Параметры поражения человека

Поражение человека связано с травмированием различных частей тела. При этом отдельные органы могут по-разному реагировать на воздействие ударной волны. Например, барабанные перепонки имеют очень маленький период собственных колебаний, поэтому при любых размерах взрывающегося облака ТВС их реакцию на воздействие УВ можно оценивать по критерию максимального избыточного давления в волне.

Обработка представленных данных показывает, что связь между максимальным избыточным давлением в волне , кПа, и вероятностью повреждения барабанных перепонок человека П описывается зависимостью

(58)

Умножив вероятность (58) на сто, получим процент повреждения барабанных перепонок в группе людей, одинаково удаленных от места взрыва. Граница временной потери слуха соответствует давлению = 1, 5 ÷ 2 кПа, нижний порог повреждения барабанных перепонок - 34 ÷ 35 кПа, а 50% вероятности разрыва перепонок - примерно 100 кПа.

При взрывах крупномасштабных облаков ТВС человека можно рассматривать как единый объект и в качестве критерия поражения использовать критическое давление в УВ, значения которого в зависимости от вероятности летального исхода приведены в табл. 7.

Та6лица 7. Критическое давление поражения человека ударной волной

Вероятность летального исхода	0, 99	0, 75	0, 5	0, 25	0, 1
, кПа

Наиболее чувствительны к поражающему действию ударной волны органы человека, отличающиеся большой разницей в плотностях соседних тканей, в первую очередь легкие. При этом существенное влияние оказывает ориентация человека относительно падающей волны и окружающих объектов. Наибольшие повреждения при минимальных значениях давления и импульса приходящей УВ получает человек, который стоит или лежит вблизи плоской отражающей поверхности, по нормали к которой набегает взрывная волна. Однако учет формы и типа отражающей поверхности, расстояния от нее до человека, а также угла подхода взрывной волны представляет значительные трудности. Кроме того, при случайных и террористических взрывах основная масса людей находится в свободном пространстве в положении " стоя", с расположением тела вдоль фронта подходящей ударной волны. В США получены предельные диаграммы для различных степеней поражения органов дыхания человека при такой ситуации. Проведенные исследования показали, что результаты воздействия ударной волны зависят от начального окружающего давления , а при импульсном нагружении - и от массы человека М. При этом критические параметры ударной волны, входящие в обобщенный критерий (53), могут быть найдены из соотношений

; . (59)

Значения приведенных критических параметров , для различных степеней поражения указаны в табл. 8.

Таблица 8. Приведенные критические параметры обобщенного критерия поражения органов дыхания

Процент летального исхода
, кПа   , Па1/2 · с/кг1/3	1, 78   0, 251	2, 01   0, 306	2, 42   0, 373	2, 83   0, 472	3, 40   0, 575

Константа К в обобщенном критерии (53) вычисляется по соотношению

. (60)

При воздействии взрывной волны на человека, находящегося в положении " стоя", происходит перенос тела как целого с последующим тормозящим ударом при падении. При этом возникают травмы, степень тяжести которых зависит от ряда факторов, таких как скорость при ударе, время торможения, тип поверхности, площадь соударения и т.п.

При тормозящем ударе голова наиболее уязвима для механических повреждений.

Степени поражения человека при ударе головой о твердую поверхность в зависимости от скорости указаны в табл. 9.

Таблица 9. Поражение человека при ударе головой

Удар другими частями тела более безопасен для человека, однако и он может привести к различным травмам (табл. 10).

Таблица 10. Поражение человека при ударе различными частями тела

Интересно, что уровни практически безопасной скорости удара как головой, так и иными частями тела совпадают. Используя указанные данные, Бейкер (США, 1975 г.) рассчитал избыточное давление и удельный импульс i приходящей ударной волны, которые обеспечивают перенос тела человека с критическими скоростями. Полученные результаты можно представить в виде приближенных зависимостей:

при ударе головой - ; (61)

при ударе другими частями тела - , (62)

где М - масса тела человека, кг; значения параметров А и В в зависимости от приобретаемой скорости приведены в табл. 11.

Таблица 11. Параметры удара человека о жесткую поверхность

Скорость удара, м/с	3, 05	3, 96	5, 49	6, 4	7, 01	16, 46	42, 06
, Па-2·с/кг1/3				-		-	-
, Па-2·с/кг1/3		-	-		-

По величине максимального избыточного давления и удельного импульса i в ударной волне в месте нахождения стоящего человека, а также по его массе М вычисляются значения параметров A (6.61) и В (6.62), по которым из табл. 6.9-6.11 определяются скорость метания и степень поражения человека при ударе.