Избыточное давление

Давление, вызванное ударной волной

Избыточное давление (или избыточное давление взрыва ) — это давление, вызванное ударной волной сверх нормального атмосферного давления . Ударная волна может быть вызвана звуковым ударом или взрывом , и возникающее избыточное давление получает особое внимание при измерении эффектов ядерного оружия или термобарических бомб .

Эффекты

Согласно статье в журнале Toxicological Sciences ,

Избыточное давление взрыва (BOP), также известное как высокоэнергетический импульсный шум, является разрушительным результатом взрывных детонаций и стрельбы из оружия. Воздействие ударных волн BOP само по себе приводит к поражению преимущественно полых систем органов, таких как слуховая, дыхательная и желудочно-кишечная системы. ^[1]

Костюм EOD , который носят специалисты по обезвреживанию взрывных устройств, может защитить от воздействия BOP. ^{[2] [3]}

В приведенной выше таблице подробно описывается воздействие избыточного давления на организм человека в здании, пострадавшем от удара волн избыточного давления, как поясняется далее в журнале.

Человеческое тело может выдержать относительно высокое избыточное давление взрыва без баротравмы. Избыточное давление взрыва в 5 фунтов на квадратный дюйм разорвет барабанные перепонки примерно у 1% субъектов, а избыточное давление в 45 фунтов на квадратный дюйм вызовет разрыв барабанной перепонки примерно у 99% всех субъектов. Порог повреждения легких наступает при избыточном давлении взрыва около 15 фунтов на квадратный дюйм. Избыточное давление в 35-45 фунтов на квадратный дюйм может вызвать 1% смертельных случаев, а избыточное давление в 55-65 фунтов на квадратный дюйм может вызвать 99% смертельных случаев. ^[3]

Согласно документам, опубликованным Центром технической информации Министерства обороны США (DTIC),

У людей есть шанс выжить при 500 фунтах на квадратный дюйм 50:50, но они, вероятно, будут серьезно ранены при 70-100 фунтах на квадратный дюйм. Открытые барабанные перепонки будут разорваны в 50% случаев при 15 фунтах на квадратный дюйм. Однако, стоящий человек будет сдун со скоростью около 10 футов в секунду ударом пикового давления 25 фунтов на квадратный дюйм. ^[4]

Расчет для закрытого помещения

Избыточное давление в замкнутом пространстве определяется с помощью «формулы Вейбулла»: ^{[5] [6]}

${\displaystyle \Delta p=22.5\left({m \over V}\right)^{0.72}{\text{bars}}}$

где:

• 22,5 — константа, полученная экспериментальным путем.
• ${\displaystyle m\,}$= (килограммы) чистая масса взрывчатого вещества , рассчитанная с использованием всех взрывчатых материалов и их относительной эффективности
• ${\displaystyle V\,}$= (кубические метры) объем заданной площади (в основном используется для определения объема в замкнутом пространстве)

Смотрите также

• Обезвреживание бомб

Ссылки

1. «Легочные биохимические и гистологические изменения после повторных воздействий избыточного давления маломощной ударной волны», Набиль М. Эльсаид и Николай В. Горбунов, Токсикологические науки, 2007 95(1):289-296, онлайн-версия 2006, http://toxsci.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/95/1/289
2. Павлус, Джон (4 марта 2010 г.). «Реальный Hurt Locker: как работают костюмы, защищающие от бомб».
3. "Влияние давления взрыва на организм человека" (PDF) .
4. «Взрывное действие взрывчатых веществ бомб» (PDF) .
5. Weibull, Hans RW (1968). «Давление, зарегистрированное в частично закрытых камерах при взрыве зарядов тротила». Annals of the New York Academy of Sciences . 152 (1): 357–361. Bibcode : 1968NYASA.152..357W. doi : 10.1111/j.1749-6632.1968.tb11987.x. S2CID  84258773.
6. Патент США 4474052, Бодурта младший, Фрэнк Т. и Бонифаз, Кристобаль, «Лабораторная баррикада», выдан 2 октября 1984 г.