Атомная энергия и флот

Примерно до расстояния, равного высоте взрыва заряда, падающая и отраженная ударные волны будут иметь почти одинаковую скорость и общую точку соприкосновения, двигаясь одна за другой. Затем отраженная ударная волна вследствие прохождения ее в более уплотненной воздушной среде (к тому же немного разогретой идущей впереди падающей волной) будет двигаться быстрее и станет наползать с тыльной стороны на зону сжатия падающей волны, а потом сольется с ней. С этого момента у поверхности воды (земли) образуется третья волна — головная ударная волна. Она имеет вертикальный фронт и давление больше, чем в каждой из волн, ее образовавших. Поэтому разрушающее действие атомного взрыва в дальней зоне будет определяться главным образом мощью головной ударной волны.

Можно сказать, что при воздушном взрыве падающая ударная волна, постепенно теряющая свою силу, получает как бы дополнительный разовый импульс от догнавшей ее отраженной волны. Наибольшие по площади разрушения зданий городского типа ударная волна производит, например, при взрыве атомной бомбы малого и среднего калибра на высотах от 400 до 600 метров.

Таким образом, в ближней зоне поражающее действие будет нанесено кораблям и береговым объектам главным образом отраженной ударной волной, а в дальней зоне — головной волной. Последняя возникает с расстояния, равного высоте взрыва, и все время увеличивается по высоте. Практически все наземные объекты и корабли в радиусе разрушения будут полностью накрыты головной ударной волной.

При наземном взрыве на образование воздушной ударной волны существенное влияние оказывает поверхность земли. Энергия взрыва, которая расходовалась на создание сферической ударной волны при воздушном взрыве, здесь тратится на образование ударной волны только в одной верхней полусфере, так как нижнюю полусферу занимает среда другой плотности — земля. Следовательно, та же энергия взрыва расходуется на воздушную среду, в два раза меньшую по объему, и по существу сила наземного атомного взрыва удваивается. По этой причине давление во фронте ударной волны наземного взрыва в полтора–два раза больше, чем в падающей волне воздушного взрыва.

Ударная волна наземного взрыва распространяется параллельно поверхности земли (фронт ее вертикальный) и постепенно затухает. Раскаленные газы из огненного шара растекаются по поверхности земли в виде клина, срезающего и сжигающего все объекты на своем пути.

^{Рис. 11. Схема воздушной ударной волны и клина растекающихся газов при наземном взрыве}

При надводном взрыве образуется воздушная ударная волна с такими же параметрами, как и при наземном взрыве. Одновременно в прилегающих слоях воды возникнет подводная ударная волна и морские поверхностные волны. Для надводных кораблей в этом случае более опасна воздушная ударная волна, радиус разрушения которой будет больше, чем у слабой подводной ударной волны.

При встрече ударной волны с преградой возникает так называемое давление отражения, превышающее давление в свободном воздухе в два раза и более (в зависимости от давления во фронте ударной волны). Повышение давления в этом случае объясняется тем же явлением, что и при образовании отраженной ударной волны.

В условиях военно-морских баз, которые в большинстве случаев создаются в закрытых от ветров бухтах, имеющих удобные якорные стоянки, взрыв атомной бомбы может причинить большие повреждения кораблям, а также причальным сооружениям и объектам, находящимся на берегах этих бухт. Наоборот, объекты, расположенные на обратных скатах окружающих холмов, в ущельях и ложбинах, будут в известной степени экранированы от ударной волны и испытают лишь значительно ослабленное ее воздействие.

При взрыве атомной бомбы над г. Хиросима, например, разрушения были на площади около десяти квадратных километров, а в г. Нагасаки, где часть городских построек была экранирована холмами, здания и сооружения были разрушены на площади в четыре квадратных километра.

При взрыве атомной бомбы над водой ударная волна распространяется главным образом в воздухе. Как показали испытания американцами атомных бомб в районе атолла Бикини в 1946 году, такая волна может поражать военные корабли различных классов примерно на следующих расстояниях от эпицентра взрыва: вывод корабля из строя или очень тяжелые повреждения — 800–1000 метров; сильные повреждения (надстроек, котлов и оборудования) — 1000–1150 метров; средние повреждения — до 1330 метров; легкие повреждения — до 1665 метров.