Взрывные волны от точечного источника
Под точечным взрывом понимается взрывной процесс, при котором взрывная волна образуется в результате мгновенного выделения конечного количества энергии в некоторой точке однородной атмосферы.
Проведено много исследований точечных взрывов как в атмосфере «реального воздуха», так и в атмосфере «идеального газа» (у = 1,4). Точечные взрывы в воде изучались в работе [135]. Исследования взрывных волн от точечного источника относятся к периоду второй мировой войны [79, 631, 96, 192]. Результаты этих работ суммированы в [341, 555, 356, 475] и будут кратко рассмотрены в данной книге.Взрывные волны ослабляются по мере распространения, поэтому по характеру их действия принято выделять три основные зоны. В ближайшей к источнику зоне, так называемой зоне сильного взрыва, давление в волне столь велико, что внешнее давление (или противодавление) может не учитываться. Течение при этом является автомодельным и описывается известными аналитическими зависимостями [78, 555, 36, 474, 50*]. Затем следует промежуточная зона, представляющая значительный практический интерес, так как избыточное давление и импульс здесь достаточно велики для того, чтобы произвести ощутимые разрушения. Однако течение в этой зоне не допускает аналитического решения и должно находиться с помощью численных методов [665, 635, 50*]. Приближенные аналитические зависимости для указанной зоны приведены в работе [356]. Вслед за промежуточной зоной следует зона слабого взрыва, в которой допускается аналитическое решение в том смысле, что если на некотором расстоянии известна зависимость избыточного давления от времени, то легко построить соответствующую зависимость и для больших расстояний.
Имеются теоретические указания на то, что в зоне слабого взрыва может наблюдаться самоподдерживающаяся TV-волна в которой течение в положительной фазе не зависит от течения во внутренней области [78, 690]. Однако экспериментально труд- ■
’) В TV-волне зависимость давления от времени несколько напоминает букву N. Выделяются два пика с линейным изменением давления от избыточного Рф до «отрицательного» Р~.
«
но установить, действительно ли существует такая TV-волна, так как атмосферная неоднородность приводит к «сглаживанию» лидирующей ударной волны [668]. По этой причине отдаленный взрыв скорее слышится как глухой удар, нежели как резкий звук.
2.2.1.