」薩爾馬特「導彈的真實威力到底有多大
近段時間以來,各大媒體對俄羅斯重型洲際導彈「薩爾馬特」進行大力宣傳,稱一枚薩爾馬特即可瞬間夷平美國的一個州(如德克薩斯州),或是蕩平一個歐洲國家(如法國、英國等等),而且這種毀滅還是將以上地區的整個土地面積全部抹平。本文將以爆炸力學的基本定律和真實的核爆數據為基礎,證明「毀滅國家」一說嚴重違背客觀事實,純屬誇大其詞、天方夜譚,甚至有欺騙民眾之嫌。
首先,我們得明確美國德州、法國、英國的國土面積到底有多大:
德克薩斯州:69.62萬平方公里
法國本土面積:55.39萬平方公里
英國:24.41萬平方公里(英國主體部分(大不列顛島)的土地面積為:20.93萬平方公里)
可以看出,以上任何一個地區的土地面積都在「數十萬平方公里」這個級別,請牢記這一事實
接下來開始具體分析:
1、核爆炸會產生五種殺傷破壞效應:衝擊波、光輻射、早期核輻射、放射性沾染、核電磁脈衝,而能夠造成「瞬間抹平」效應的,只有衝擊波而已(光輻射或許能點燃可燃物,但由燃燒導致建築物崩塌已算不上是「瞬間抹平」,且隨著距離的增加,光輻射在大氣中的衰減速度是非常快的,再加上現代城市建築多以鋼筋混凝土為主,故光輻射引發大面積火災的概率明顯小於廣島核爆)
2、若要以衝擊波進行大範圍的殺傷破壞,則核彈的爆炸方式必然為空爆,在此前提下,衝擊波殺傷半徑的大小由兩個基本定律確定:
第一,爆炸相似律。即當衝擊波超壓一定時,衝擊波的傳播距離與爆炸當量的立方根成正比:
第二,比例爆高可影響衝擊波超壓的傳播距離。核爆衝擊波是以爆心為球心,向四周作球面狀擴散,當衝擊波接觸到地面時,地面會對入射的衝擊波產生反射作用,由此形成的反射波會與入射波合成在一起,這就是所謂的「地面合成波」,而對超壓一定的合成波來說,存在一個最佳的「比例爆高」(H/Q^(1/3),H為爆炸高度,單位:米,Q為爆炸當量,單位:千噸),使得該超壓的傳播距離最大。通常來說,計算不同距離上的超壓值是非常複雜的(要考慮當量、爆炸高度等因素),故為了方便計算,人們先針對某一特定的超壓值,繪製出當量為一千噸的核爆炸在不同高度、不同距離上的等超壓曲線,再將多個超壓值對應的等超壓曲線繪製在一起,最終便形成了「地面合成波等超壓曲線圖」。實際計算時,可根據爆炸相似律推算出任意當量、任意爆高的核爆炸在任意距離上的超壓值(或是某個特定超壓值對應的傳播距離):
而在比例爆高相等時,爆炸相似律里的「距爆心距離」可替換為「距爆心投影點的距離」:
3、現代城市建築多以鋼筋混凝土為主,而核爆衝擊波對此類建築的毀傷效果如下:
而嚴重破壞的定義是:
也就是說,要想達到「抹平城市建築」的效果,必須要達到「嚴重破壞」的級別,即衝擊波超壓必須在38kPa(3.8*10^4Pa)以上
4、從當量1千噸的 等超壓曲線圖可知,超壓3.5*10^4Pa的最大傳播距離(約在300米的爆高 處 獲得 )為600多米,若以700米進行計算,可知當量達100萬噸時,若取到相同的比例爆高,則超壓3.5*10^4Pa的最大傳播距離應不足0.7*10=7公里,而超壓3.8*10^4Pa的傳播距離也必然小於這個值,換言之,即便是當量達100萬噸的核爆炸,其對城市建築的「抹平面積」也絕不會超過153.9平方公里。就算薩爾馬特能攜帶15顆核彈頭,每顆當量都有100萬噸,其總的「抹平面積」也不足2309平方公里
5、為說明結論的有效性,我們做一個「退步假設」,即不以鋼筋混凝土建築的嚴重破壞為計算依據,而以衝擊波對人體的傷害效果為參考標準。根據實際的核試驗數據,若 衝擊波能對開闊地面上的暴露人員造成輕度衝擊傷,則其超壓應在2.0*10^4Pa以上:
根據當量1千噸的等超壓曲線圖:
可知超壓2.0*10^4Pa在接近400米的爆高處獲得最大傳播距離:1000多米(不足1100米),我們就以1.1公里進行計算,可知當量達100萬噸時,若取到相同的比例爆高,則超壓2.0*10^4Pa的最大傳播距離應不足1.1*10=11公里,換言之,就算以對開闊地面上的暴露人員造成輕傷為標準,100萬噸的核爆炸也只能獲得不足380平方公里的殺傷面積。就算薩爾馬特能攜帶15顆核彈頭,每顆當量都有100萬噸,其總的殺傷面積也不足5700平方公里
值得一提的是,若大當量核彈(數十萬噸以上)進行中比高(120m/kt^(1/3))以上的空爆,則放射性沾染的影響就會很小,甚至可以忽略不計,而早期核輻射的有效殺傷半徑更是遠遠小於衝擊波。另外,當衝擊波只能對暴露人員造成輕傷時,光輻射的強度也已大大減弱,即不能引發大面積火災
綜上所述,薩爾馬特的最大殺傷面積(連輕傷範圍都計算在內)只在「數千平方公里」這個級別,而美國德州、法國本土、英國主體的面積都在「數十萬平方公里」這個級別,所以結論很明顯了:媒體的宣傳完全就是胡說八道、誇大其詞
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