موج انفجارمعضل مهم طب نظامی

دکتر رحمت سخنی از مرکز آموزشی درمانی امام خمینی (ره) اورمیه

سبب بروز موج انفجاری توسعه گازهای سوزان و فشرده‌ای است که از انفجار با سرعت به خارج حرکت کرده و فشار اتمسفر اطراف را بالا می‌برند. فیزیک امواجی که در لحظات بعدی به اطراف گسترده می‌شوند سرعتشان از امواج اولیه زیادتر است. زیرا از داخل هوایی عبور می‌کنند که توسط امواج اولیه گرم شده است.
به همین دلیل این فیزیک امواج ثانویه در یک زمان معین به فیزیک امواج اولیه می‌رسند. و فشارشان باهم توأم می‌گردد و تشکیل یک سطح می‌دهند که به نام جبهه ضربه (جبهه موج) خوانده می‌شود. هنگامی که جسمی در برابر این جبهه قرارگیرد، فشار رویه‌ای آن بالا رفته و در یک لحظه بسیار کوتاه به ماکزیمم اندازه خود می‌رسد. این فشار به سادگی جسم را دور زده و از همه طرف آنرا احاطه کرده و می‌فشارد.

فشار انفجاری

فشار حاصل از فیزیک امواج انفجاری (کمپرس) یا فشار نامیده می‌شود. در پشت جبهه ضربه هوایی که با موج انفجاری همراه است دارای سرعت زیادی است و فشار دیگری بوجود می‌آید که می‌خواهد اجسام را در سوی حرکت خود به جنبش در آورد. در نتیجه یا آنها را واژگون می‌کند یا می‌غلتاند و یا قطعات آنها را از هم پاره می‌کند. این فشار بعدی را فشار دینامیک یا متحرک گویند.
بعضی از هدفها مانند ساختمانهای بزرگ که پنجره‌ها و درهای نسبتا کوچک و دیوار قوی دارند. در مقابل فشار استاتیک تأثر پذیرند، در حالی که برجها ، تیرهای تلگراف و تجهیزات نظامی (مانند خودروها و توپخانه‌ها) بیشتر در اثر فشار دینامیک خسارت می‌بینند. هر دو این فشارها بر حسب پوند بر اینچ مربع مافوق فشار معمولی اتمسفر بیان شده و با علامت اختصاری (پ ـ ا ـ م) نشان داده می‌شوند که به ترتیب از کلمات پوند ، اینچ و مربع اقتباس شده است.

مرحله مثبت و مرحله منفی

فشار ایجاد شده بوسیله انفجارها مانند T.N.T یا انفجار اتمی که شبیه هم هستند، اما مقدار و دوام زمانی انفجار اتمی چند برابر زیادتر است. در ترکش سلاح 20 تنی وقتی جبهه ضربه در حدود 400 تا 500 متر را پیموده فشار داخل آن با چنان سرعتی کاهش می‌یابد که عملا از فشار اتمسفر اطراف کمتر می‌شود. در این حال یک فشار منفی ایجاد می‌شود که هوا را می‌مکد. این مرحله به نام مرحله مکش یا منفی خوانده می‌شود. تا از مرحله مثبت یا کمپرس ( تراکم ) متمایز گردد.
طول زمان مرحله منفی سه تا سه و نیم برابر مرحله مثبت است، در مرحله مثبت باد به طرف خارج حرکت می‌کند، در حالیکه در مرحله منفی سوی باد به داخل است. درابتدای انفجار فشار به ماکزیمم مقدار خودش می‌رسد (مرحله مثبت) لیکن به تدریج کم شده و به مقدار اتمسفر می‌رسد و سپس مرحله منفی آغاز شده و بالاخره مجددا به میزان اتمسفر می‌رسد .

مقایسه طول زمان فشار حاصل از انفجارات معمولی و هسته‌ای

در یک مسافت معین که فشار حاصل از انفجارات معمولی برابر فشار حاصل از انفجار هسته‌ای باشد دوام زمان فشار انفجار هسته‌ای 100 برابر یا بیشتر از دوام زمانی فشار انفجارات معمولی خواهد بود و همین امر در ایجاد خسارت بیشتر بسیار موثر است.

تاثیر موج انفجاری بر روی ساختمانها

مقاومت یک ساختمان در برابر موج انفجاری در درجه اول به قدرت و جنس ساختمان بستگی داشته و در درجه دوم بستگی به شکل آن و تعداد دریچه‌های موجود دارد، قویترین آنها ساختمانهای چهار گوش فولادی و بتنی هستند و ضعیفترین آنها چتری شکل کارخانجات‌اند که دارای تیرهای سبک و طویل و سقفهای بدون حایل می‌باشد شکل ساختمان زیاد موثر نیست، زیرا تقریبا تمام ساختمانها چهار گوش هستند. یک ساختمان باریک و طویل اگر از قسمت باریک خود در معرض موج انفجاری قرار گیرد خسارت کمتری خواهد دید تا از قسمت پهن در معرض موج قرارگیرد.
موضوع شکل فقط در بعضی از قسمتهای ساختمان موثر است. مثلا در مورد دود کشها و پایه پلها چون موج انفجاری بطور سریع همه اطراف آنها را احاطه کرده و دور تا دور را به یک میزان می‌فشارد. در نتیجه مقاومتشان بسیار زیاد می‌شود غالبا دیده شده است شکسته شدن سریع درها و دریچه‌ها و خراب شدن قسمتهای ضعیف یک ساختمان اغلب مفید به نظر می‌رسد، زیرا همین امر سبب می‌شود که فشار درون ساختمان و خارج آن بطور سریع برابر شده و از ویرانی زیادتر جلوگیری شود.

سوی موج انفجاری و پناهگاهها

در یک انفجار هوایی در سطح زمین و نزدیکی آن فشار موج انفجاری بیشتر روی سقف ساختمانها تأثیر می‌گذارد، لیکن در مسافتهای دورتر تأثیر بر روی دیوارها خواهد بود. واضح است که در سطح زمین و نزدیکی آن ساختمانها و عوارض زمین امکان حفاظت کمتری دارند، در حالیکه در مسافتهای دورتر ممکن است تپه ها و دره های تنگ حفاظت خوبی بوجود آورند همچنین این امکان هم وجود دارد که دره های تنگ اثر موج انفجاری را افزایش دهند ایجاد حفاظت بوسیله سایر ساختمانها تنها تحت بعضی شرایط استثنائی مسیر خواهد شد.

تاثیر موج انفجاری روی یک شهر مدرن

اگر انفجار بمب 20 کیلو تنی در ارتفاع 2 کیلومتری سطح زمین صورت گیرد، در دایره‌ای به شعاع یک چهارم مایل از سطح زمین صرف نظر از نوع ساختمانها انهدام کامل است. از آن به بعد تا مسافت یک مایلی ساختمانهای بتنی شدیدا آسیب می‌بینند. در صورتیکه بقیه ساختمانها به کلی ویران می‌شوند. خانه‌های مسکونی تا مسافت 1.5 مایلی منهدم شده و تا مسافت 8 مایلی خسارت شدید ، متوسط و سبک خواهند دید. پلها ، جاده‌ها و بزرگ راهها بخاطر شکل ساختمانی‌شان در برابر موج انفجاری بسیار مقاوم هستند.
در ژاپن پلهایی که دارای پایه فولادی بوده و از بتن تقویت شده ، ساخته بودند. فقط در قسمت سطح و نرده‌های اطراف کمی آسیب دیدند. و در نتیجه تا هنوز قابل استفاده بوده‌اند. فقط در یک مورد ، رویه یکی از پلها از پایه‌ها جدا شده و فرو ریخت. رویه وسیع پلهای مطلق به علت خاصیت انعطافی خود پا بر جا مانده بودند. البته پلهای نظامی نیز به همین اندازه از خود مقاومت نشان می‌دهند، لیکن نباید انتظار داشت که در برابر انفجار بمبهای بزرگتر و یا از نوع دیگر ترکش (هوایی کوتاه و سطحی) چنین پایداری داشته باشند جاده‌ها و زیرسازی آنها ، آهن و خطوط آن نسبتا از موج انفجاری آسیبی دریافت نمی‌کنند فقط ممکن است بوسیله خرده سنگ و نخالی مسدود گردند.

http://www.rs272.com