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核爆炸或者火工品產(chǎn)生的高溫和高壓的火球,猛烈地向外膨脹,擠壓周圍的空氣,形成壓縮空氣層。這壓縮空氣層所通過區(qū)域的壓力,自然超過正常的大氣壓。其所超過部分的壓力,稱為沖擊波動壓。高壓空氣層使其外層空氣高速流動,并具有強大的沖擊壓力,這種沖擊壓力稱為沖擊波超壓。
沖擊波超壓先使物體向沖擊彼前進的方向偏斜,隨后從四面八方擠壓物體,使物體破壞,使人的內(nèi)臟損傷。而沖擊波動壓,就像暴風(fēng)一樣,將人和物體向沖擊波前進的方向推動和拋擲等。例如,可使無工事掩蔽的坦克發(fā)生位移,車外零件飛散,甚至車被傾翻、炮塔被掀掉等。
爆炸的沖擊波威力有多大?
以美軍M67為例,總重約400克,內(nèi)部填充有180克混合火工品,身處爆炸中心3米之內(nèi)的人體會受到2Mpa左右的超壓效應(yīng),對這數(shù)字沒概念?一個大氣壓在每平方厘米上的壓力相當(dāng)于1公斤,2Mpa是20個大氣壓,相當(dāng)于每平方厘米受到20公斤的重量。覺得這沒啥?一般人的手掌按18CM*8CM大小吧,這就差不多150平方厘米了,一個手掌大小的身體面積上要承受3000公斤的重量,這是3噸啊,神掌也沒這么大的威力吧。(1個大氣壓=0.1Mpa,超壓就是壓強超過一個大氣壓的量)
一只非洲象按5噸算,每只腳掌600平方厘米大,它站立時每只腳掌對地的壓強相當(dāng)于2公斤/平方厘米,這個是大家可以想象到的情況,可以對比一下。
人體受到0.1Mpa的超壓就基本致命,還是沒概念?還以150平方厘米的手掌來算吧,換算過來是150公斤,我一掌300斤的力量打在人身上,哦不對,人體到處都在受壓,也就是300斤力量的N多個掌都打在人身上,這人基本就掛了。所以在3米爆炸半徑內(nèi)屬于致死半徑!當(dāng)然沖擊波在空氣中隨著距離衰減快,在5米外,沖擊波基本就炸不死人了。
對于人體而言,沖擊波超壓為0.05Mpa時,人的耳膜破裂,內(nèi)臟受傷;超壓為0.1Mpa時,作用在人體整個軀干的力相當(dāng)于5噸,在這么大的沖擊力擠壓下,會造成人體內(nèi)傷嚴重,尤其會造成肺、肝、脾破裂,導(dǎo)致人員死亡。
對于物體而言,當(dāng)沖擊波超壓為0.1Mpa時,就會讓門窗損壞、玻璃破碎(還是沒概念?一個窗戶按1平方米吧,這個面積上承重的力相當(dāng)于10噸的重量);超壓為0.5Mpa時,能使屋頂掀蓋;超壓為1Mpa時,會造成房屋倒塌。
云爆彈的沖擊波超壓峰值能達到20公斤/平方厘米,多發(fā)云爆彈同時爆炸疊加時,峰值能達到50公斤/平方厘米,相當(dāng)于每平方米承受500噸的重量,這威力是相當(dāng)大的。但是跟一些很猛的火工品比起來,這個數(shù)值仍舊偏低很多,但是火工品爆炸時間短,高爆壓持續(xù)時間很短,而云爆彈爆炸持續(xù)時間相對長一些,實際效果也很好。
對于現(xiàn)代城市而言,很多都是密集的建筑,不同結(jié)構(gòu)的建筑,要達到嚴重結(jié)構(gòu)性毀傷需要的沖擊波超壓也不同:
四層以下,磚混結(jié)構(gòu)承重墻建筑物:0.06Mpa左右(W-88,47.5萬噸當(dāng)量,于2000米空爆可覆蓋43平方千米,合半徑為3.7公里的圓)
二到十層,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物:0.076Mpa左右(16平方千米,合半徑為2.3公里的圓)
二到十層,鋼結(jié)構(gòu)建筑:0.076Mpa左右(5平方千米,合半徑為1.3公里的圓)
二到十層,鋼結(jié)構(gòu)抗震建筑:0.145Mpa左右(2平方千米,合半徑為0.8公里的圓)
當(dāng)然,以上只是理論數(shù)據(jù),實際爆炸效果受多種因素影響。
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