人造飓风-冲击波

人造飓风----冲击波

在军事活动中，常常有各种冲击波出现。例如，火炮发射时，由于弹丸离开炮口，膛内高温高压的火药气体从炮口喷出，压缩炮口周围的空气，激起空气剧烈地扰动，产生空气密度和压强的突变，形成炮口冲击波。火箭、导弹等在空中飞行时，其头部的空气被压缩，成为密区；在飞行物运动过后的瞬间，飞行物原先所处位置上的空气变得稀薄，成为疏区，密区与疏区的交替就形成了弹道冲击波。超音速飞机或舰艇航行时也会产生轨道冲击波。炸弹或核武器在空中爆炸时，形成高温高压的气体，挤压其周围邻近的空气层形成密区，层层向外推进，从而形成爆炸冲击波。无论哪一种冲击波都属于机械波，在一定的条件下会产生杀伤破坏作用。

冲击波的杀伤作用主要是由冲击波超压和冲击波作用时间来决定的。冲击波超压就是冲击波压强与空气静止时的气压（l个大气压）的压强差；冲击波作用时间就是冲击波超压所维持的时间。对于普通炸药在空中爆炸，当冲击波超压为0.1大气压时，就会引致门窗损坏、玻璃破碎；超压为0.5大气压时，能使屋顶掀盖；超压为1大气压时，会造成房屋倒塌。0.1大气压的超压相当于每平方厘米受0.1公斤的力，粗看起来，这个力很小，可是当它作用在长、宽各1米的玻璃窗上时，受力竟达1000公斤，虽然这个力的作用时间很短，但这么大的冲击力仍能产生相当可观的破坏作用。对于人体而言，冲击波超压为0.5大气压时，人的耳膜破裂，内脏受伤；超压为1大气压时，作用在人体整个躯干的力可达4－5千公斤，在这么大的冲击力挤压下。人体内脏器官严重损伤，尤其会造成肺、肝、脾破裂，以至导致人员死亡。

炸弹在水中爆炸产生的冲击波威力比在空中爆炸大。由于水的密度为空气的800多倍，可压缩性为空气的二万至三万分之一，水本身吸收能量少，所以水成了爆炸能量的良好传导体。例如，装有几百公斤炸药的水雷或鱼雷在水中爆炸的瞬时，能形成几万个大气压和几千度的高压高温气体，并以每秒6000—7000米的高速猛烈向四周膨胀，强大的冲击波压力超过舰船装甲和舰体钢板的强度，可以一下子击穿舰体的水下部分；高温高压气体膨胀时，内部压强降低，当降低到小于海水静压强时，又开始收缩；收缩后内压又增高，高到大于海水静压时又开始膨胀。如此反复，形成空中爆炸所没有的胀---缩脉冲压力，从而具有比空中爆炸更大的威力。

核武器爆炸时释放的能量远比普通炸弹大，冲击波的威力也远比普通炸弹强。核武器的威力常用TNT当量来表示，即核武器爆炸时放出的能量与多少质量的TNT炸药爆炸放出的能量相当。小型核武器的当量在1.5万吨以下，特大型核武器的当量可达50万吨。

核武器在空中爆炸的瞬间，形成高温高压的火球，其温度可达几百万甚至几千万度，压强高达上亿甚至几百亿大气压。由于火球内的温度和压强极高，促使火球迅速向外膨胀，压缩周围空气，在火球周围形成一个空气密度很大的压缩区。例如，2万吨当量的核弹触地爆炸时距爆心120米处的超压可达94.2大气压。随着火球的不断膨胀，压缩区的厚度不断增加，火球本身的压强逐渐降低，膨胀的速度越来越慢。而此时压缩区仍继续高速前进，所以在压缩区的后面必然会出现一个压强低于正常大气压的稀疏区。压缩区和稀疏区以超音速由爆心向四周传播，超压越大，传播速度越快。随着传播距离的增加，超压逐渐减小，传播速度也逐

渐减小，直至最后超压消失。

冲击波在空中传播时，由于压缩区和稀疏区内空气分子作定向运动，会产生强大的气流、压缩区内的气流方向与冲击波前进方向一致，稀疏区内的气流方向与冲击波前进方向相反。因此，强大的冲击波到来时，房屋、树木先是向一个方向倾倒，接着又向相反的方向倾倒。在垂直于冲击波气流运动方向单位面积上的冲击力称为动压。冲击波内各处的动压大小不同，以波阵面（压缩区的前界面）的动压为最大。2万吨当量的核弹触地爆炸时，距爆心120米处的动压可达210大气压。

核爆炸时，不仅超压对建筑物、人体的骤然挤压破坏作用远大于普通炸弹造成的危害，而且负压在一定程度上又加重了破坏杀伤作用．超压和负压的作用时间与爆炸当量、离爆心的距离等因素有关。冲击波的动压也是核爆炸造成杀份破坏作用的重要因素。动压直接撞击人体或将人体抛掷、撞击地面，造成颅脑损伤，骨折、肝脾破裂、表皮撕裂等后患。静压一般不易使坦克、火炮等重型装备遭受破坏，动压的冲击作用能使物体变形或平移、抛掷而遭到破坏，例如坦克的炮塔可被掀掉、车辆可作较大滑移、翻滚，甚至抛到数十或数百米之外。

核爆炸时，工事、建筑物的倒塌，石块、玻璃碎片的飞散会造成人员伤亡，而水电系统、通信设施的破坏等又会导致一系列间接的破坏作用。为了防御核爆炸的冲击波，可加固各种工事的结构，增强其抗冲击能力。地下工事的防冲击波能力比地面和半地下工事好。因为地面核爆炸时，冲击波在上层中衰减较快，而且地下工事只有顶部受到冲击波超压作用，受不到冲击波动压的作用。在其他情况下，利用地形地物（如土丘、土坡、堑壕、崖孔等）进行掩蔽，也能起到一定的防护作用。