ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ВОЗДУШНЫХ И СХОДЯЩИХСЯ УДАРНЫХ ВОЛН МНОГОКРАТНЫХ ВЗРЫВОВ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ВОЗДУШНЫХ И СХОДЯЩИХСЯ УДАРНЫХ ВОЛН МНОГОКРАТНЫХ ВЗРЫВОВ Сурин Д.В.

Сурин Дмитрий Васильевич - Заслуженный деятель науки и техники, академик АВН, доктор

технических наук, профессор, Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург

Аннотация: в работе представлены вербальные, математические модели и конечные зависимости по оценке параметров на фронтах воздушных ударных волн и сходящихся ударных волн многократных синхронизированных во времени ядерных и обычных взрывов, производимых на объекты целевого воздействия военного или гражданского назначения.

Кроме того, представлено конечное решение задачи по способу формирования сходящейся ударной волны на основе применения сферической обмазки из взрывчатого вещества в целях получения таким способом из исходных материалов получения новых материалов с полезными физическими свойствами. Ключевые слова: многократные ядерные и обычные синхронизированные во времени взрывы, параметры на фронтах воздушных ударных и сходящихся ударных волн.

ВВЕДЕНИЕ

Исследованиям по формированию параметров на фронтах ударных волн в воздухе и в сплошных средах обычных одиночных взрывов посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных ученных. Из числа фундаментальных работ в этом направлении в качестве примера сошлемся на три работы в авторском списке литературы [1, 2, 3].

Излагаемая в настоящей работе теория представляет собой прикладное исследование эффективного применения многократных синхронизированных во времени взрывов, способных сформировать в центре размещения объекта сходящуюся ударную волну огромной разрушительной силы по сравнению с механическим воздействием исходных ударных волн, формируемых отдельными взрывами. Термин «прикладная теория» применен автором для акцентирования на получении результатов исследований в виде алгоритмов, формул и соответствующих зависимостей, что является наиболее предпочтительным в инженерной практике.

Феномен сходящихся ударных волн (СУВ) от многократных синхронизированных во времени взрывов наблюдается в естественных условиях крайне редко. Например, что-то похожее происходит при близких грозовых разрядах молний, а также при взрывах на близких расстояниях кассетных боеприпасов. Известно также, что данным феноменом еще в конце 30-х годов прошлого века заинтересовались и совместно получили теоретическое решение задачи по формированию СУВ в центре сферической обмазки из взрывчатого вещества при ее синхронизированном подрыве наши выдающиеся ученые в области взрывных процессов К.П. Станюкович и Л.Д. Ландау. Ими предполагалось, что подобный феномен, реализуемый подобным способом, можно будет практически использовать в качестве своеобразного «взрывателя» для водородной смеси из дейтерия и трития, размещенной в центре подрываемой сферической обмазки, для инициирования термоядерного взрыва. Однако, как показала проведенная впоследствии учеными оценка значений потерь тепловой энергии на излучение вовне, к моменту подхода фронта сходящейся ударной волны к заряду водородной смеси температура оказалась недостаточной для инициирования термоядерного взрыва. Потому данное исследование ученых не получило практического применения, но осталось в науке особо важным вкладом в

физику формирования сходящейся ударной волны. Отметим, что интерес к феномену СУВ был отмечен в США в середине 70-х годов прошлого века, если судить об упоминании проведенных лабораторных исследованиях и помещенной фотографии по демонстрации формирования СУВ от нескольких одновременных подрывов зарядов в одной из лабораторий США [4].

Заметим, что к собственным исследованиям феномена СУВ многократных синхронизированных во времени взрывов автора в определенной мере подвинуло упомянутое выше исследование с обмазкой К.П. Станюковичем и Л.Д. Ландау. Однако отметим, что в большей степени интерес автора к исследованиям феномена СУВ был обусловлен наличием практической необходимости в решении ряда актуальных задач. Эти задачи непосредственно связаны с научной деятельностью в качестве системного военного специалиста в области исследований оценки состояния и обоснования эффективных способов обеспечения требуемых уровней защищенности и живучести объектов и комплексов военного и гражданского назначения в условиях ведения моделируемой войны с потенциальным противником [6]. В указанном направлении автор проводит свои исследования, начиная с середины 60 -х годов прошлого века.

Отметим, что формирование СУВ в воздушной среде как от ядерных взрывов (ЯВ), так и от обычных взрывов (ОВ), происходит на основе предшествующего формирования исходных (первоначальных)ВУВ по закономерностям одиночных взрывов. Поэтому для исследования формирования параметров СУВ многократных взрывов основой является исследование параметров формирования исходных ВУВ одиночных взрывов. Из данного положения следует, что необходимо первоначально последовательно представить результаты авторских исследований в двух частях -сначала по формированию ВУВ одиночных взрывов, а затем по формированию СУВ многократных взрывов.

ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ НА ФРОНТАХ ВУВ ОДИНОЧНЫХ ЯДЕРНЫХ И ОБЫЧНЫХ ВЗРЫВОВ

Излагаемая ниже теория разработана автором в виде конечных формульных зависимостей, которые наиболее отвечают потребностям инженерной практики. Основой разработок послужили большей частью собственные теории и методы, и некоторые общенаучные теории, а также данные по обработке известных полигонных испытаний воздействия различных взрывов на объекты военной и гражданской инфраструктуры и образцы вооружения и военной техники. При этом автор стремился к корректному согласованию собственных результатов с уже известными результатами других авторов и научно-исследовательских организаций Министерства обороны.

Отметим, что параметры на фронте воздушной ударной волны одиночного взрыва формируются корректно, то есть в «чистом виде», только на определенном расстоянии от центра взрыва. Сферическая область, после которой формируется фронт классической ВУВ, нами названа «начальная область волны» (НОВ). Радиус этой НОВ для ЯВ и ОВ определяется по формулам вида:

^3]

радиус огненного шара ЯВ, м;

Яяв

полная мощность ЯВ в тротиловом эквиваленте, тс;

^^ов 2

где п - полная мощность ОВ в тротиловом эквиваленте, тс;

уоб

^ - диаметр цилиндрического заряда из взрывчатого вещества

(ВВ), м;

/ - длина цилиндрического заряда из взрывчатого вещества (ВВ),

м;

к - коэффициент фугасности ВВ относительно тротила (например, для ВВ типа торпекс кф- 1,55).

Отметим, что для подавляющего практических приложений формирование ВУВ с плоским изначальным фронтом является достаточным физическим аналогом части сферического фронта ВУВ. В этой связи автор разработал математическую модель формирования плоского фронта ВУВ путем моделирования этого процесса в так называемой «ударной трубе», в которой находится поршень. Поршень под воздействием, например, некого взрыва или удара сверхсжатого газа начинает двигаться со сверхзвуковой скоростью и возбуждает впереди себя ВУВ с плоским фронтом. Математическая модель на основе ударной трубы представляет собой алгоритм последовательного применения трех законов сохранения - количества движения, импульса силы и энергии движения воздуха в условиях адиабатического режима сжатия воздуха. В результате чего автором получены конечные формулы для расчета параметров на фронте сформировавшейся ВУВ. Формулы представляют собой функции от избыточного давления и параметров невозмущенного воздуха. При этом полученные зависимости, вывод которых представлен в учебнике автора [5], оказались в итоге идентичным по своей структуре, например, тому, что было получено другим методом - К.П. Станюковичем [4].

Формулы имеют вид:

1+

(/ + 1)АРфРо

/Р

(3)

о

где Арф - избыточное давление на фронте ВУВ, кгс/ см;

' - показатель адиабаты Гюгонио (/ - 1,4 при Арф < 10

кгс/см2);

с0 - скорость звука в воздухе (с0- 340 м/с); р0 - массовая плотность воздуха (р0 - 0,125 кгс2/м4); Р0 - атмосферное давление воздуха (Р0 = 1,033 кгс/см2).

При значении / - 1,4 скорость фронта ВУВ определяется по формуле вида: Ц„=340,/1 + 0,83Арф/ Ро (4)

2) Массовая скорость воздуха на фронте ВУВ, м/с:

иф =

соАРФ

УРо

1 + Лр ф(У + 1)Ар ф 2УРо

^Р ф

Ро А

3) Температура на фронте ВУВ, °С:

Тф = Го(1 + Лрф)(Лрф + 7РоУ(6 АРф + 7Ро)

Где Т0 - температура воздуха (Т0=150).

4) Массовая плотность воздуха на фронте ВУВ, кгсс2/м4

Ро

(6)

ЛРф =

(6Лрф + 7Ро)(Лрф + 7 Ро)

(7)

ф

Отметим, что показатель адиабаты Гюгонио (у = 1.4) при значениях избыточного

давления на фронте ВУВ Лрф < 1о кгс\см2 принимается постоянной величиной, но

затем очень медленно он снижается до предельно малого значения у = 1,21 при

высоких значениях избыточного давления на уровне значений Лрф > Ш4 кгс/см2. В

итоге данное обстоятельство необходимо учитывать при использовании представленных выше зависимостей путем корректировки непосредственно избыточного давления.

Автор получил с учетом введения поправки на изменение показателя адиабаты Гюгонио для сверхсильных, сильных и средней силы ВУВ для условий воздействия наземных контактных взрывов (НКВ) аппроксимационные зависимости для расчета избыточных давлений на фронтах ВУВ как функций от приведенных эпицентральных расстояний центров взрывов до местоположения объекта целевого воздействия (ОЦВ) в виде:

7414

Лр =

ф )3

Л 5о4о

Лр =-2

ф )2

при Лрф > 328о кгс/см2

(8)

, при о,5 < Лрф > 328о кгс/см2

(9)

л 216

Лр =-

ф )

1,62

, при Лрф < о,5 кгс/см2

(Ю)

где Ч - реализуемая полная мощность взрыва в тротиловом эквиваленте, тс;

II - эпицентральное расстояние взрыва до объекта целевого э воздействия (ОЦВ), м.

Ниже излагается классификация и дается краткая характеристика особенностей формирования ВУВ четырех видов взрывов - воздушных, наземных, наземных контактных и малозаглубленных взрывов, отличающихся принципиально друг от друга положением НОВ относительно поверхности земли.

Воздушный взрыв (ВВ): НОВ располагается выше поверхности земли. Исходная ВУВ формируется со сферическим фронтом вокруг НОВ. При взаимодействии исходной ВУВ с поверхностью земли формируются на ее поверхности сначала отраженная ВУВ с полусферическим фронтом, обращенным вверх, а затем формируется головная ВУВ с плоским фронтом, перпендикулярным к поверхности земли. Мощность взрыва, используемая на формирование упомянутых выше трех ВУВ, составляет (0,50-0,63) от полной мощности наземного контактного взрыва.

Наземный взрыв (НВ): НОВ вписывается до половины своего диаметра в поверхность земли. Формируется одна исходная ВУВ с полусферическим фронтом, обращенным вверх относительно поверхности земли. На поверхности земли в эпицентре образуется значительных размеров воронка навалом вокруг нее грунта. Реализуемая мощность взрыва составляет значение в пределах (0,63-0,98) от полной мощности взрыва.

Наземный контактный взрыв (НКВ): центры взрыва и сферы НОВ располагаются на поверхности земли. Формируются по аналогии с НВ единственная исходящая ВУВ, воронка и вокруг нее навал грунта, параметры которых значительно превосходят соответствующие параметры НВ.

Малозаглубленный взрыв (МЗВ): центр взрыва располагается ниже уровня поверхности земли, но выше критической глубины, на которой образуется камуфлетная (устойчивая) полость в глубине земли. Формируется вместе с выбросом земли некоторое подобие ВУВ, которая чрезвычайно быстро слабеет с заглублением центра взрыва. Воронка и навал грунта вокруг нее, наоборот, до глубины взрыва, составляющей примерно одну пятую от критической глубины взрыва, вначале увеличиваются в размерах примерно в (1,5 - 1,8) раза (по сравнению с НКВ), а затем быстро снижаются до нуля на критической глубине взрыва. Реализуемая мощность взрыва на формирование в грунте сейсмовзрывных волн (СВВ) с возрастанием глубины взрыва значительно возрастает при воздействии ОВ и чрезвычайно возрастает при воздействии ЯВ соответственно до значений 1,65 и 20 по отношению к полной мощности взрыва.

Далее представляются другие важные результаты исследований по расчету параметров исходных ВУВ и формирующихся на их основе отраженных и головных ВУВ воздушных взрывов.

Отметим, что избыточное давление на фронте исходной ВУВ воздушного и наземного взрывов можно определять по формулам (8), (9) и (10). Для этого необходимо введение в формулы вместо полной мощности взрыва расчетную мощность взрыва, определяемую по формуле вида:

qH = kH q = 0,5(1 + ехр-2ЯВ^ )q

полная и реализуемая мощность воздушного взрыва, тс; полная и реализуемая мощность наземного взрыва, тс;

коэффициент реализации мощности взрыва;

высота центра взрыва над поверхностью земли, м.

где

q

qн

к.

При заглублении центров взрывов под поверхность земли мощность взрыва возрастает как для обычных, так и для ядерных взрывов, пропорционально значениям

так называемых «коэффициентов забивки заряда» (тЗ), которые определятся по формулам вида:

тЗ(ОВ) = 1 + 0,55

1 - ехр

-4,5^

(12)

тЗ(ЯВ) = 1 + 19

1 - ехр <! 8Кяв

(13)

где d3

и

К

ОВ

К

ЯВ

диаметр заряда для ОВ, м; длина заряда для ОВ, м;

глубина расположения центров ОВ под поверхность земли, м; глубина расположения центров ЯВ под поверхность земли, м.

Отметим, что критическая глубина расположения центра взрывов, при которой прекращается образование ВУВ, соответствует образованию камуфлетной (устойчивой) полости в грунте. Радиус этой полости при воздействии ЯВ и ОВ определяется по формулам вида:

~КП(ЯВ) = 0, 53^Чяв/0П(ГР) (14)

R

Ящо) = 0,67^ ^вК Рд/ ^щгр/6

(15)

где 0- - условная прочность грунта, кгс/см

.2 .

р - детонационное давление внутри заряда из тротила при его Д подрыве

( Рд = 7440 кгс/см2 ).

Критическая глубина расположения центров взрывов, при которой образуется камуфлетная полость, соответствует примерно значениям 2,3и 3,7 радиуса камуфлетной полости соответственно при воздействии ЯВ и ОВ.

Параметры на фронте ВУВ малозаглубленного взрыва определяются приближенно путем введения коэффициента затухания к избыточному давлению на фронте ВУВ наземного контактного взрыва с учетом глубины взрыва под поверхностью земли по формуле вида:

АрФ(МЗВ) = КЗ(МЗВ) Арф(НКВ) =

Отметим, что при взаимодействии фронта подходящей ВУВ любого взрыва с фронтально наклонной назад, горизонтальной и тыльной наклонной назад

1 - ехр

Ар,

Ф(НКВ)

(16)

поверхностью какой-либо жесткой преграды под некоторым углом к ней (0 < (вз < ) формируются четыре вида новых ВУВ: отраженная (при 0 < (вз < СВЗ(КР) = 39,8°), головная (при ^ВЗ(КР)< (вз< /2) , проходящая (при (рВЗ = /2) и

затекающая (при /2< (вз < ) ВУВ.

Избыточное давление на фронтах отраженной и головной ВУВ при воздействии фронта исходной ВУВ определяются как функции от избыточного давления на ее фронте и при воздействии фронта падающейВУВ воздушного взрыва, по формулам в виде:

АРф(ОТР) = Ар Ф i1 + кОТР

COS(B3 ] (17)

где k - коэффициент волнового и скоростного отражения воздуха

ОТР

при

взаимодействии фронта падающей ВУВ с жесткой преградой;

р - детонационное давление внутри заряда из тротила при его Д подрыве

(вз

(РД = 7440 кгс/см2 ).

- угол взаимодействия (угол наклона) фронта подходящей ВУВ

с поверхностью жесткой преграды; ААфШЛ) = АРФ I1 + ¿ОТР С™ (взС( ] (18)

к - 7

ОТР 1 + 7 Р0 (19)

АРф

о

( = агЩ(20) Н в

где - эпицентральное расстояние воздушного взрыва, м;

и - эпицентральное высота воздушного взрыва, м. "в

Отметим, что для падающей сверхсильной вУв при угле (вз = 0 получаем сверхсильную отраженную вУв с избыточным давлением на фронте:

АРФ(ОТР)т = 8АРф.

Среднее время прихода фронта вУв к наземному объекту целевого воздействия (ОЦв) определяется приближенно по формуле вида:

=

R

R

D.

Ф(ср)

1 + 212^3* R

R

Длительность фаз сжатия и разряжения за фронтом ВУВ (с) определяются по формулам вида:

т+ = 0,009415(д)0'213Я0'316 - 0,018^д , при т-10т+

(22)

Максимальное давление разряжения достигается в середине фазы разряжения ВУВ и приближенно определяется по формулам вида:

Лрф(-) = 0,4 при Лрф > 2 кгс/см2 ЛДф(_) = 0,28^^/Лрф при Лрф < 2 кгс/см2

(23)

(24)

Изменение во времени избыточного давления на фронте подошедшей ВУВ к НОЦ подчинятся биномиальному закону и определяется по формуле вида:

Лрф^) = Лрф(1 -1| Т+ )п (25)

где п - показатель силы избыточного давления на фронте ВУВ

п = 1

,^/Лрф

(26)

Отметим, что для многих прикладных задач оценки параметров защищенности сооружений и объектов вооружения и военной техники более удобной и достаточно точной является форма линейной зависимости для определения изменения во времени избыточного давления на фронте ВУВ. Подобная зависимость получена из условия эквивалентности силы импульсов воздействия ВУВ с биномиальной и линейной формами их представления в виде:

где

''эф

Лрф(г) = Лрф(1 - г/ тЭф)

- длительность эффективной фазы сжатия ВУВ Тэф = 2т+/ п + 1

(27)

(28)

В заключение отметим, что изложенная выше прикладная теория оценки параметров на фронтах ВУВ одиночных обычных и ядерных взрывов в осн6овном представлена в авторском учебнике «Специальные фортификационные сооружения» [5].

ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ СУВ МНОГОКРАТНЫХ СИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ВО ВРЕМЕНИ ВЗРЫВОВ

Отметим, что излагаемая ниже теория базируется на предыдущей теории особенно в части, касающейся отраженных и головных ВУВ от поверхности земли,

12

рассматриваемой в качестве жесткой преграды. Именно принцип отражения положен в формирование СУв при взаимодействии фронтов исходных сталкивающихся вУв как «взаимно жестких преград» с дальнейшим их «взаимным преломлением» в область воздушной среды за их фронтами.

Исследованию подлежат СУв с плоскими фронтами исходных вУв наземных контактных взрывов, которые являются наиболее актуальными в практическом применении, а также представляют собой научно-методическую основу для исследования формирования СУв других видов многократных синхронизированных во времени взрывов и других геометрических форм фронтов исходных вУв.

Предполагается, что эпицентры НКв равномерно размещаются искусственно (при мирном применении) или равномерно формируются (при военном применении соответствующих боеприпасов вследствие их вероятностного кругового рассеяния) по некоторой окружности с расчетным радиусом круга, в центре которого размещается наземный объект-цель (НОЦ).

в качестве параметра, характеризующего синхронизацию многократных взрывов, принят относительный интервал времени между предыдущим и последующим взрывами, полагая при этом, что таковой временной интервал достигается или последовательным или одновременным способом инициирования подрыва зарядов.

Коэффициент синхронизации многократных взрывов будет определяться по

¿СХ =(1 - и.и+1)/Т+)Г (29)

длительность фазы сжатия избыточного давления на фронте исходной вУв, с; последовательный подрыв зарядов

у = тв-1 (30)

количество многократных взрывов

Если у =1, то произошел одновременный подрыв зарядов.

ВЕРБАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ СУВ

вербальная модель формирования СУв в центре размещения объекта целевого воздействия (ОЦв) многократных синхронизированных во времени взрывов представляет собой процесс взаимодействия фронтов исходных вУв и первоначальных фронтов СУв, которые формируются на основе взаимодействия исходных вУв в условиях реализации расчетной схемы взаимного размещения центров взрывов и центра ОЦв. Упомянутая выше расчетная схема взаимного

размещения центров взрывов и ОЦв при количестве взрывов (тв = 2) представляет

собой диаметрально размещенные два центра взрыва на расстоянии двух радиусов расчетного воздействия фронтов исходных вУв и размещенного межу ними в центре

ОЦв, а при количестве взрывов (тв > 3) эта расчетная схема представляет собой

вписанный в круг правильный многоугольник расположения центров взрывов.

При расчетном количестве (тв = 2) формируется одна радиальная СУв в

результате парного взаимодействия фронтов исходных вУв, а при количестве

взрывов (тв > 3) формируется три семейства СУв, которые различаются по месту и

направлению взаимодействия исходных вУв при реализации расчетной схемы взаимного размещения центров взрывов и ОЦв, а именно формируются радиальные (относительно центра размещения ОЦв), круговые (относительно размещения по

формуле вида:

где Т+

где тв

У

сторонам многоугольника центров взрывов) и радиально-круговые (круговые, взаимодействие повторно в центре размещения РЦВ) семейства СУВ.

В каждом из названных выше семейств СУВ образуется определенное количество парных взаимодействий, которое определяется по следующим формулам:

твЗ(Р) = твЗ(РК) = 0 5с2п , при п = Швз , твзд = тв (3 1)

радиальное количество парных взаимодействий в радиальных семействах СУВ;

радиально-круговое количество парных взаимодействий в радиально-круговых семействах СУВ;

круговое количество парных взаимодействий в круговых семействах СУВ.

где т

твз(рк)

тВЗ(К)

Первое и третье семейства СУВ в центре размещения ОЦВ формируют конечную (итоговую) СУВ с избыточным давлением в виде суммы избыточных давлений на фронтах этих двух семейств СУВ.

Отметим, что каждое парное взаимодействие фронтов исходных ВУВ или изначальных СУВ представляет собой результат формирования классической отраженной или классической головной ВУВ в зависимости от угла взаимодействия

этих фронтов: (0 < (ВЗ< ^ВЗ(КР) = 39,8°) и (^ВЗ(КР)< (ВЗ< /2) соответственно в

режиме регулярного и нерегулярного (маховском) отражении ВУВ и СУВ.

При формировании третьего семейства СУВ учитывается снижение значений избыточного давления на фронтах радиально-круговых СУВ за счет потребности в дополнительном времени, необходимого для преодоления соответствующих расстояний до местоположения ОЦВ.

Избыточные давления на фонтах СУВ измеряютсяв масштабе измерения избыточного давления на фронте исходной ВУВ. Угол взаимодействия фронтов исходных ВУВ, радиальных и радиально-угловых СУВ определяется по формуле вида:

Ж

(вз = —

'1 - 2^

тп

(32)

2

Отметим, что при четных значениях количества расчетных взрывов для одной трети радиальных, радиально-круговых и всех круговых СУВ угол взаимодействия

между фронтами будет нулевым ((ВЗ = 0).

Далее представляем конечные расчетные формулы для оценки значений избыточного давления на фронте конечной СУВ в центре размещения ОЦВ при

количестве многократных синхронизированных во времени взрывов (тВ = 2; 3; 4) для

условий формирования сверхсильных исходных ВУВ (см. ф.8):

1) СУВ при т(В) = 2 , твз(р) =1, твз(К) = твз(РК) = 0 (вз = 0 :

ар(сув)2 = ^сх(2) ^рф (1 + ^отр(р)) (33)

где k = k

ЛОТР(Р) ЛОТР

Арф

СХ(2)

отр(р)

коэффициент отражения фронтов исходных вУв при формировании радиальной СУв (см. ф.18). избыточное давление на фронте исходной вУв, кгс/см2.

коэффициент синхронизации во времени многократных взрывов. (см. ф. 28). коэффициент отражения для радиального фронта СУв;

л

2) СУв при т(в) = твЗ(Р) = твЗ(К) = твЗ(РК) = 3 <Рвз = — :

6

Ар(СУв)3 = 3kСХ(3) (АР(СУв)Р + Ар(СУв)РК } ;

(34)

где Др

(СУв)Р

Ар.

(СУв)РК

избыточное давление на фронте радиальной вУв в центре взаимодействия между взрывами, расположенными по окружности расчетного круга, кгс/см2; избыточное давление на фронте радиально-круговой вУв в

центре взаимодействия

между

взрывами,

расположенными по окружности расчетного круга, кгс/см2.

АР(СУв)Р = АРф

1 + к

ОТР(Р) С0§( 6 )

(35)

где к

отр(р)

- коэффициент отражения соответственно для радиального фронта СУв;

Ар(СУв)Р Ар(СУв)К (1 + кОТР(РК)

008(-))(1 --*);

(36)

где

Ар.

(СУв)К

отр(рк)

- избыточное давление на фронте круговой вУв в центре взаимодействия между взрывами, расположенными по окружности расчетного круга, кгс/см2;

- коэффициент отражения для радиально-кругового фронта СУв;

Ар,

(СУв)К

АрФ(К) (1 + кОТР(К));

ОТР(К) V

(37)

где к

ОТР(К)

- коэффициент отражения соответственно для кругового фронта

СУв;

АР(Ф)К =

АРф

cos(—) 6

где

Ар.

(Ф)К

избыточное давление на фронте исходной вУв в центре взаимодействия между взрывами, расположенными по

окружности расчетного круга, кгс/см2; ^ 1+6

ОТР(К)

1 + 7 Р

Ар,

Ф(К)

(39)

к

1 + 6

ОТР(РК)

1 + 7 Р0 + АРф(К)

Ар(СУв)К

(40)

Я

-рк

где а

аК

Я

■рк

Ос =

0 [1 + 0,212ярк]

3 д(1+ярк) (41)

&

время достижения фронта круговой СУв центра расчетного круга, с.

расстояние от центра взаимодействия фронтов исходных вУв соседних взрывов, размещенных по окружности расчетного круга с радиусом, равным R, м.

л „

ЯРК = Я ;

6

(42)

л

3) СУв при т(в) = 4 , твЗ(Р) = твЗ(РК) = 6, твз(К) = ^ <Рвз = —:

Ар (СУв)4 = к(СХ)4

{Ар

(СУв)Р + Ар(СУв)РК } ;

(43)

АР(сув)р = 4АРф

1 + кОТР(Р)со<Л)с*8(-)

+ 2АРф [1 + ¿ОТР(Р) ] ; (44)

АР(С

4АР(С

(1 + кОТР(Рк)со5(-Л)сг&(-Л))

+ 2АР(сув)к [1 + кОТР(Рк) ]|(1 - аК)| ; (45)

3

Ар,

(Ф)К

ЛР(Ф)

cos(Ж) 4

(46)

3

Ар(СУВ)РК Лр(СУВ)К [1 + к(ОТР)РК ; (47)

ЯРК = Шп(Ж) ; (48)

Эффективность поражающего механического воздействия многократных синхронизированных взрывов и их формирующейся СУВ по отношению к одиночному взрыву определяется показателем эффективности в виде:

Лсув = лР(сув)/ЛР(Ф); ( )

В условиях практически идеальной синхронизации многократных взрывов (кСХ > 0,97) и практически не существенного влияния относительного времени прихода

круговых СУВ к местоположения ОЦВ (— < 0,05) для сверхсильной и сильной

исходной ВУВ при количестве рассмотренных выше взрывов (тв= 2; 3; 4)

показатель эффективности конечной СУВ соответственно составит значения: СУВ = 8; 130; 480.

ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СУВ В ЦЕНТРЕ СФЕРИЧЕСКОЙ ОБМАЗКИ ИЗ ВХРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА И РАЗМЕЩЕННЫМ В ЕЕ ЦЕНТРЕ ОБЪЕКТА ЦЕЛЕВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Отметим, что во введении автор упомянул о феномене СУВ Станюковича-Ландау, но автором была разработана собственная теория, которая излагается ниже.

Вербальная модель. Создается Сферическая конструкция из наружного слоя взрывчатого вещества - обмазки расчетной толщины, за ней размещается объект целевого воздействия (ОЦВ). Обмазка синхронно подрывается, формируя при этом подрыве семейство сходящихся ударных волн (СУВ), которые представляют собой по своей сути отраженные ВУВ от сферической поверхности ОЦВ. Предполагается, что исходные ВУВ формируются от детонации обмазки и относятся к виду сверхсильных ВУВ.

Общее решение задачи относительно СУВ имеет вид:

АР(СВ) = 4ж2кфУ1рРдК/г = 4,32-10б кфК^; (50)

- коэффициент фугасности взрывчатого вещества;

- объемный вес тротила, тс/м;

- детонационное давление взрыва в тротиле (РД = 7440 кгс/см2);

- функция влияния относительного вклада толщины обмазки в объем сферы.

где к

Утр

Рд

К

где

А

ОБМ

где ß

обм

р = аобм/(1 - 0,5^обм); - относительная толщина слоя обмазки.

АоБМ = ^ОБм/ ЯСФ ;

- толщина слоя обмазки, м;

(52)

Rca

- радиус сферической установки для нагружения СУВ

испытуемого ОЦв, м.

Относительный радиус сферического ОЦв определяется по формуле вида:

Аоцв = 1 — МоБМ ; (53)

Как следует из полученного выше решения поставленнозадачи, исходя из формулы 48-51, теоретически представляется возможным с помощью рассмотренной установки безопасно моделировать звездные давления и температуры, на основе чего из исходного материала в виде некого ОЦв получать новые полезные продукты, ранее не известные человечеству или находящиеся только в недрах земли.

в заключение выразим надежду, что представленная выше теория окажется значимой и полезной специалистам, теоретикам и прикладникам в области исследований и практического применения многократных взрывов.

Список литературы

1. Физика взрыва. Издательство «Наука». Москва, 1975. 705 стр.

2. Зельдович Я.Б. и Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. Издательство «Наука». Москва. 1968. 687 стр.

3. Станюкович К.П. Неустановившиеся движения сплошной среды. Издательство «Наука». Москва, 1971. 855 стр.

4. Ударные волны и человек. Перевод с английского под редакцией А.П. Шатилова. Издательство «Мир». Москва, 1977. 191 стр.

5. Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения. Учебник. ВКА имени А.Ф. Можайского. Санкт-Петербург, 2010. 429 стр.

6. Сурин Д.В. Аналитические методы оценки защищенности и живучести объектов и комплексов. Издательство Министерства обороны РФ, 1996. 145 стр.

АНАЛИЗ УСТРОЙСТВА ПАМЯТИ В ЯЗЫКЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ SWIFT Григорян Д.А.

Григорян Давид Арамович - старший разработчик мобильных приложений, Компания «Ozon», г. Москва

Аннотация: в статье анализируется устройство, принцип работы памяти в классах и в структурах языка программирования Swift.

Ключевые слова: Swift, iOS, macOS, ARC, memory layout, RAM, Objective-C runtime.