/см2 (1960 - 2940) кПа поражения водолаза, не защищенного специальной одеждой, могут оказаться несовместимыми с жизнью. Такие значения параметров ударной волны при воздействии на человека необходимо учитывать при расчете зон действия поражающих факторов.
Таким образом, для расчета смертельного поражения человека принимается значение , для нанесения тяжелого вреда здоровью значение .
В таблице 9.4 значения для различных масс ВВ и различных расстояний, выделенные зеленым цветом - безопасны для людей, находящихся в воде во время взрыва ВВ, лиловым цветом - опасные для здоровья человека и , выделенные красным цветом - смертельные.