Как и обещано, разбираемся с «во-вторых». Извините, за задержку с обещанным, и за то, что буду многословен. Проще не получится.
Алгоритм изложения будет следующим.
Последовательно, «открытым» текстом, привожу результаты расчётов параметров физических явлений (процессов), характеризующих воздействие взрыва на окружающее воздушное пространство и препятствия. В «скрытых» абзацах (знатоки могут их пропустить) сжато, в меру собственного переосмысления, пересказываю ключевые положения современной теории взрыва, а также публикую исходные данные для вычислений. И. разумеется, привожу соответствующие конкретные ссылки на авторитетные, дальше некуда, источники, не чета кратким выжимкам из энциклопедий и невесть откуда взявшимся формулам, засветившимся на форуме. Замечу, что в приводимых мной источниках излагается, как чистая теория, так и публикуются многочисленные результаты экспериментальной проверки её выводов. В силу этого, в чистом остатке наличествуют достаточно достоверные теоретические результаты, оформленные, в том числе, и в виде зависимостей, широко – и достаточно давно – используемых для инженерных расчётов.
Полагаю, что при подобном раскладе любой желающий может пройти той же тропинкой познания, что и я, выявив огрехи в моём изложении и расчётах, если они имеют место быть, по мнению оппонента. В этом случае, в рамках разумной дискуссии, будем выяснять, кто прав, возможно, корректируя мои результаты.
Поехали.
Используемые источники.
Монография «Физика взрыва» («ФВ_1959»), авторы Ф.А. Баум, К.П. Станюкович, Б.И. Шлехтер, выпущенный в 1959 году «Государственным издательством физико-математической литературы».
Двухтомник «Физика взрыва» («ФВ_2002»), под ред. Орленко, выпущенный в 2002 году издательством «Физматлит».
Монография «Ударные и детонационные волны. Методы исследования» («МИ»), напечатанной всё тем же издательством «Физматлит» в 2004 году по рекомендации учёных советов МГУ им. Ломоносова и МГТУ им. Баумана.
Учебник ВВИА им. Жуковского «Авиационные боеприпасы» («АБ»), 1968 года издания.
Научно-популярная монография «Взрыв» («ВЗ»), автор – доктор технических наук, заслуженный деятель науки РСФСР, Г.И. Покровский, четвёртый выпуск, 1980 года издания.
Рекомендую, всем желающим, как минимум, освоить книжку Покровского. В ней, в самом упрощённом варианте, приведены те же самые выводы и формулы, к которым детально подводят читателя авторы других источников.
Не знаю, как сейчас, но до недавнего времени, эти книги можно было легко отыскать и скачать из Сети, первые две и последнюю – в формате djvu, учебник – в формате pdf.
Однако, к делу.
Теория
Продукты детонации, в частности, газы, образующиеся при химических реакциях, сопровождающих детонацию ВВ, являются первопричиной производимой её взрывом работы, состоящей в бризантном и фугасном воздействии на окружающую среду («ФВ_2002», с. 397).
Бризантное, или местное разрушительное воздействие, для нашей ситуации, направлено на тела, непосредственно соприкасающиеся с ВВ БЧ, либо находящиеся от неё достаточно близко (оболочка ГПЭ и соответствующие части корпуса ракеты). Именно бризантность ВВ обусловливает наличие высокоэнергетических (и не очень) «объектов» - поражающих элементов, как ГПЭ, так и иных, образующихся при разрушении корпуса и прочих элементов ракеты.
Фугасное же воздействие, тн «общее» действие взрыва, проявляется на некотором расстоянии от поверхности заряда, в форме работы разрушения или перемещения среды, за счёт, как гигантского (на границе ВВ БЧ, а далее достаточно быстро падающего) давления расширяющейся области газообразных продуктов (ГПД), образовавшихся при детонации, так и порождённого ими гиперскачка давления на фронте ударной волны (УВ), очень тонком пространственном слое, перемещающемся по воздушному пространству со сверхзвуковой скоростью. УВ, практически, сразу после своего образования, отрывается от ГПД и становится совершенно «самостоятельной», не имея ничего общего с ними.
Кроме того, при встрече УВ с препятствием, оценивая его возможное фугасное поражение, следует учитывать и весьма существенный, тн динамический (скоростной) напор – дополнительное давление тормозящегося на преграде внушительного слоя массы воздушного потока, вовлечённого ударной волной в движение со значительной скоростью (постепенно падающей, по мере удаления от фронта УВ, вплоть до движения в сторону центра взрыва – в тн зоне разрежения). Важно отметить, что результирующее динамическое давление этого напора кратно превышает давление на фронте УВ, если только преграда не разрушается (существенно деформируется) в процессе роста этого давления. («ФВ_1959» с. 319, «ФВ_2002, с. 438)
В этой физической модели, в том числе, предполагается, что существует определённый промежуток времени, когда в процессе передачи энергии воздушной массе, набирающей «мощь», давление расширяющихся ГПД и скачок давления на фронте УВ действуют, практически, одновременно. То есть, в этом случае следует рассматривать совместное воздействие этих физических процессов на окружающее воздушное пространство и препятствия.
После того, как ГПД утратят свою работоспособность, УВ, плюс вовлечённая ею в движение воздушная масса, и обеспечивают фугасное воздействие взрыва.
Парадигмой современной физической теории взрыва констатировано следующее.
Фугасное воздействие взрыва обусловлено:
а) на малых расстояних от центра заряда – давлением расширяющихся газообразных продуктов детонации (ГПД);
б) в пределах 10...15 радиусов заряда – совместным давлением резко теряющих свою мощь ГПД и порождённой ими воздушной ударной волны (УВ);
в) на более дальних расстояниях – давлением УВ, а также, при встрече с препятствиями, давлением резко тормозящейся воздушной массы.
Продолжение следует. В следующей порции материала, разберёмся, как обстоят дела с парциальным фугасным воздействием ГПД, образующихся при подрыве ВВ, использующихся в современных БЧ ракет ЗРК и авиационных управляемых ракет класса В-В (смеси тротила с гексогеном, ТГ).