越明年爆炸
、炮弹、（包括核弹）和导弹等在距地⾯或⽔⾯⼀定⾼度处的爆炸。炸后在空⽓中形成冲击波（即激波），向四周传播，碰到地⾯经过反射后沿地⾯传播。冲击波遇到物体时发⽣反射，同时物体受到冲击载荷。冲击波和碎⽚是常规武器的杀伤和破坏的⼿段。在核爆炸的多种杀伤和破坏因素中冲击波也是主要的。 冲击波相对于它前⾯的未扰动空⽓来说是⼀个具有很陡的压强、很⾼的密度和质点速度以及温度变化的突变锋⾯，这个锋⾯称为冲击波阵⾯。它以超声速传播，并在传播过程中逐渐衰减为声脉冲，最后消失。距爆⼼⼀定距离处的冲击波压强随时间变化的理想波形如图1所⽰。在t1时刻冲击波到达某点，该点压强和质点速度都突然升⾼到最⼤值。波阵⾯后超过未扰动⼤⽓压p0的这部分压强称为超压Δp，阵⾯上最⼤超压称为超压峰值ΔpS；以⼀定速度运动的空⽓冲击物体产⽣的单向压⼒称为动压q，峰值为qa，单位为千克⼒/厘⽶。随着冲击波逐渐扫过该处，超压和质点速度(动压)逐渐降低，在t2时刻，正相过程结束(正相的持续时间为τ+)，此时超压Δp=0，超压和质点速度均恢复到未受扰动时⼤⽓的相应值。紧接着负相开始，此时波阵⾯后空⽓的压强低于未扰动⼤⽓压，⼆者之差称为负压。负压的最⼤值为Δp-；质点的运动⽅向同冲击波运动⽅向相反。在t3时刻，负相结束(负相持续时间为τ-),⼤⽓恢复到未扰动时的状态。 图1所⽰的波形也是物体受到冲击波作⽤的全过程。冲击波的杀伤和破坏作⽤主要由超压、动压的⼤⼩和持续时间长短来决定，或⽤超压冲量I表征,I定义为，即为波形中正相区的⾯积(图1中阴影部分)。
图1 冲击波压强随时间变化的理想波形p0 未扰动⼤⽓压
传播规律领航中国文艺晚会
实践表明，点源和球源爆炸理论可以分别描述核爆炸和具有⼀定体积的爆炸的冲击波传播规律。量纲理论分析和⼤量实测结果表明，不同药量的爆炸遵循⼏何相似律：在同⼀种介质中两个药量分别为Q1、Q2的爆炸，在不同距离R1、R2上超压相同的条件是⽐例距离相等，即R1/Q1=R2Q2。由此可得超压仅为⽐例距离的函数，即Δp=f(R/Q)。描述冲击波的其他参量(冲击波速度、质点速度等)亦遵循类似的关系式。根据球形TNT装药的⼤量实验，得出⽐例距离满⾜R/Q≤76⽶/(千吨)时冲击波阵⾯上超压峰值的经验公式:
式中Q的单位为千克TNT当量,R的单位为⽶。对于核爆炸，如果⽐例距离满⾜76天狮职业技术学院
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⽶/(千吨)
式中Q的单位为千吨TNT当量,R的单位为⽶。对于爆源置于地⾯的爆炸，必须考虑地⾯的作⽤，可将上式中的Q乘以2，便得到超压随距离的分布。波阵⾯上其他参量皆可由此求出。
影响因素
冲击波传播时，受到地形、地物、地⾯性质和⼤⽓条件等因素的影响。核爆炸时，由于光辐射的作⽤时间长，强度⼤，地表温度显著升⾼，使地⾯的有机物燃烧，某些矿物质挥发，结晶⽔蒸发，从⽽使得地⾯上⽅形成含有⼤量尘埃、温度急剧升⾼的热空⽓层。冲击波经过热空⽓层时，它的影响表现为冲击波超压峰值降低，动压明显增⼤，⽽且波形由陡峭(图1)乳糖酸阿奇霉素
爆炸变为随时间逐渐上升，即达到超压峰值需要⼀定的时间。热空⽓层影响主要发⽣在距爆⼼在地⾯投影点的距离约等于爆炸⾼度的范围内。冲击波在传播中遇到⼭丘、凹地等地形和地物时发⽣绕流，影响它的超压和动压。例如对于⼭丘，冲击波爬坡时超压略有增加，下坡时则略有减⼩。对于地物，迎冲击波⼀⾯超压增加，背⾯和距背后⼀定的范围内超压、动压都有所降低。冲击波减弱到超压⼩于0.1⼤⽓压(1⼤⽓压等于101325帕)时，便成为弱冲击波。⼤⽓温度和风向、风速随⾼度的分布都会影响弱冲击波的传播。
弱冲击波聚焦
弱冲击波可以近似地看成声波，其径迹就是声线。声波传播速度等于介质声速和风速的代数和(合成声速)。如果因为⼤⽓中温度和风速的分布不均匀，⽽使合成声速随⾼度递减(图2a中⾼度不低于12公⾥的情况)，则声线向上弯折(图2b)；如果这种不均匀使合成声速随⾼度递增(图2a中⾼度z⼤于12公⾥⽽
⼩于50公⾥的情况)，则声线向下弯折(图2b)。在适宜的⼤⽓条件下，从爆⼼向上延伸的声线在⼀定⾼度上向下弯折和其他声线汇聚，造成特定区域内弱冲击波超压增⼤，最⼤可增加到近百倍，这个区域称为聚焦区。在聚焦区以外⼀定范围内，弱冲击波超压减弱，甚⾄听不到爆炸声响，这个区域称为寂静区。聚焦现象可分为两类:①8~18公⾥处存在西风急流层，风速达50~60⽶/秒，从地⾯到西风急流层⾼度若有适当⼤⽓条件配合时，就会造成弱冲击波在爆⼼东部约100公⾥以内的区域聚焦，此即西风急流引起的聚焦;②由于在约20~55公⾥⾼空存在逆温层(在55公⾥附近出现合成声速的最⼤值)，因此，弱冲击波在200~300公⾥范围内发⽣聚焦。由于在约20~60公⾥上⾼空风在冬季盛⾏西风，夏季盛⾏东风，所以冬季聚焦区主要在爆⼼东部，夏季主要在爆⼼西部。聚焦现象不仅发⽣在地⾯，也发⽣在空中，尽管超压不⼤，但对空中飞机是个威胁。
图2 合成声速和声线随⾼度的分布图3 冲击波地⾯反射⽰意图
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