ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПРЕГРАДЫ НА МАЛОГАБАРИТНУЮ ЯДЕРНУЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ УСТАНОВКУ ПРИ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Физика»

_ ПРОБЛЕМЫ ЯДЕРНОЙ, РАДИАЦИОННОЙ _

- И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ -

УДК 539.3:623.454.8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПРЕГРАДЫ НА МАЛОГАБАРИТНУЮ ЯДЕРНУЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ УСТАНОВКУ ПРИ АВАРИЙНОЙ

СИТУАЦИИ

© 2021 О.А. Губеладзе, А.Р. Губеладзе

Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону, Россия

В статье рассматривается развитие аварийной ситуации, при которой малогабаритная ядерная энергетическая установка под воздействием продуктов детонации обычного взрывчатого вещества осуществляет движение к грунтовой преграде. Представлена модель, позволяющая определить силу сопротивления преграды для различных начальных скоростей взаимодействия объекта с грунтом.

Ключевые слова: малогабаритная ядерная энергетическая установка, преграда, кинетические ударники, сила сопротивления грунта.

Поступила в редакцию 07.06.2021 После доработки 12.07.2021 Принята к печати 20.07.2021

Страны, обладающие ядерным оружием (ЯО), последовательно наращивают свой потенциал и развивают средства его доставки. Опыт последних вооруженных конфликтов с участием этих государств свидетельствует о низком пороге перехода от приграничных столкновений к полномасштабным боевым действиям [1-3]. Несмотря на то, что они осознают риск спровоцировать ядерный конфликт, при определенных условиях следует ожидать поражение пусковых установок ракет обычными средствами стратегической и тактической авиации, а также крылатыми ракетами морского базирования в рамках проводимой операции на театре военных действий. Возможно поражение или нарушение функционирования подобных ракетных комплексов диверсионно-разведывательными формированиями [4].

Из перечня возможных аварийных ситуаций (АС) с ядерными боеприпасами (ЯБП) и этапов их развития [5] выбрана логическая схема, представленная на рисунке 1.

Э-7 Э-5 Э-2-1 Э-4 Э-1

Рисунок 1 - Логическая схема развития аварийной ситуации: Э-7 - воздействие обычных средств поражения; Э-5 - разрушение корпуса двигательной установки; Э-2-1 - пожар (взрыв) топлива ракеты; Э-4 - воздействие фрагментов конструкции ракеты на ЯБП; Э-1 - удар ЯБП о поверхность (преграду). [Logical scheme of the development of an emergency situation: Э-7 - the impact of conventional weapons; Э-5 - the destruction of the propulsion system body; Э-2-1 - fire (explosion) of the rocket fuel; Э-4 - the impact of fragments of the rocket structure on the nuclear munition; Э-1 - impact on the surface (barrier)]

© Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2021

Анализ возможных сценариев развития АС с твердотопливными двигательными установками ракет показал, что наиболее опасным для ЯБП, является ударное воздействие, создаваемое действием продуктов детонации и разгоняемыми элементами конструкции [6]. При взрыве заряда твердого ракетного топлива (ТРТ) давление продуктов детонации распределится по поверхности оболочки корпуса ракеты. Определение скорости метания конструкции и подробно рассмотрено в работе [7]. Наибольший интерес для исследования воздействия на ЯБП представляет:

- движение переднего днища и других элементов конструкции, разделяющих ТРТ и головную часть (агрегатный, соединительный и переходной отсеки), которые будут вовлечены в движение;

- характер ударно-волнового воздействия элементов конструкции ракеты на ЯБП;

- взаимодействие ЯБП с преградой (характеристики и параметры силы сопротивления преграды и ударных ускорений на элементах конструкции объекта).

Развитие рассматриваемой АС иллюстрируется на рисунке 2.

Рисунок 2 - Общая схема развития аварийной ситуации [General scheme of emergency situation

development]

Для оценки силы сопротивления преграды и ударных ускорений на элементах конструкции объекта требуется знать закон изменения в течение расчетного отрезка времени силы взаимодействия рассматриваемого объекта с преградой, отражающей зависимость её от механических, геометрических и кинематических характеристик объекта и преграды. Рассмотрим силовые нагрузки при встрече с преградами типа грунт.

Рассмотрим динамику системы «ударник - возмущенная часть преграды», характеризующуюся переменной массой, участвующей в соударении. Объект, имеющий полусферический наконечник, представлен в виде эквивалентной в динамическом отношении многомассовой колебательной системы с сосредоточенными параметрами. Преграда из грунта рассматривается как сплошная среда, обладающая свойством изменять по определенному закону свою плотность при действиях больших по величине сжимающих нагрузок.

Примем следующую схему деформации грунта: при действиях на грунт давлений, не превосходящих некоторого характерного для данного грунта давления Ps, он деформируется по законам несжимаемой идеальной жидкости данной плотности р0. Введем величину О характеризующую сжатие грунта. Зависимость сжатия от величины давления показана на рисунке 2. При давлении, равном Ps, происходит «упаковка» грунта до плотности р, после чего он деформируется как идеальная жидкость, но уже новой постоянной плотности р (считаем, что переход из одного состояния в другое происходит мгновенно [8]. Так как для грунтов величина Ps = 1,47^1,96 МПа, то

«упаковка» начинается практически одновременно с началом внедрения полусферического наконечника в преграду.

Принятая схема деформации (рис. 3) достаточно хорошо отражает основные свойства многих видов грунтов при действии относительно больших динамических нагрузок.

При соударении объекта с преградой из грунта, обладающим указанными выше свойством, в нем образуются две зоны:

а) зона упакованного грунта, прилегающая к сферической поверхности наконечника;

б) зона невозмущенного грунта.

Граница этих зон, являющаяся фронтом волны «упаковки», распространяется в материале преграды с некоторой скоростью а*, зависящей от характеристик грунта и скорости соударения V0. Зона «упакованного» грунта в дальнейшем именуется возмущенной областью преграды

Рисунок 3 - Схема деформации идеального (1) и реального (2) грунтов [Scheme of deformation of ideal (1)

and real (2) soils]

Приняв, что на первую массу m1 эквивалентной системы не действуют никакие другие силы, кроме усилия в упругой связи с жесткостью С1, на основании теоремы об изменении количества движения можно записать:

(m + m)V - (m1 + m + Am)V - A V) = C - x2

)At,

(1)

где m - текущее значение массы возмущенной области; V - текущее значение скорости встречи;

Am, АV- изменение m и Vза бесконечно малый промежуток времени At; Xl, х2 - смещение соответственно первой и второй масс эквивалентной системы. Пренебрегая слагаемыми второго порядка малости и переходя к пределу Дt ^ 0, можно преобразовать зависимость (1):

m.

m

dV

1 dt m + m

T. dm ( ч V— + Ci (Xi - ) dt

(2)

Поскольку в рассматриваемом промежутке времени скорость ударника при соударении с преградой изменяется незначительно (на 5-7%), в уравнении (2) можно

ту Тг т

принять V = V и

1.

m + m

Тогда, с учетом допущений,

dV т_ dm _ / \

mi^T = + Ci (*1 - х2) • (3)

dt dt

В тоже время уравнение движения массы mi эквивалентной системы в случае рассмотрения динамики ГЧ под действием силы сопротивления F(t) преграды имеет вид:

mi = -F(t) + C (*i - ^2) • (4)

Из равенства правых частей уравнений (3) и (4) находится общий вид приближенной зависимости для определения силы сопротивления преграды:

F(t) = -V0 £. (5)

dt

Следует отметить, что полученная формула справедлива как для случая представления ударника в виде эквивалентной схемы с любым числом масс, так и при рассмотрении ее в качестве абсолютно твердого тела.

Величина dm/dt является секундным приростом массы возмущенной области и определяется физическими характеристиками материала преграды и распределением скоростей частиц грунта, находящегося в этой области.

Выведем расчетной зависимости для определения силы сопротивления при допущении, что частицы грунта при встрече ударника с преградой получают скорости и перемещении в направлении вектора Vo (рис. 2.8, а). Считается также, что вектор скорости Vo, составляющий угол у с нормалью к поверхности преграды, направлен по оси ударника, а геометрическая форма наконечника в течении рассматриваемого промежутка времени не изменяется. Это означает, что вся масса грунта, сосредоточенного в возмущенной области, имеет скорость Vo, а фронт волны «упаковки», являющийся одной из границ возмущенной области, распространяется в направлении вектора Vo со скоростью

V

* о a = 0

1 - Ь

где Ь = Р0. Р

Масса грунта, заключенного в возмущенной области, находится по формуле:

1 i \ ( 1 ^ m = p\nr2 (а* - V0 )cos^dt = npV0abt2 R—V0t I cos2 щ, (6) J ^ 3 1

где R - радиус притупления наконечника; r2 = V0t(2R - Vct); Vc = V0 cos щ .

Продифференцировав выражение (6) по t и, подставив dm/dt в формулу (5), получим расчетную зависимость для определения силы сопротивления преграды в виде

F = npvV2at(2R - V0t)cos2 щ. (7)

о

При у=0 зависимость (7) преобразуется в формулу для определения силы сопротивления преграды в случае встречи ударника с преградой по нормали:

Г = кр0 У^аг (2Я - У4). (8)

Как отмечалось выше, в настоящее время для определения силы сопротивления преград типа грунт применяется формула, основанная на предположении, что в зоне деформации материала преграды создаются условия, аналогичные гидравлическому удару в трубах:

Г = кру У02аг (2Я - уг), (9)

где а - скорость звука в грунте.

Сопоставление выражений (8) и (9) показывает, что их отличие заключается только в различном физическом толковании членов а и а. Входящая в формулу (9) величина а зависит только от параметров грунта и характеризует распространение в нем слабых возмущений, т.е. возмущений, при которых грунт можно рассматривать как линейно упругую среду. В тоже время известно, что явление соударения ударника с преградой сопровождается большими пластическими деформациями грунта. Величина а , входящая в формулу (8), характеризует распространение в грунте волн конечной амплитуды (сильных возмущений) и определяется величиной объёмной деформации грунта и скорости соударения.

Рассмотрим решение этой же задачи при допущении, что между поверхностями наконечника ударника и материалом преграды не существует касательных сил, и частицы грунта получают количество движения в направлении нормали к поверхности наконечника (рис. 4). В этом случае скорость частиц в возмущенной области зависит от их расположения относительно поверхности наконечника. Так, скорость частиц, расположенных левее плоскости, проходящей через линию О-О и перпендикулярной плоскости чертежа (на рис. 4б область I), равна V - ц), где у - угол между нормалью к сферической поверхности наконечника в данной точке и нормалью к поверхности преграды. Скорость частиц грунта, распределенных в области II, равна

а) 6)

Рисунок 4 - Схема образования в грунте возмущенной области: а - при допущении о движении материала преграды в направлении V0; б - при допущении о движении материала преграды в направлении нормали к поверхности наконечника [Scheme of formation of a disturbed area in the ground a - assuming the movement of the barrier material in the direction V0; b - assuming the movement of the barrier

material in the direction normal to the tip surface]

Количество движения, получаемое в направлении Vo частицами грунта,

«упакованными» вдоль отрезков M1N1 и M2N2, пропорционально соответственно

2 2

cos (у - у) и cos (у + у). Поэтому приведенные массы материала преграды, распределенного вдоль M1N1 и M2N2, пропорциональны соответственно M1N1 cos (у - у) и M2N2 cos2(у + у), а приведенная масса всей возмущенной области преграды эквивалентна массе грунта плотности р, заключенного в объёме, ограниченном сферической поверхностью наконечника и поверхностью, описываемой в сферической системе координат с полюсом в точке О уравнениями:

Гпп = R + cos у-(Я - V0t )]cos3 (у-щ),

rIIn, = R + ~a~[R cos у-(R - Vot)]cos3 (у + щ). (10)

Vo

Приведенная масса возмущенной области преграды находится по формуле:

Ж rlnp 2ж rllnp

m = píí í rv sin/d/d^dPf + p\\ írl sin/d/d^dPv =

0 0 R Ж 0 R

1 /

=1 жí [(rlp - R3)+ (r,np - R3 )]sin ydy, (11)

3 0

где гф - радиус-вектор фронта волны «упаковки»;

R - V

у = arceos■

R

Продифференцировав выражение (11) и подставив dm/dt в формулу (5), находим расчетную зависимость для определения силы сопротивления преграды

F (t) = лр0 V02a*t (2R - V0t )cos2 щ +

+ Пр0 V0a\V0t (2R - V0t )cos щ

г. 2 *2

b a

Vot (2R - V0t)(3 - 4cos2 щ)-sin2 щ

2R2V 0

+ (12)

+ -

V 2

V o

(R - ^ A А (щ)

330R 5R

(R - Vot)8

14R

+ \ „ „О/ A3(a ,щ)+

+ ^R-Vll A4 (a* A5 (a* ,щ)+ (R - Vot )2 A6 (a* ,щ)+

R 2R

+ Щ^1 A, (a-,щ)+ R2 A (a-,щ)},

где А1 - коэффициенты, зависящие от У0, у, Ь.

При у = 0 зависимость (12) преобразуется в формулу для определения силы сопротивления преграды при соударении с ней ударника по нормали:

F (t) = xp0V02 a't (2R - V01) +

*

a <-

^2 (2R - V0t)2 + ba'

2R

2

14V

R(R - 8V0t )-

(R - V,t )8

R6

1 2 * b a

V1

' r,

(R - VJ)12 1 , 42 4 / ч 1

1 (R - Vt )2 + Й R(R - V°t)-1R

(13)

В качестве примера в таблице 1 представлены результаты расчета силы сопротивления преграды для объекта с полусферическим наконечником.

Таблица 1 - Результаты расчета [Calculation results]

V0, м/с R, м w, град F, кН

по формуле (7) по формуле (12)

235 30 70 36 34

240 30 45 49 41

210 30 0 98 56

2

2

Полученные результаты расчета различных вариантов (комбинации У0, Я и у) для ударников с полусферическим наконечником позволили сделать следующие выводы: при взаимодействии с грунтовой преградой ударника (со скоростями до 1200 м/с) его следует рассматривать как абсолютно твердое тело [9]; наличие угла у приводит к неравномерности распределения давления по боковой поверхности ударника в окружном направлении и к увеличению его максимальной величины. Последний вывод указывает на необходимость исследовать влияние формы образующей поверхности ударника на характер проникания (учет касательных напряжений). Анализ результатов моделирования проникания в грунт ударников различных форм проводился на основе сравнения сил сопротивления как с учетом трения (р = 0,5), так и без него (р = 0). Установлено что, начиная со скоростей 100 м/с, учет касательных напряжений приводит к завышенным значениям силы сопротивления и в данном случае является необоснованным. Для расчета сил сопротивления использована модель с учетом нелинейной сжимаемости грунтовой среды и внутреннего трения [10]. На рисунке 5 представлены зависимости силы сопротивления от скорости Уо в диапазоне от 90 до 280 м/с для ударников одинаковой массы при у = 0° (по нормали): конических с углами раствора конуса 30° и 60°, а также ударника оптимальной формы (образующая оживальной формы со сферическим наконечником).

Из графика видно, что для ударников с меньшим углом раствора при увеличении скорости сила сопротивления возрастает более плавно, чем для ударников с большим углом. Для скоростей около 90 м/с различие составляет ~ 35 %, а для скоростей около 200 м/с различие составляет ~ 50 % от наибольшего значения.

Для проверки адекватности разработанной модели проводились экспериментальные исследования. На начальном этапе с целью определения исходных данных для планирования крупномасштабного эксперимента предварительно осуществлены исследования в лабораторных условиях. На стенде, включающем в себя баллистическую установку и контейнер-мишень с грунтом (рис. 6а) моделировалось проникание в грунт ударников (рис. 6б) различной формы и массы с различными скоростями.

Рисунок 5 - Зависимость силы сопротивления от скорости и формы ударников [Dependence of the resistance force on speed and shape of the strikers]

Рисунок 6 - Отработка элементов плана крупномасштабного эксперимента в лабораторных условиях: а - контейнер-мишень; б - образцы ударников [Working out the elements of the plan of a large-scale experiment in the laboratory a - container-target; b - samples of strikers]

Так как грунт обладает свойствами упруго-пластичной среды, дополнительно исследован процесс проникания ударников различной формы в вязкую среду (рис. 7). Был использован пластилин, так как он имеет физико-механические характеристики близкие к свойствам глинистых грунтов. Данный процесс можно разделить на этапы: соударение; формирование каверны; режим развитой кавитации (за ударником образуется не схлопывающаяся каверна, диаметр которой превышает максимальный диаметр ударника) (рис. 7а); режим частичной кавитации, когда при снижении скорости диаметр каверны уменьшается и в итоге становится равным диаметру ударника (рис. 7б); сплошное обтекание (рис. 7в).

Исследования зависимости параметров движения ударника в вязкой среде от угла подхода к поверхности раздела проводились при практически постоянной температуре 17±1,5°С (для обеспечения стабильности механических свойств вязкой среды). Скорость подхода ударника к преграде (границе раздела) составляла 132^141 м/с. Углы варьировались от 0° до 75°.

Рисунок 7 - Экспериментальные исследования процесса проникания ударников в вязкую среду: а - элементы экспериментальной установки; б - внедрение при у = 45°; в - внедрение при у = 70°; г - внедрение при у = 0° [Experimental studies of the process of penetration of strikers into a viscous medium: a - elements of the experimental setup; b-introduction at у = 45°; c-introduction

at у = 70°; d-introduction at у = 0°]

Установлено, что максимум перегрузки конический ударник будет испытывать при проникании на глубину равную высоте конуса (для ударников со сферическим наконечником общей высоте). Причем перегрузки для ударников с раствором 60° вдвое выше, чем для ударников с раствором 30°.

Полученные в ходе лабораторных исследований результаты позволили оптимизировать серию крупномасштабных экспериментов по моделированию ударно-волнового воздействия продуктов детонации на объект (рис. 8,а) с последующим прониканием его в грунтовый массив (рис. 8в,г). Для проведения исследований был использован стенд [12], расположенный на мишенном поле (рис. 8,б).

в) г)

Рисунок 8 - Крупномасштабный эксперимент: а - момент срабатывания ПАД; б - мишенное поле; в - воронка при щ = 70°; г - воронка при щ = 45° [Large-scale experiment: a - the moment when the PPA is triggered; b-the target field; c-the funnel at щ = 70°; d-the funnel at щ = 45°]

Анализ результатов проведенных исследований позволил сделать вывод что, возникновение аварийного взрыва объекта, а также разрушение его конструкции с возможным радиоактивным заражением местности осколками заряда при развитии данной аварийной ситуации маловероятно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зайцев, М.С. Сравнительный анализ военных доктрин Индии и Пакистана / М.С. Зайцев // Сравнительная политика. - 2018. - № 3. - С. 14-25.

2. Hoodbhoy P., Mian Z. Nuclear battles in South Asia // The Bulletin of the Atomic Scientists, May 4, 2016, Mode of access: http:// thebulletin.org/nuclear-battles-south-asia9415.

3. Hans M. Kristensen & Robert S. Norris. North Korean nuclear capabilities, 2018, Bulletin of the Atomic Scientists, VOL.74, NO.1, 41-51, https://www. tandfonline.com/loi/rbul20

4. Денисов, О.В. Комплексная безопасность населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Проблемы и решения: монография / О.В. Денисов, О.А. Губеладзе, Б.Ч. Месхи, Ю.И. Булыгин ; под общей редакцией Ю.И. Булыгина. - Ростов-на-Дону : Издательский центр ДГТУ, 2016. - 278 с.

5. Михайлов, В.Н. Безопасность ядерного оружия России / В.Н. Михайлов. - Москва : Мин. по атомной энергии. - 1998. - 148 с.

6. Губеладзе, О.А. Оценка результатов нерегламентированных воздействий на взрывоопасный объект / О.А. Губеладзе // Глобальная ядерная безопасность. - 2011. - № 1. - С. 61-63.

7. Губеладзе, О.А. Экспресс-оценка результатов нерегламентированных деструктивных воздействий на ядерно- и радиационноопасный объект / О.А. Губеладзе, А.Р. Губеладзе // Глобальная ядерная безопасность. - 2018. - №4. - С. 24-30.

8. Лаврентьев, М.А. Проблемы гидродинамики и их математические модели / М.А. Лаврентьев, Б.В. Шабат. - Москва : Наука - 1973. - 416 с.

9. Губеладзе, О.А. Определение ударных ускорений на элементах конструкции малогабаритной ядерной энергетической установки при ее падении на поверхность / О.А. Губеладзе,

A.Р. Губеладзе // Глобальная ядерная безопасность. - 2020. - № 1.- С. 7-16.

10. Григорян, С.С. Приближенное решение задачи о проникании тела в грунт / С.С. Григорян // Известия РАН. Механика жидкости и газа. - 1993. - № 4. - С. 18-24.

11. Баженов, В.Г. Решение задачи о наклонном проникании осесимметричных ударников в мягкие грунтовые среды на основе моделей локального взаимодействия / В.Г. Баженов,

B.Л. Котов // Прикладная математика и механика. - 2010. - Т. 74. Вып. 3. - С. 391-402.

12. ГОСТ Р ИСО 8568-2010 Национальный стандарт РФ. Стенды ударные (введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 441-ст от 12.11. 2010 г.) [Электронный ресурс]. - URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/50555/ (дата обращения: 17.05.2021)

REFERENCES

[1] Zaytsev, Mikhail S. Sravnitel'nyi analiz voennykh doktrin Indii i Pakistana [Comparative Analysis of Military Doctrines of India and Pakistan] Sravnitelnaja politika [Comparative Politics] 2018, No.

3, pp. 14-25(in Russian).

[2] Hoodbhoy P., Mian Z. Nuclear Battles in South Asia // The Bulletin of the Atomic Scientists, May

4, 2016. URL: http:// thebulletin.org/nuclear-battles-south-asia9415 (in English).

[3] Hans M. Kristensen, Robert S. Norris (2018) North Korean Nuclear Capabilities, 2018, Bulletin of the Atomic Scientists. Vol.74. No.1. P.41-51. URL: https://www.tandfonline.com/loi/rbul20 (in English).

[4] Denisov O.V., Gubeladze O.A., Meskhi B.Ch., Bulygin Yu.I. Kompleksnaya bezopasnost' naseleniya i territory v chrezvy'chajny'x situaciyax. Problemy' i resheniya: monografiya [Complex Safety of the Population and Territories in Emergency Situations. Problems and Solutions.]. Rostov-on-Don. Publishing center Don State Technical University. 2016. 278 p. (in Russian).

[5] Mikhaylov V.N. Bezopasnost' yadernogo oruzhiya Rossii [Safety of Nuclear Weapon of Russia].

Moscow. Min. po atomnoy energii [Ministry of Nuclear Energy]. 1998. 148 p. (in Russian).

[6] Gubeladze O.A. Otsenka rezul'tatov nereglamentirovannykh vozdeystviy na vzryvoopasnyy ob'ekt

[Estimating of Unregulated Influence Results on Explosive Object]. GlobaFnaya yadernaya bezopasnosf [Global Nuclear Safety]. 2011. №1(1). Р.61-63 (in Russian).

[7] Gubeladze O.A. Express-otsenka rezul'tatov nereglamentirovannykh destruktivnykh vozdeystviy na

yaderno- i radiatsionnoopasnyy ob'ekt [Express Assessment of Results of Independent Destructive Impacts on Nuclear and Radiation-Hazardous Object] GlobaFnaya yadernaya bezopasnost' [Global Nuclear Safety]. 2018. №4(29). Р.24-30 (in Russian).

[8] Lavrent'ev M.A., Shabat B.V. Problemy gidrodinamiki i ih matematicheskie modeli [Problems of

Hydrodynamics and their Mathematical Models]. Moscow. Nauka. 1973. 416 p. (in Russian).

[9] Gubeladze O.A. Opredelenie udarnyh uskorenij na elementah konstrukcii malogabaritnoj yadernoj energeticheskoj ustanovki pri ee padenii na poverhnost [Determination of Shock Accelerations on Small Nuclear Power Plant Structural Elements in the Event of Fall to the Surface] Global'naya yadernaya bezopasnost' [Global Nuclear Safety]. 2020. №1(34). Р.7-16 (in Russian).

[10] Grigorjan S.S. Priblizhennoe reshenie zadachi o pronikanii tela v grunt [Approximate Solution of the Problem of Body Penetration into the Ground]. Izvestiya RAN. Mehanira zhidkosti i gaza [Izvestiya RAS. Fluid and Gas Mechanics]. 1993. №4. Р.18-24 (in Russian).

[11] Bazhenov V.G., Kotov V.L. Reshenie zadachi o naklonnom proniranii osesimmetrichnyh udarnikov v mjagkie gruntovye sredy na osnove modelej lokalnogo vzaimodejstvija [Solution of the Problem of Oblique Penetration of Axisymmetric Impactors into Soft Ground Environments Based on Local Interaction Models]. Prikladnaja matematika i mehanika [Applied Mathematics and Mechanics]. 2010. Volume 74. Issue 3. Р.391-402 (in Russian).

[12] GOST R ISO 8568-2010 Nazionalnyj standart RF. «Stendy udarnye» [National Standard of the Russian Federation. Shock Testing Machines. Declaration and Verification of Characteristics]. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/50555/ (in Russian).

Determination of Soil Barrier Resistance Influence to Compact Nuclear Power Plant at

Emergency Situation

1 2 O.A. Gubeladze , A.R. Gubeladze

36

rYEEnAfl3E h gp.

Don State Technical University, Gagarin square 1, Rostov-on-Don, Russia, 344000 'ORCID iD: 0000-0001-6018-4989 WoS Researcher ID: F-6921-20' e-mail: buba2602'966@yandex.ru 2ORCID iD: 0000-0002-6966-639' WoS Researcher ID: F-72'5-20'7 e-mail: buba2602'966@yandex.ru

Abstract - The article discusses the development of an emergency situation in which a compact nuclear power plant, under the influence of the conventional explosive detonation products, moves to a ground barrier. A model that makes it possible to determine the obstacle resistance force for various initial object-soil interaction velocities is presented.

Keywords: small-sized nuclear power plant, barrier, kinetic impactors, ground resistance force.