如果炸弹厚到了内部炸药被点燃都不能被炸毁,会发生什么情况?


额,这个就跟用小威力的鞭炮去炸坚固的金属容器,然后金属容器一点反应都没有的情况差不多啊,无非是把鞭炮换成威力更大的炸药,金属容器则加大加厚么,或者再举一个类似的例子,大家都喝过可乐吧,当你用力摇可乐的时候,可乐内部就会产生很多的气体,瓶内的压力就会逐渐增大,但是一般情况下这种压力都不会达到把瓶子撑破的程度,而像题目中描述的,炸弹的外壳厚到了炸不烂的程度,其实就跟这个“摇可乐”的情况有点类似!为什么?

先来大概了解一下什么是爆炸,爆炸其实就是一个发生剧烈化学反应,且同时释放出巨大能量的过程,其压力的激增是非常明显和迅速,跟爆燃有着本质上的区别,而如果爆炸发生在一个非密闭的开阔空间,那么爆炸产生的能量一般是以高温和冲击波的形式释放出来,这种爆炸产生的冲击波我们也可以简单理解为“爆轰”(不过理想状态的爆轰其实是指:在冲击波的传播过程中,同时有部分炸药在里面继续反应提供能量,至于非理想状态爆轰这里不讨论),而从题目的描述来看,讨论的是一种炸药在一个理想的密闭空间(足够厚的外壳)内爆炸的情况,而这种情况又是怎样的呢?我们来假设一下:

爆炸冲击波

首先假设有这样一个足够厚且足够坚固的外壳(理想条件,不要纠结怎么造出来),然后在其内部引爆炸药,炸药爆炸后我们会听到一声闷响,内部会释放出巨大的能量,造成内部温度升高、压力增大,在短时间内我们可以把爆炸后外壳内部的环境理解成是一个“高温高压的稳定系统”,也就是短时间内会维持一个稳定的高温高压状态,为什么是短时间内?因为随着时间的增加,里面的高温就会先把外壳“加热”,然后外壳又会把热量慢慢的释放到空气中,这其实就是一个缓慢的“散热过程”,举个例子,一个满开水的密闭金属瓶子,或者是保温杯,时间一长,里面的水也会慢慢冷掉,所以,在爆炸后,这个足够厚的外壳就可以看成是一个“保温杯”,里面装着的是温度很高、压力很大的物质!

因此,只要时间足够长,那么这个外壳内部由爆炸产生的巨大能量最终就会以热能的方式消散在空气中,最终还是会恢复常温,不过,在爆炸的过程中,如果有气体的产生话,那么即使内部环境已经恢复成常温了,其压力也是很大的,至于这个外壳会不会形变,这个就要看情况了,如果爆炸产生的压力超过了材料形变应力的临界值,那么这个外壳才会出现形变的情况,比如鼓起来,假如压力达不到那种程度,则一点事都没有,内部环境是怎样的我们也看不见!


所有爆炸武器的基本结构就都是一个外壳内部填满了炸药。当炸药爆炸时,产生巨大的压力将外壳撑破,产生高速飞行的碎片和冲击波摧毁目标。各种不同类型的炸弹,壳的厚度和炸药的装药量也不同,产生的效果也不同。比如进攻手榴弹的壳很薄,产生的碎片少,冲击波强,而防御手榴弹的壳厚,产生碎片多,冲击波弱一点。那我们可以开个脑洞,在一个足够厚的铁壳里点燃大量炸药,会怎么样?大概你猜对了,后果就是什么都不会发生。

首先要纠正很多人对炸药的一个误解,就是炸药并不是这么容易就会爆炸的,即使是被点燃。以大家最熟悉的TNT为例,它实际上很难引燃,直接用火焰加热它只会熔化(熔点80度多一点),当温度升高到300 左右时才会着火。因此很多炸药都是将它熔化后加入其它高能炸药成分(TNT虽然出名,但它的能量偏低),制造出又高能又容易熔化的炸药。

其它这样也是一样,因为在战场上必须要考虑到可能被火烧的情况,所以能上战场的炸药都没这么容易因为燃烧而爆炸。越南战场上很多美军就喜欢把炸药拆出来点燃做饭,他们用的就是更著名的C4炸药。要想引爆炸药,必须使用起爆药才行。起爆药是一种非常敏感的炸药,它爆炸的能量可以引爆其他炸药。

回到正题,如果造出一个足够厚足够坚固的壳,把炸药置于中心引爆的话,其实没有什么令人惊讶的现象——壳完好无损。炸药爆炸时将外壳炸碎的原动力是“爆压”,指的是炸药冲击波面上的压力,可以高达40吉帕,远比任何材料的强度高,所以炸药能做到像这样的无坚不摧。

但它能产生的压力毕竟是有限的,如果外壳足够承受所有压力,炸药爆炸后外壳不会碎裂,就会把所有气体密封在壳里,就不会有什么现象。


寒木小时候,就经常思考这问题。

对这问题,那时的我白天思考,晚上躺床上偶尔也会思考。

我甚至还去问周围的大人:

“叔叔,叔叔,如果一颗炸弹,内部装有很多很多火药,比如1吨吧,但是炸弹的壁很厚,有10米那么厚,若是通过巧妙的办法,点燃内部【完全封闭】的1吨火药,那么这个炸弹会怎样?”

结果那个叔叔支支吾吾,就说那是很厉害的哦,那是很厉害的哦。

但就是没有回答我的那个问题。

但现在,我终于可以站在整个太阳系的高度上来回答我小时候的疑问了。


显然,球形炸弹的铁壁有1万米厚,里面装有1万吨炸药,点燃里面的炸药,因为完全封闭,不会冒火花,炸弹也不会爆炸,因为壁太厚。那么,这会怎么样呢?

当然是内部的热量通过炸弹的铁壁慢慢传导到外面。

这就像地球的核心

图片作者:Kelvinsong。

地球核心五六千摄氏度,其温度与太阳表面相当,但地球没有爆炸,而是通过地壳、地幔,在数十亿年的时间里慢慢传导到地面,于是有了温泉,有了热岩层。

这就像太阳

日心发生核聚变,高达1500万K的温度,这温度怎样?是不是比你炸弹点燃后的内部还要高n倍?但太阳爆炸了没?


没想到小时候一直纳闷的问题,几十年后,会在悟空问答上出现。

这说明,我们小时候的问题具有普遍性。

你小时候对什么不解,好奇,数十年后,你的孩子们依然也会对那些问题不解和好奇。


经常,大人会对小孩子的各种疑问感到好笑,并不重视,认为孩子是瞎想。

但也许这不是一种可取的方式,若通过引导,会让孩子获益匪浅。在他最最好奇的人生阶段就给他答案,这总比他长大了后迷上其他事物比如电视、游戏时,再逼着他去学习答案,要好得多。

我是过来人,小时候我会躺床上,关灯后进入各种遐想,想火箭发射的瞬间,想一颗装有十万吨炸药的炸弹。

所以,我现在利用跟孩子玩耍的时间里,以讲故事的形式,教他各种基础的东西,他三岁多的时候,就知道世界上跑的最快的东西是光子,有一天他甚至还问我:“爸爸爸爸,如果人类跑的比光子还快会怎样?

他还知道分子、原子、电子。

他知道我们的眼睛是怎么看到东西的,因为光子的反射。

他知道太阳光是一种合成光,因为我给他弄出了彩虹。

他知道地球上水的循环过程,因为他知道水分子。

他知道八大行星,并能按照顺序说出来。而我虽然知道八大行星,但直到工作后,我才能勉强记得他们的顺序,海王星在天王星的外面,而不是里面。

很多人认为,教给孩子这些东西,有点太超前了。

寒木并不这么认为。

你要这样想,你的孩子四五岁,你是不是希望他能分辨出爷爷、奶奶、外公、外婆、叔叔这些称呼的区别?

那么,你让孩子知道分子、原子、光子这些东西的简单区别又有何难?

我并不觉得,一个孩子知道光子、原子这些名词,会比知道大姑、外婆这样的称呼更难。


这个问题看似高深莫测,希奇罕见,其实再也正常普通不过!凡是搞过爆破,玩过火枪的朋友都知道会发生什么情况。

大凡老炮手听炮声就知道是否炸裂石层,还可预测大概有多少方石头,一般声音越深沉效果越好,越响亮越没有石方,就是因为炮眼的位置太过退后,或深度不够装药太少造成炸药的威力不够推裂石层,那炸药的能量唯有向炮口方向喷发。

火枪也是一样的原理,为什么枪管要选择硬度`厚度够好的无缝钢管,就是怕火药爆炸时炸破枪管伤了自已,尽管如此,悲剧还是时有发生,有的因操作不当,枪管里铁弹装填的太多,火药的威力无法发射弹丸而回挫伤人!

由此断定再大的铁球总会有引线处或簿弱的着火点。所以炸药是危爆物,人们应远离!


见过防爆罐么?这东西就是利用了问主问题的答案。

这东西就是一个超级厚实的大钢球子,一段虽然开了一个口子可是也用同样厚实的盖子盖上,目的很简单就是防止炸弹爆炸时候的冲击波和碎片伤人毁物。

炸药爆炸本质上就是固体或者液体迅速的发生燃烧或者分解放出大量的气体和热量,因为燃烧速度过快这种气体和热量不能一下子消散,结果造成了高温高压气体快速压缩周围的空气形成冲击波。如果没别的阻挡,这东西基本就是炸药包了。(麻袋片的阻挡可以忽略不计)如果周围有比较薄的壳体包裹能够进一步阻止气体和热量扩散的速度,壳体还可以反弹少量的能量结果造成气体团压力更高,最后挤破壳体形成更猛烈的冲击波和大量飞散的破片共同对周围的人和物形成毁伤,这就是炸弹了。

不过炸药再狠也得看量,正常的化学炸药总是有一个单位能量上限和单位时间释放能量上限,这就是通常说的什么烈度猛度。如果炸药的量不够多产生的能量不够,而壳体又足够厚实,那么炸药就炸不碎壳体。这就是防爆罐的原理了。

当炸弹在防爆罐中爆炸的时候,冲击波会被厚实的钢壳全部吸收了,高压气体会全部密闭在防爆罐,这时候炸药的能量一部分是通过震动(嗯,物理学定律啊,冲击波吹不碎壳体还是能震动一下)释放,另一部分则是根据克拉柏龙方程里的原理变成了热量,然后慢慢消散。不过最后罐子里的气体压力还是会很高。开启时候可能会好像爆米花机一样,不过只要小心点用专业方式开启就不会伤人。

如果防爆罐开有泄压孔,那么事情就简单多了,躲远点免得被泄压孔喷出来的高温高压气流伤到就好。虽然泄压孔也有缓冲设计,可是相信我,人的皮肉实在是很脆弱的……

还有一类柔性防爆罐是用高韧性纤维和高压缩泡沫等物质做的,这个主要是约束破片对于冲击波也有极大的缓冲。不过防爆性能肯定赶不上那个大铁球,好处在于轻便多了。

值得注意的是,防爆罐设计的时候都是有一定指标的,炸药量超过了还是能弄破的,不过介于外壳实在是太厚实,所以冲击波和碎片也多数都会被吸收掉,危害还是小多了。


就像一个P,别住了不放!


知道地下核试验吗?地下核试验就是挖一个洞到地下岩层,然后在那引爆核弹,由于地层太厚,爆炸不会把地面炸开,但爆炸能量是怎么释放出来的呢?强大的压力会在地下岩层中融化挤压出一个空腔,空腔体积和爆炸当量成正比。如果你把炸药封闭在一个厚到炸不开的容器里引爆,效果是一样的,爆炸初始能量会被容器体结构势能吸收挤压出一个空腔,后续能量以热传导方式释放出来。


不用猜不用想,看真实的。

大的是火箭小的是起火(最早的火箭),二踢脚,燃料在其中燃烧,将高温高压的燃气喷出,燃气对火箭施以反作用力,推动火箭飞行。

现代的枪炮,都是炸药在枪炮膛中爆炸,而后将弹头推出。

汽油机工作时,压缩冲程末火花塞产生电火花,燃料混合物爆炸式的燃烧,生成高温高压的燃气,推动活塞对外做功。

参加过一场婚礼,现场限制放鞭炮,于是弄了一个汽油桶,将鞭炮点燃后放在桶中,结果鞭炮在桶中噼里啪啦炸响,桶口有烟雾夹杂一些鞭炮的碎纸屑飞出。

春节小孩燃放的一种烟雾弹,点燃后扔在地上,炸药在内部燃烧,弹体不动,从点燃处不断有各种颜色的烟雾冒出。

总之,炸药爆炸化学能转化为内能,然后消耗内能对外做功,但具体形式不同,火箭是对外壳做功;枪炮和汽油机是对弹头或活塞做功;油桶里燃放鞭炮和烟雾弹水对空气做功。


兄弟…你听说过防爆罐么?

下边这个视频是2014年,Dynasafe公司演示的防爆罐视频,使用炸药TNT当量为8公斤。

先展示了炸车,然后在自家的防爆罐中爆炸,看视频最直观


那样炸弹会被憋出内伤

队长 管理员

热门评论
:
该帖子评论已关闭
图片审查中...
编辑答案: 我的回答: 最多上传一张图片和一个附件
x
x
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索