Это короткий фрагмент для ознакомления с книгой.
Скачать или читать эту книгу на КулЛиб АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ И ФЛОТ
ВВЕДЕНИЕ
Мы живем в век атомной энергии и реактивной техники. Величайшее завоевание человечества — открытие внутриядерной энергии и способов ее получения, которое сравнимо лишь с открытием на Земле огня, пара или электричества, дает возможность поставить на службу миру и прогрессу новый мощный и неисчерпаемый источник энергии.
Однако империалисты Соединенных Штатов поспешили поставить это величайшее достижение науки и техники на службу своей агрессивной политике. Начало атомного века они «ознаменовали» варварским разрушением японских городов Хиросима и Нагасаки, хотя никакой военной необходимости в этом не было. От взрывов там погибло, как известно, более 300 000 человек, а 200 000–250 000 мирных жителей было ранено и поражено радиацией. Эти жертвы понадобились американским военным политикам для того, чтобы положить начало беспримерному атомному шантажу и холодной войне против Советского Союза.
Агрессивные круги стран Североатлантического блока, и прежде всего США, стремятся использовать атомную энергию для подготовки разрушительной войны против миролюбивых стран социалистического лагеря, против почти миллиарда людей, которые хотят жить по собственной воле и никому не угрожают. Они накапливают запасы атомных и водородных бомб, в широких масштабах проводят их испытания, что усиливает тревогу народов за свой завтрашний день. Всякий раз, когда над островами Тихого океана вздымалось знакомое теперь уже многим по своим очертаниям грибовидное облако, жители Маршалльских островов, Японии и многих других стран с гневом вспоминали об участи ничего не подозревавших японских рыбаков, на которых посыпался радиоактивный пепел, выпавший в результате испытания американской водородной бомбы. Как известно, это испытание не обошлось без человеческих жертв. А ведь испытания ядерного оружия сопровождались еще и опасным заражением морской воды, почвы и воздуха радиоактивными веществами.
Чтобы как-то оправдать гонку атомного оружия и успокоить общественность, американские империалисты утверждали, что будто целью проводимых ими испытаний является создание каких-то «чистых» ядерных бомб, обладающих якобы уменьшенной радиоактивностью. Но эти маневры империалистов никого не могли обмануть. Как справедливо отмечено в заявлении, опубликованном группой видных американских ученых-атомников, миру приходится сейчас выбирать не между «чистой» или «нечистой» водородными бомбами, а между атомной войной и миром, избавленным от ужасов ядерного оружия.
Детище социализма — передовая советская наука, бурно развивающаяся благодаря постоянным заботам и щедрой поддержке Коммунистической партии и Советского правительства, вносит все больший вклад в технический прогресс страны, в хозяйственное и культурное строительство. Усилиями советских ученых, инженеров, конструкторов, рабочих построена первая в мире атомная электростанция на 5000 киловатт, которая с 1954 года дает промышленный ток; вступила в строй первая очередь новой атомной электростанции; созданы гигантский синхрофазотрон на 10 миллиардов электроновольт, быстродействующие вычислительные машины, замечательные реактивные пассажирские самолеты, межконтинентальные баллистические ракеты и искусственные спутники Земли и Солнца. Спущен на воду первый в мире атомный ледокол «Ленин». Советские люди все больше расширяют применение атомной энергии в мирных целях. Выдающейся победой нашей науки явился успешный запуск первых искусственных спутников Земли и космической ракеты, ярким светом озаривший те гигантские социалистические преобразования, которые совершил наш народ под руководством Коммунистической партии.
Советский Союз всегда отстаивал и отстаивает такое решение атомной проблемы, которое могло бы предотвратить угрозу атомной войны и открыло бы широкие возможности для использования нового вида энергии в интересах мира, созидания, прогресса человечества. Этой же задаче отвечают неоднократные предложения Советского правительства о запрещении производства, испытаний и применения атомного оружия.
В развитии вооруженных сил крупнейших капиталистических государств главное внимание уделяется атомному оружию, разработке целой серии его образцов, отличающихся различной взрывной мощностью, а также разработке способов использования атомного оружия авиацией, флотом, артиллерией и реактивными средствами. Американцы построили несколько атомных подводных лодок, проектируют создать ряд других кораблей на ядерном горючем. Все эти средства предназначены отнюдь не для оборонных целей, а для агрессивных действий на большом удалении от своей территории. Факты говорят о том, что страны Североатлантического блока прилагают много усилий для подготовки к ракетно-атомной войне. А что означала бы такая война в нынешних условиях, можно себе представить.
Известно, что современная наука и техника обеспечивают создание водородной бомбы, равной по своей разрушительной силе 5–10 и более миллионам тонн тротила. Иначе говоря, при взрыве одной большой водородной бомбы выделится энергия, которая превзойдет энергию всех взрывчатых веществ, произведенных во всем мире за четыре года второй мировой войны. Как американские, так и советские ученые предупреждают, что взрыв такой бомбы опустошил бы территорию радиусом на сотни километров, не говоря уже о распространении губительных для человека радиоактивных осадков, действие которых не идет ни в какое сравнение с тем, что произошло в Хиросима и Нагасаки. От взрыва большой водородной бомбы в крупном городе может погибнуть несколько миллионов человек. К тому же развитие военной техники дает возможность очень быстро доставить эти виды оружия в любой уголок земного шара.
В строительстве Советских Вооруженных Сил мы исходим из того, что способы и формы будущей войны во многом будут отличаться от всех минувших войн. Будущая война, если ее развяжут агрессивные империалистические круги, будет характеризоваться массовым применением военно-воздушных сил, разнообразного ракетного оружия и различных средств массового поражения, таких, как атомное, термоядерное, химическое, бактериологическое оружие. Однако совершенно очевидно, что любое новейшее оружие, в том числе и средства массового поражения, не умаляют решающего значения сухопутных армий, флота и авиации: без их хорошо организованного взаимодействия успешно вести современную войну нельзя.
Коммунистическая партия и Советское правительство проявляют постоянную заботу об укреплении обороноспособности нашей страны, благодаря чему наши Вооруженные Силы коренным образом преобразованы. В качественном отношении они далеко шагнули вперед от того уровня, на котором находились в конце Великой Отечественной войны. Возросшие возможности советской экономики, и прежде всего крупные достижения тяжелой промышленности, позволили вооружить нашу армию, авиацию и флот первоклассной боевой техникой. Организация наших войск и подготовка их приведены в соответствие с условиями применения новейшей боевой техники.
Для защиты нашей Родины Советские Вооруженные Силы имеют теперь разнообразное атомное и термоядерное оружие, боевые баллистические ракеты: межконтинентальные, континентальные большой, средней и ближней дальности и целую группу ракет тактического назначения. Советский Союз располагает надежными средствами доставки атомных и водородных бомб в любой пункт земного шара.
Организуя свои военные базы в Европе и других частях света, снабжая некоторые страны атомным оружием, американские империалисты, видимо, рассчитывают, что в случае войны в Европе или Азии им удастся, как и прежде, отсидеться за океаном и избежать разрушительных, уничтожающих ударов. Но это слишком наивные и несостоятельные расчеты. Теперь, в век реактивной техники и атомной энергии, большие расстояния не будут играть решающей роли. То, что раньше было недосягаемым, сейчас стало вполне достижимым. Современные средства воздушного нападения, обладающие огромными скоростями и большой дальностью действия, способны наносить удары по военным объектам в любой точке земного шара. Средства транспортировки самого разрушительного оружия — водородного — сейчас таковы, что оно мгновенно может быть доставлено с помощью межконтинентальных баллистических ракет в самые отдаленные районы земного шара. В нашей печати указывалось, что Советский Союз имеет сейчас мощные средства защиты от нападений и может нанести по агрессорам ответные сокрушительные удары такой силы и в таких масштабах, чтобы уничтожить противника.
Очевидно, что при современном развитии военной техники попытка империалистов развязать мировую войну привела бы к невероятно большим разрушениям и потерям, применение атомного и водородного оружия, баллистических ракет повлекло бы за собой огромные бедствия для всего человечества. Но вызвав эти бедствия, капиталистический строй обречет себя на неминуемую гибель. Народы не потерпят больше такой строй, который несет человечеству муки и страдания, развязывает кровавые захватнические войны.
Сложная международная обстановка обязывает нас и впредь держать оборону страны на уровне современной военной науки и техники, обеспечивать безопасность нашего социалистического государства. В этих условиях мы не имеем права забывать, что с развитием науки и техники происходят существенные изменения в военном деле, создаются новые виды боевой техники и вооружения, меняются способы их использования в бою. Вот почему партия требует от военных кадров не успокаиваться на достигнутом, а всемерно двигать вперед военную науку, постоянно совершенствовать свои военные знания, настойчиво овладевать новой боевой техникой, повышать бдительность и боеготовность войск.
Подготовка личного состава как Советской Армии, так и Военно-Морского Флота строится с учетом возможности боевых действий в условиях применения всех новейших видов оружия. При этом военные моряки призваны учитывать, что взрыв атомной и водородной бомбы на море имеет ряд характерных особенностей. В соответствии с этим строится противоатомная защита кораблей и береговых объектов.
Появление атомного и реактивного оружия оказывает существенное влияние на характер боевых действий на море, на тактику флота. Теперь по-иному ставится вопрос о переходах кораблей, их базировании, использовании надводных кораблей, подводных лодок, авиации в той или иной операции, о взаимодействии видов вооруженных сил.
Каждый раз, когда на арене вооруженной борьбы появлялось новое боевое средство, более совершенное оружие, буржуазная военная наука приписывала ему исключительную роль, считала его своей главной надеждой в войне. Так случилось и на этот раз, особенно когда у американских империалистов была временная монополия на атомное оружие. Однако эти упования представителей капиталистического мира уже давно потерпели крах. Империалисты вынуждены учитывать, что наши Вооруженные Силы располагают новейшими боевыми средствами. Но дело не только в технике. Советская военная наука, базируясь на прочном фундаменте марксизма-ленинизма, считает, что исход вооруженной борьбы решают в конечном счете люди, в совершенстве овладевшие техникой, сильные духом, глубоко преданные своей Родине. Поэтому в Советской Армии и Военно-Морском Флоте обучение и воспитание воинов — процесс единый, неразрывный. Зная хорошо свойства атомного оружия, средства защиты от него и умея действовать в условиях его применения, советские воины сумеют сокрушить любого врага, который попытается посягнуть на свободу и независимость нашей Родины.
Важное значение для флота имеет внедрение на кораблях и судах атомных силовых установок. Правда, американцы и на этот раз величайшее достижение науки и техники поспешили обратить на военные нужды, на создание атомного флота, предназначенного для агрессивных действий на далеких театрах войны. Советский Союз, верный принципам мирного использования завоеваний современной науки и техники, после успешного создания атомной электростанции построил ледокол, оснащенный ядерной энергетической установкой. Развитию мирной атомной энергетики много внимания уделяется в грандиозной программе дальнейшего развития народного хозяйства Советского Союза на 1959–1965 годы. Нет сомнения, что советский народ, руководимый Коммунистической партией, будет все больше расширять использование в мирных целях энергии атомного ядра, разрешит грандиозную и заманчивую задачу — управление термоядерной реакцией.
Осуществление семилетнего плана развития народного хозяйства, как указывалось на XXI съезде партии, еще больше расширит и укрепит оборонную базу нашего Отечества, позволит оснастить Вооруженные Силы новейшим вооружением и техникой в более чем достаточном количестве. Вооруженные Силы СССР были и всегда будут надежным стражем мирного труда советского народа и его друзей, надежной опорой мирной политики нашего государства.
(обратно)
ВОЗДУШНЫЙ, НАДВОДНЫЙ И ПОДВОДНЫЙ ВЗРЫВЫ
Капитан 1 ранга С. СЕРГЕЕВ
Как известно, различаются два вида атомного оружия: оружие взрывного действия (атомные бомбы, самолеты-снаряды, ракеты, артиллерийские снаряды и др.), имеющее целый ряд поражающих факторов (ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение), и боевые радиоактивные вещества, которые могут применяться для радиоактивного заражения воздуха, воды, местности и боевой техники. Действие поражающих факторов атомного взрыва зависит от величины заряда, среды, в которой происходит взрыв, и от характера объектов, оказавшихся в зоне взрыва. Поэтому при выборе вида и калибра атомного оружия прежде всего учитываются характер объекта бомбардировки (обстрела) и преследуемые при этом цели. При взрыве атомной бомбы над поверхностью моря (воздушном или надводном), как и при взрывах над сушей, наблюдается ослепительно яркая вспышка, озаряющая все вокруг на многие десятки километров. Вслед за ней появляется огненный шар. Раскаленные газообразные продукты взрыва, расширяясь, нагревают и сжимают окружающий воздух, в результате чего создается ударная волна большой силы. После исчезновения огненного шара на его месте образуется клубящееся облако, состоящее из паров воды и радиоактивных газов. Быстро увеличиваясь в размерах, оно в течение нескольких минут поднимается вверх на высоту до 5–20 километров (в зависимости от мощности заряда). Со временем это облако теряет правильную форму и постепенно рассеивается. Атомный взрыв сопровождается очень сильным и резким звуком, который слышен на расстоянии десятков километров.
Рис. 1. Внешняя картина воздушного, надводного и подводного атомных взрывов
Воздушная ударная волна, распространяясь с большой скоростью, может причинять серьезные повреждения надводным частям кораблей, портовым и береговым сооружениям (если взрыв произошел неподалеку от берега), а также поражать людей, находящихся вне укрытия. Мощность ее быстро падает с увеличением расстояния от места взрыва.
Рис. 2. Поражающие факторы атомного взрыва
Вторым поражающим фактором атомного взрыва является световое излучение, продолжающееся несколько секунд, в течение которых происходит свечение огненного шара. По своей яркости оно в несколько раз превосходит солнечный свет. Поэтому, несмотря на кратковременность действия, световое излучение может вызывать у людей временное ослепление, ожоги открытых участков тела, обращенных в сторону взрыва, а также воспламенять и обугливать различные материалы, сооружения и т. д. При сильном тумане, снегопаде или дожде действие светового излучения значительно уменьшается. Проникающая радиация, которая представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, испускаемых в момент атомного взрыва, является его третьим поражающим фактором. Продолжительность этого излучения не превышает нескольких секунд, но оно при больших дозах облучения может вызвать у незащищенных людей так называемую лучевую болезнь. Когда поток гамма-лучей и нейтронов проходит через различные вещества, он в большей или меньшей степени ослабляется. Корабли и техника от проникающей радиации не страдают; засвечиваются лишь фотоматериалы, темнеют стекла оптических приборов.
Рис. 3. Схема действия поражающих факторов атомного взрыва
Выпадающие в районе атомного взрыва и по пути движения газообразного облака радиоактивные частицы и капли воды создают радиоактивное заражение воздуха, водной поверхности, кораблей, а также прибрежной полосы суши (при выпадении над ней радиоактивного дождя). Радиоактивное заражение, так же как и проникающая радиация, опасно для незащищенных людей; на корабельные материалы и боевую технику оно влияния не оказывает. При воздушном взрыве происходит сильное рассеивание радиоактивных частиц. Поэтому степень и продолжительность радиоактивного заражения территории (поверхностного слоя воды) вблизи эпицентра взрыва невелики. При надводном атомном взрыве действие светового и проникающего излучений будет меньшим, чем при воздушном взрыве, так как около половины энергии этих излучений поглотит водная среда. По той же причине вода заражается сильнее, и район взрыва на более или менее продолжительное время становится опасным для людей. Несмотря на то что часть энергии надводного взрыва идет на образование ударной волны в воде, максимальное давление на фронте (передней границе) воздушной ударной волны над ровной поверхностью моря будет даже большим, чем при наземном взрыве. Происходит это потому, что земля имеет различные неровности рельефа, покрыта растительностью и довольно сильно нагревается под действием светового излучения.
Рис. 4. Комбинированное действие поражающих факторов при наземном взрыве водородной бомбы с тротиловым эквивалентом 10 миллионов тонн
Таким образом, и при надводном взрыве главным поражающим фактором, представляющим серьезную опасность для кораблей и береговых объектов, является воздушная ударная волна. Что же касается ударной волны в воде, то она в этом случае не имеет решающего значения для поражения кораблей, так как сила и продолжительность ее действия невелики. После взрыва над морем возникает также и концентрически расходящаяся морская волна. Ее величина, скорость и дальность распространения определяются мощностью заряда и высотой, на которой он был взорван.
Рис. 5. Столб воды и облако взрыва в первый момент их образования при подводном атомном взрыве в лагуне Бикини
Явления, возникающие при подводном атомном взрыве, существенно отличаются от тех, которые сопровождают взрывы в воздухе. Особенности этих явлений зависят от мощности взрыва, глубины, на которой он происходит, и характера района моря (его глубины, размеров акватории, вида грунта дна, наличия течений). При взрыве атомного заряда на глубине нескольких десятков метров от поверхности моря в воде также образуется огненный шар. Однако размеры его и продолжительность свечения гораздо меньше, чем при атомном взрыве в воздухе. Вслед за этим на поверхности воды появляется светлое пятно в виде круга и купол брызг над эпицентром взрыва (такого явления может не быть, если заряд взорвется на очень большой глубине). Когда раскаленные газы достигают поверхности моря, они выбрасывают находящийся над ними слой воды вверх. В результате над морем возникает водяной столб, диаметр которого может быть равен нескольким сотням метров, а высота — до 1–3 километров (в зависимости от мощности заряда). Через полость этого столба вырываются газообразные продукты, массы пара и водяных брызг, образующие в воздухе слоисто-кучевое облако — источник радиоактивного дождя, который выпадает обычно через несколько минут после взрыва. Если глубина моря в месте взрыва бомбы небольшая, то вместе с водой вверх могут быть выброшены частицы грунта, также приобретающие радиоактивность.
Рис. 6. Падение масс воды из столба и образование базисной волны при подводном взрыве в лагуне Бикини
У основания водяного столба на поверхности моря возникает быстро расширяющееся кольцеобразное облако падающей распыленной воды — так называемая базисная волна. Она обладает большой радиоактивностью и при наличии ветра может заражать значительные пространства. Подводный атомный взрыв сопровождается сильным глухим звуком и образованием серии очень крупных (высотой до 20–30 метров) морских волн. Их форма, величина и число зависят от мощности взрыва и глубины, на которой он произошел. При испытании американцами атомных бомб в атолле Бикини, в Тихом океане, первая волна воды, возникшая через 9 секунд после подводного взрыва, подняла корму авианосца «Невада» на 14 метров, а вторая, вероятно, разрушила корабельные надстройки. Эти волны могут быть особенно опасными для кораблей, уже получивших повреждения ударной волной (она доходит гораздо раньше морской волны) или находящихся вблизи берегов, а также для тех, которые имеют небольшой запас глубины под килем. Если взрыв произошел неподалеку от берега, от ударов волн могут пострадать и портовые сооружения.
Рис. 7. Общий вид района подводного атомного взрыва в лагуне Бикини с самолета. В центре лагуны видны столб воды, образующееся грибовидное облако и волна, распространяющаяся кольцевым фронтом по поверхности моря
Однако основным поражающим фактором подводного атомного взрыва является все же мощная ударная волна в воде. Она имеет гораздо бóльшую скорость и на одинаковых расстояниях производит почти в сто раз более сильное давление на встречающиеся преграды, чем воздушная ударная волна, которая образуется при взрывах такого же заряда в воздухе. Однако подводная ударная волна имеет значительно меньшее время действия. Объясняется это следующим.
Рис. 8. Развитие подводного взрыва водородной бомбы (а, б, в, г, д, е, ж, з — стадии взрыва)
При подводном взрыве почти вся освобождающаяся энергия переходит в механическую работу сжатия и перемещения окружающих масс воды, тогда как более половины энергии воздушного взрыва выделяется в виде светового и радиоактивного излучений. Однако после прорыва газов и пара в атмосферу давление в центре взрыва резко уменьшается. Вследствие этого за волной сжатия идет волна разрежения, которая ослабляет ее разрушительное действие. Таким образом, чем меньше глубина взрыва, тем меньше время действия ударной волны. Степень разрушений и повреждений, причиняемых кораблям и гидротехническим сооружениям ударной волной, определяется мощностью взрыва, расстоянием от его эпицентра, классом корабля (или прочностью гидротехнического сооружения), а также положением кораблей по отношению к направлению движения ударной волны. При подводном взрыве световое излучение и проникающая радиация поглощаются водой и, следовательно, не являются поражающими факторами. Зато в этом случае почти все радиоактивные продукты распада остаются в воде (часть их возвращается в море вместе с радиоактивным дождем и поднятыми в воздух водными массами), поэтому заражение ее оказывается сильным и довольно длительным. Кроме того, под воздействием проникающей радиации возбуждается искусственная радиоактивность у ряда химических элементов, входящих в состав солей морской воды. Размеры и конфигурация зараженного района будут зависеть от мощности атомного заряда, наличия течений, направления и силы ветра. Если взрыв произошел вблизи берега или на ограниченной акватории, то значительному заражению может подвергнуться вся прилегающая к этому району местность (как вследствие радиоактивного дождя, так и в результате выбрасывания радиоактивных веществ на берег морскими волнами). В заключение необходимо напомнить, что действие поражающих факторов атомного оружия происходит почти одновременно, причем продолжительность его (за исключением радиоактивного заражения, которое может быть сравнительно длительным) невелика. Поэтому при угрозе атомного нападения все возможные меры защиты должны быть приняты заблаговременно. Отличное знание своих обязанностей и умелые действия в условиях применения атомного оружия позволят успешно выполнить боевую задачу, сохранить технику и предотвратить потери в личном составе. Все это требует от нас хорошего знания свойств этого оружия и мер защиты от него, высокой бдительности и постоянной боевой готовности.
(обратно)
УДАРНАЯ ВОЛНА
Капитан 1 ранга В. РЯБЧУК
Одним из физических процессов, сопровождающих атомный взрыв, является возникновение и действие ударной волны. При лавинообразной цепной реакции взрывного типа атомный заряд и его оболочка мгновенно превращаются в раскаленную массу с температурой в несколько миллионов градусов. Внутри образующегося при этом огненного шара возникает сверхвысокое давление, вследствие чего он моментально расширяется, сжимая окружающую среду и придавая ей поступательное движение. В результате во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью распространяется ударная волна, обладающая большой разрушительной силой. В зависимости от среды, в которой взорвался атомный заряд, развитие ударной волны происходит по-разному. При воздушном взрыве волна представляет собой распространяющуюся область сжатого воздуха, имеющего наибольшее давление на ее внешней границе. От этой границы, называемой фронтом ударной волны, по направлению к центру взрыва давление (а следовательно, и плотность) воздуха постепенно уменьшается до атмосферного. За зоной сжатия (область сжатого слоя воздуха) следует зона разрежения, после которой давление снова выравнивается и становится таким же, как и в невозмущенной атмосфере.
Рис. 9. Схема воздушной ударной волны
Скорость ударной волны в момент ее возникновения чрезвычайно велика. Вблизи центра взрыва атомной бомбы (эквивалентной 20 000 тонн тротила) она превышает 4000 метров в секунду. Однако при дальнейшем распространении скорость волны быстро снижается, приближаясь к скорости звука (340 метров в секунду). Движущаяся со сверхзвуковой скоростью ударная волна подвергает сжатию все бóльшую и бóльшую массу воздуха, находящегося на пути ее распространения. Поэтому длина волны (толщина зоны сжатия) непрерывно увеличивается. Одновременно возрастает и продолжительность ее действия. Вместе с тем давление в зоне сжатия падает, разрушительная сила атомного взрыва уменьшается. Так, на расстоянии 600 метров от эпицентра взрыва атомной бомбы среднего калибра избыточное давление достигает 1,4 кг/см2 при продолжительности действия 0,5 секунды. На удалении же в 2200 метров оно составляет только 0,18 кг/см2, зато продолжительность действия волны увеличивается до 1 секунды, т. е. в два раза. Частицы воздуха, смещенные со своего прежнего места в зону сжатия, постепенно замедляют скорость и под влиянием меньшего давления в зоне разрежения движутся (отсасываются) обратно. Таким образом, после прохождения волны сжатия и волны разрежения давление в воздушной среде достигает прежней величины, т. е. становится равным атмосферному. Поражающее действие воздушной ударной волны зависит от мощности атомного заряда, высоты, на которой он взорван, расстояния от эпицентра взрыва, рельефа местности, формы, размеров и прочности объекта, его положения относительно фронта волны. Если взрыв произошел в воздухе над землей или водной поверхностью, происходит своеобразное явление, характерное для взрывов большой мощности. До достижения поверхности воды (земли) ударная волна распространяется концентрически во все стороны в виде все увеличивающейся шаровой поверхности. Под проекцией точки взрыва, называемой эпицентром, падающая вниз ударная волна достигнет земли и отразится от нее. Вследствие резкой остановки сжатого слоя воздуха, двигавшегося со сверхзвуковой скоростью, давление и плотность его в ударной волне резко возрастают и превышают первоначальные величины в два с лишним раза. Так как за зоной сжатия падающей волны следует зона разрежения, то наличие резкого перехода в давлениях вызывает движение остановившегося на мгновение сжатого слоя воздуха в обратном направлении, т. е. вверх и в стороны.
Рис. 10. Схема последовательного положения падающей, отраженной и головной ударных волн при воздушном атомном взрыве
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.
Рис. 12. Скорость распространения ударной волны при воздушном и надводном атомных взрывах: за 2 сек. волна распространяется на расстояние 1000 м, за 5 сек. — на 2000 м, за 8 сек. — на 3000 м. Эти же дистанции подводная ударная волна проходит соответственно за 0,6 сек., 1,2 сек. и 2 сек.
Естественно, что степень поражения во многом зависит и от класса корабля. Например, линейные корабли и тяжелые крейсера оказались устойчивыми даже на сравнительно близких расстояниях от эпицентра взрыва. Два линкора, находившихся на удалении 500–580 метров, имели вмятины обшивки, пробоины в верхней палубе, разрушения надстроек и паровых котлов (ударная волна проникла через трубы), но остались на плаву. Примерно такие же повреждения получил на расстоянии в 1400 метров один тяжелый крейсер. Артиллерия в башнях не пострадала. Третий линейный корабль, расположенный в 600 метрах, вообще не имел серьезных повреждений. Корабли с легкой конструкцией корпуса и толщиной обшивки борта до 10 миллиметров подверглись более сильному воздействию. Так, авианосец водоизмещением 10 000 тонн, стоявший в 800 метрах от эпицентра взрыва, имел вмятины обшивки глубиной до метра, разрушенные палубы и течь корпуса. От повреждений ударной волной у атолла Бикини затонули 5 кораблей-мишеней из 77, находившихся на различных расстояниях от эпицентра взрыва (в том числе крейсер, два эскадренных миноносца и два военных транспорта). При воздушном и надводном взрывах ударная волна действует особенно сильно на надводную часть кораблей. Двигающиеся с большой скоростью сжатые массы воздуха в ударной волне можно уподобить летящему твердому телу, которое при встрече с преградой мгновенно производит резкий динамический удар. Поэтому современные корабли, обладающие развитой системой надстроек и высоким бортом, будут испытывать сильные динамические нагрузки. Для того чтобы представить величину этого воздействия, приведем следующий пример. Наибольшее зафиксированное давление в шквалах урагана на земле достигало 130 кг/м2, или 0,013 кг/см2. При воздушном атомном взрыве на расстоянии 1700 метров давление во фронте ударной волны составит около 0,22 кг/см2, т. е. почти в 17 раз превысит давление ветра при самом сильном урагане. Отсюда понятна опасность опрокидывания от воздействия ударной волны кораблей, обладающих большой парусностью и малой остойчивостью. Известно, что суда дальнего плавания должны выдерживать давление ветра на боковую поверхность не менее 210 кг/м2, или 0,021 кг/см2, т. е. более чем в полтора раза превышающее максимальное давление при самых сильных ураганах. При взрыве атомной бомбы такое давление будет примерно на удалении трех километров от эпицентра. Воздушная ударная волна может поражать людей, не защищенных надежными укрытиями, непосредственно и косвенно (повреждения от падающих обломков, конструкций зданий, камней и т. п.). В корабельных условиях действие воздушной ударной волны может особенно сказаться на личном составе открытых боевых постов. Возможны поражения от прямого действия волны, травмы при ударах о стены надстроек, палубу и даже снос за борт. Однако, если своевременно укрыться за прочные стенки, орудийные щиты и башни, а на берегу — за любую надежную преграду (ров, окоп, насыпь, неровность местности и т. п.), степень поражения ударной волной значительно уменьшится. С проходом через место нахождения корабля зоны сжатия неизбежен прорыв сжатого воздуха во внутренние негерметизированные помещения (через открытые люки, горловины, вентиляционные каналы и т. д.), что может быть также причиной разрушения приборов и поражения личного состава. Атомный взрыв в воде обладает своими характерными особенностями. При этом взрыве образуется мощная подводная ударная волна. По величине давления и скорости распространения она намного превосходит воздушную ударную волну. Объясняется это тем, что взрыв происходит в среде, которая в 800 раз плотнее воздушной. В среде большой плотности, плохо поддающейся сжатию, энергия взрыва передается на расстояние в несколько раз быстрее и с меньшими потерями. Расширение парогазового облака взрыва в воде приводит к образованию подводной ударной волны. Достигнув свободной поверхности воды, ударная волна отражается от нее и в виде волны разрежения распространяется вниз и в стороны. Волна разрежения следует за фронтом подводной ударной волны и срезает часть высокого давления в зоне сжатия, расположенной вблизи поверхности раздела вода — воздух. Это явление проявляется тем сильнее, чем меньше глубина взрыва заряда и чем дальше расположена та или иная точка поверхности от места взрыва. Можно сказать, что подводная ударная волна, достигая свободной поверхности воды, по существу сама себя гасит. Поэтому, несмотря на то что давление во фронте этой ударной волны в десятки раз больше, чем в воздушной, радиусы повреждений и разрушений кораблей при подводном взрыве увеличиваются не столь значительно. Для кораблей с противоминной защитой бóльшую угрозу может представить воздушная ударная волна, чем подводная.
Рис. 13. Схема подводной ударной волны и волны разрежения на различных расстояниях от эпицентра взрыва
С увеличением глубины точки взрыва (но лишь до некоторых пределов) бóльшая часть энергии атомного заряда расходуется на образование ударной волны и радиус уничтожения кораблей увеличивается. При взрыве на небольшой глубине парогазовый пузырь прорывается в эпицентре на поверхность и мощность поражающего действия подводной ударной волны снижается. Характер повреждений кораблей при подводном атомном взрыве в зависимости от расстояния их от центра взрыва и глубины, на которой он произошел, приведены в нижеследующей таблице.
| Характер повреждений | Расстояния от центра взрыва | |
|---|---|---|
| взрыв на небольшой глубине | взрыв на глубине 300 м | |
| Сильные повреждения или выход корабля из строя | 500–600 м | 660 м |
| Значительные повреждения (котлов, главных машин) | 700–850 м | 1000–1500 м |
| Легкие повреждения | До 1100 м | Более 1500 м |
Эти данные надо считать ориентировочными. Имеется в виду, что была взорвана атомная бомба с тротиловым эквивалентом примерно 20 000 тонн. При подводном взрыве, как известно, образуются морские поверхностные волны высотой до двадцати пяти и более метров. Эти волны, расходясь концентрическими кругами от эпицентра взрыва, могут нанести серьезные повреждения кораблям (особенно потерявшим ход и имеющим повреждения), а также причальным сооружениям баз и береговым объектам, расположенным у уреза воды. Такие волны обладают большим запасом энергии. При испытании американцами атомной бомбы в лагуне Бикини из 85 кораблей, подвергавшихся непосредственному воздействию подводной ударной волны, затонуло 10. Поверхностными волнами было выброшено на берег 2 десантных корабля (водоизмещением более 3000 тонн) и 6 десантных катеров. ...
Все права на текст принадлежат автору: А Александров, В Владимиров, Сергей Михайлович Сергеев, Петр Иванович Аболишин, П Абросимов, Михаил Васильевич Алексеев, Михаил Павлович Архипов, Арнольд Эрнестович Бауман, Николай Александрович Варваров, Василий Герасимович Галин, Валентин Матвеевич Гиренко, Василий Васильевич Звонков, О Когтев, Георгий Сергеевич Мигиренко, Павел Нилович Михайлов, Е Никифоров, Н Поляков, Михаил Алексеевич Рудницкий, Владимир Григорьевич Рябчук, Анатолий Иванович Седов, Николай Васильевич Солнцев, Анатолий Гаврилович Уваров, И Фролов, П Хохлов, Леонид Демьянович Черноусько.
Это короткий фрагмент для ознакомления с книгой.