Administratora proszę o umieszczenie tego w Katastrofa smoleńska.
W pewnym komentarzu zrobiłem na chybcika i były omyłki, na które zwrócił uwagę @Doradca305, za co i tu jemu dziękuję bo pomyłki należy poprawiać by nie zaczęły trwać własnym życiem. Postanowiłem dokładnie wyznaczyć dane. Opierałem się na filmie
https://www.youtube.com/watch?v=Gph2dZ2NPQ038:17
ale jest on już niedostępny. Ale coś mi pozostało - dwie fazy wybuchu: początek oraz najwyższe wzniesienie oderwanych kawałków.
https://iv.pl/images/6bec6d1a1a425e3c4600f842eb37785b.png
Skala jest wspólna co widać po rozmiarze drzewa na obu wycinkach obrazu. Najwyżej mogły się wznieść części dachu bo tam kieruje je od środka siła wybuchu. Ponoć ten model ma parametry oryginału a ten ma sufit z duraluminium o grubości 1,2 mm. Odpowiednia masa o rozmiarach drzwi wynosi
m = 0.8 m * 1,8 m * 0,0012 m *3000 kg/m^3 = 5,2 kg
Masa blach jest proporcjonalna do powierzchni m = A*S, siła wytworzona przez ciśnienie fali uderzeniowej też F = B*S, czyli przyspieszenie nie zależy od powierzchni a = F/m = B/A. Czyli wartości kinematyczne odłamków są prawie identyczne, co widać na obrazku, na którym kilka odłamków znajduje się na zbliżonej wysokości. Z reguły są ustawione krawędziowo do kierunku lotu co daje niewielki opór aerodynamiczny.
Miarka podaje wysokość wzlotu H na 865 pikseli, na drugiej części jest pokazana wysokość modelu wykonana od poziomu podłogi i wynosi ona h = 227 pikseli. Z danych samolotu wiadomo, że ta wysokość wynosi 2,25 m. Z proporcji mamy
H = 865 px * 2,25 m/227 px = 8,57 m, ponieważ elementy dachu startowały z wysokości 2,25 m więc wzniosły się o H - h = 6,3 m.
Aby tak się wznieść potrzebna była prędkość początkowa V^2 = 2*g*(H-h), z wyliczeń po zaokrągleniu V = 11,2 m/s.
Ponieważ niektóre części wzniosły się poza obszar zdjęcia więc na wszelki wypadek podwoiłem wysokość, czyli H - h = 12,6 m. Wyliczona prędkość wyniosła ok. V = 16 m/s.
Przy pomocy tego samego impulsu siły podrzucenie znacznie cięższych drzwi o masie ok. M = 80 kg jest trudniejsze i można wyliczyć prędkość v z prawa zachowania pędu m*V = M*v, stąd
v = 11,2 m/s * 5,2 kg/80 kg = 0,77 m/s, a przy większej prędkości
v = 16 m/s * 5,2 kg/80 kg = 1,04 m/s
Ten wybuchowy eksperyment pokazał, że kadłub rozpada się w eksplozji, która drzwiom mogłaby nadać prędkość 1,04 m/s.
Według Podkomisji potrzebna była prędkość 125 m/s w kierunku ziemi i 50 m/s do przyhamowania do 20 m/s wzdłuż kierunku lotu. Stąd złożona prędkość wynosi (125^2+50^2)^(1/2) = 134,6 m/s, a to po podzieleniu przez v daje prędkość 130 razy większą niż można uzyskać w takim wybuchu. Poza tym w eksperymencie struktura została zniszczona, a w filmiku prof. Biniendy pozostaje cała, tylko drzwi wystrzeliły jak korek z szampana. Trzeba było go dużo wypić by uzyskać w opisie taką "zgodność". Ponadto w symulacji prof. Biniendy jest wyrwany najbardziej solidny element, a pozostają całe połacie znacznie słabszego poszycia.
https://www.youtube.com/watch?v=2X36o1uGZq8
Wyciąg z obliczeń do tej symulacji. I co wyhamowało ruch poziomy drzwi ze 75 m/s do 20 m/s?
https://m.salon24.pl/4c39f438b98d722f188fd35efc7f29af,750,0,0,0.jpg
Takie obliczenia kompromitują oświadczenia, o rozpędzeniu wybuchem drzwi, tego ... zespołu. Nie pierwszy raz.
Impuls ciśnienia
W wielu językach słowo IMPULS oznacza PĘD. Więc drobne wyjaśnienie.
Popęd zwany też impulsem i popędem siły – wektorowa wielkość fizyczna charakteryzująca działanie siły w pewnym przedziale czasu, popęd jest równy iloczynowi średniej wartości siły F razy czas delta t jej działania, daje to zmianę pędu tego na co działa impuls siły:
Is= Fśr*delta t.
Podobnie impuls ciśnienia wyraża się przez iloczyn średniego ciśnienia razy czas działania
Ic= Pśr*delta t.
Przy wybuchach siła działająca na powierzchnię jest szybkozmienna zarówno w czasie jak i przestrzeni więc mogą rozrywać powierzchnię więc wszelkie uśrednienia do jakiegoś elementu można stosować poniżej progu zniszczenia.
Z artykułu
http://journals.bg.agh.edu.pl/GORNICTWO/2005-03/GG_2005_3_02.pdf
podaję wykres pomiarów ciśnienia w zależności od czasu. Ładunek jest w odległości 2 m od punktu pomiaru (drzwi od osi samolotu są w odległości 1,9 m)
https://iv.pl/images/55468871762077413073.png
Impulsowi ciśnienia odpowiada powierzchnia pod wykresem, po przybliżeniu jej trójkątem (tak by mniej więcej tyle samo wykres wychodził nad przekątną i pod przekątną) mamy Pśr=Pmax/2. Ciśnienie np. dla TNT zanika po około 0,001 s.
Konieczne ciśnienie maksymalne działające na drzwi wyliczamy z wzoru
M*V=S*Pmax/2*delta t, po podstawieniach mamy
80 kg * 125 m/s = 0,8 m * 1,8 m * Pmax/2 *0,001 s. Stąd Pmax = 13 900 000 paskali = 139 atmosfer.
Z uwagi na mocno postrzępione wykresy dokładność obliczeń jest kilkuprocentowa.
Bardziej szczegółowy kalkulator wybuchu Kingery Bulmash do osiągnięcia takiego impulsu siły wylicza ok. 1,5 tony TNT.
https://unsaferguard.org/un-saferguard/kingery-bulmash
