Иногда нам приходится слышать неожиданные сильные удары, напоминающие звук выстрела или взрыва значительно более резкие, чем раскаты грома. Это— своеобразный сигнал о пролете сверхзвукового самолета, он вызван порожденной самолетом ударной волной. О том, как возникают и распространяются ударные волны, об их полезном и вредном для человека действии, о разных источниках этих волн (от самолета и ракеты до атомной и водородной бомбы) и рассказывается в данной книге. Ударные волны — новая, почти неосвещенная в научно-популярной литературе тема. Книга написана просто, доступно и не требует от читателя никаких специальных знаний, хотя и рассчитывает на вдумчивое и неторопливое прочтение.

Кумуляция и неустойчивость — сборник научных статей выдающегося ученого в области ядерной физики академика Евгения Ивановича Забабахина (1917—1984). В него вошли 12 открытых статей, отражающих как его научно-производственные интересы, так и интересы ученого-романтика, и представляющих собой лишь малую часть его научного наследия. Некоторые статьи, вошедшие в сборник, написаны в соавторстве с учеными РФЯЦ-ВНИИТФ — В.А. Симоненко, Б.П. Мордвиновым, М.Н. Нечаевым и с сыновьями — И.Е. Забабахиным и Н.Е. Забабахиным. Издание книги приурочено к традиционной Международной конференции "Забабахинские Научные Чтения", проведение которой намечено на сентябрь 1998 года в г. Снежинске Челябинской области. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, а также аспирантов и студентов ВУЗов старших курсов, специализирующихся в области газодинамики и физики взрыва.

В книге рассматривается обширный круг вопросов из различных областей физики, физической химии, астрофизики, с которыми имеет дело газо- и гидродинамика. Излагаются основы газовой динамики и теория ударных волн, теория переноса излучения. Рассматриваются термодинамические и оптические свойства вещества при высоких температурах и давлениях, кинетика диссоциации, ионизации и других неравновесных процессов, явления, связанные с излучением света и лучистым теплообменом в ударных волнах и при взрывах, вопросы распространения ударных волн в твердых телах и т.д. Авторам монографии принадлежит большое число оригинальных работ в рассматриваемой области науки, которые нашли свое отражение в книге. Книга послужит ценным практическим пособием для широких кругов физиков, механиков и инженеров, занимающихся прикладной физикой и новой техникой. Она будет полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей, а также всем физикам и механикам, желающим познакомиться с основами науки об ударных волнах.

В сборнике представлены краткие научные сообщения и материалы дискуссии "Методы управления процессами горения и взрыва" на научной конференции Отдела горения и взрыва Учреждения Российской академии наук Института химической физики им. Н. Н. Семенова РАН. Представленные научные работы связаны с такими направлениями фундаментальных исследований, как физика горения и взрыва, прикладная математика и газовая динамика, термодинамика, термохимия, нанотехнология, химическая технология, энергетика и др. Кроме этого. в рубрике "Научная публицистика" опубликовано эссе академика А. Г. Мержанова "С мыслями об Академии...", в котором автор размышляет о конфликте между Российской академией наук и обществом. Сборник рассчитан на научных работников, инженеров и аспирантов, занимающихся вопросами горения и взрыва и смежными проблемами, а также на студентов старших курсов технических вузов соответствующих специальностей.

В сборнике представлены краткие научные сообщения и материалы дискуссии "Актуальные задачи, процессы и объекты исследований по горению и взрыву" на научной конференции Отдела горения и взрыва Учреждения Российской академии наук Института химической физики им. Н. Н. Семенова РАН. Представленные научные работы связаны с такими направлениями фундаментальных исследований, как физика горения и взрыва, прикладная математика и газовая динамика, термодинамика, термохимия, нанотехнология, химическая технология, энергетика и др. Кроме этого. в рубрике "Научная публицистика" опубликованы статьи о принципах управления научно-исследовательским работами через системы государственных фондов поддержки науки и о перспективах науки в России. Сборник рассчитан на научных работников, инженеров и аспирантов, занимающихся вопросами горения и взрыва и смежными проблемами, а также на студентов старших курсов технических вузов соответствующих специальностей.

В книге рассмотрены ударные и детонационные волны, одномерные нестационарные, двумерные стационарные, а также сферически симметричные течения сплошной среды. В ней содержатся как результаты оригинальных теоретических разработок автора, так и классические представления о рассматриваемых явлениях. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, а также аспирантов и студентов ВУЗов старших курсов, специализирующихся в области газодинамики и физики взрыва.

Настоящий сборник содержит 45 задач по газодинамике с решениями. В задачах рассматриваются изэнтропическое течение сжимаемой среды, ударные и детонационные волны. Некоторые из представленных задач включались в теоретический курс "Механика сплошных сред", читавшийся в Московском инженерно-физическом институте в 50-х годах, другие предлагались аспирантам Всероссийского научно-исследовательского института технической физики, часть из них составлена автором. Большинство задач базируется на теоретическом материале книги Е.И. Забабахина "Некоторые вопросы газодинамики взрыва". Сборник может рассматриваться как дополнительный материал для соответствующего теоретического курса, а также как руководство при решении простых практических задач. Он может быть полезен студентам, аспирантам и научным работникам, специализирующимся в области газодинамики и физики взрыва. Рекомендуется последовательная проработка предлагаемого материала, поскольку при решении некоторых задач используются результаты, полученные в предыдущих.

В книге изложены современные представления о параметрах волн давления при взрыве зарядов конденсированного взрывчатого вещества, закономерностях их распространения и взаимодействия с объектами различной природы. Рассмотрены вопросы трансформации взрывных волн различными конструкциями и средами. В частности, авторами проанализированы способы снижения взрывных нагрузок за счет размещения их источников в различных взрывозащитных оболочках и средах: рассмотрены перфорированные перегородки, гранулированные среды, жесткие сплошные оболочки, пористые экраны, газожидкостные среды. Изложение материала базируется на анализе результатов исследований, выполненных учеными Института электросварки им. Е.О. Патона, Института химической физики им. Н.Н. Семенова, Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева, НПО Специальных материалов, а также на основе ряда зарубежных публикаций и собственных разработок авторов. Книга адресована как специалистам в области взрывных процессов и воздействий, так и разработчикам средств защиты от взрыва.

В пособии изложены теоретические и экспериментальные основы преобразования химической энергии, содержащейся во взрывчатых веществах, в электромагнитную. Рассмотрены основные идеи нового класса взрывных источников мощного радиочастотного электромагнитного излучения, эффекты поражающего воздействия этого излучения на цели, а также основы тактического применения электромагнитных боеприпасов. Книга написана живым языком, богато иллюстрирована. Для студентов и слушателей военных академий, обучающихся по специальности «Средства поражения и боеприпасы», а также для широкого круга читателей, интересующихся современными разработками в области военной техники.

Сборник содержит результаты теоретического изучения нескольких типов газодинамической кумуляции и исследований, в том числе экспериментальных, по проблеме взрывного выброса грунта. Читатель познакомится с набором эффективных способов упрощенного рассмотрения разных задач динамики сплошной среды.

В монографии рассмотрен ряд вопросов из различных разделов физики, механики и физической химии, которые изучает механика сплошной среды. Описаны явления неограниченной кумуляции, явление сварки взрывом, метание взрывом кумулятивных облицовок и физико-химические превращения в веществе кумулятивной облицовки, а также предварительный нагрев облицовки кумулятивного заряда (статический и динамический), влияющий на характер кумулятивного течения. Идея академика М. А. Лаврентьева об использовании кумулятивных процессов для решения задачи ускорения твердых тел и до высоких скоростей получила оригинальное развитие, когда для разгона твердых тел была использована металлическая кумулятивная струя. В монографии развита идея Н. А. Златина о создании кумулятивной струи при соударении твердого тела с пластиной, имеющей выемку. Автору монографии и его ученикам принадлежит большое число оригинальных работ, рассмотренных в ней. Монография предназначена для широких кругов исследователей и инженеров, специализирующихся в области физики сплошной среды и высоких плотностей энергии. Она будет также полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

Книга составлена из обзорных статей видных ученых ФРГ, США, Франции и Швейцарии по методам исследования быстропротекающих процессов и наиболее важным приложеням этих методов. Это первое в мировой литературе издание, обобщающее и систематизирующее обширный материал по физике быстропротекающих процессов.В первом томе описаны физические основы методов исследования быстропротекающих процессов. Рассмотрены общие принципы регистрации этих процессов, особенности высокочастотных осциллографов и усилителей, методика высокоскоростной фотографии в видимом свете и рентгеновских лучах при микро- и наносекундных экспозициях, вопросы применения радиочастотной интерферометрии и методы измерения температур. Намечены возможные пути совершенствования аппаратуры.Книга представляет интерес для очень широкого круга специалистов, в частности, для инженеров и научных сотрудников, изучающих плазму, ударные волны, процессы истечения и переноса, горение и детонацию, баллистику, электрические явления в газах и вакууме, инженеров, разрабатывающих быстродействующие механические системы, оптико-механические приборы и радиоэлектронную аппаратуру. Она также может быть использована как учебное пособие студенами и аспирантами соответствующих специальностей.

В монографии систематически излагается теория физических процессов гиперзвуковой и высокотемпературной газовой динамики. Несмотря на сжатость изложения, книга написана на высоком научном уровне и охватывает практически все физические процессы, которые происходят в газах при гиперзвуковом обтекании или при входе тел в атмосферу.Книга представляет интерес для газодинамиков и специалистов по низкотемпературной плазме. Она может быть полезной для студентов старших курсов, а также для аспирантов и научных сотрудников соответствующих специальностей.

Излагаются основы газовой динамики в применении к теории реактивных двигателей и других газовых машин и аппаратов. Подробно рассмотрена теория одномерных газовых течений, на которой в значительно мере базируются современные методы расчета реактивных двигателей, лопаточных машин, эжекторов, аэродинамических труб и испытательных стендов. Отдельные главы посвящены теории пограничного слоя и теории струй, лежащих в основе определения сопротивления трения, полей скорости и температуры в соплах, диффузорах, камерах сгорания, эжекторах и т. п. В связи с бурным развитием двигателей для высотных и космических летательных аппаратов в книгу включены главы о гиперзвуковых течениях, об элементах магнитной гидродинамики и о течениях разреженных газов. Новое издание пополнено материалами, опубликованными в последние годы.Книга является учбеником для студентов авиационных втузов и пособием для студентов, инженеров и научных работников других областей техники, соприкасающихся с газовой динамикой.

В сборнике описаны эксперименты и феноменологические модели по определению динамической прочности материалов различными методами. Представлены результаты исследований по влиянию прочности в различных технических устройствах, где используются интенсивные ударно-волновые нагружения, и некоторые методы расчета разрушения и фрагментации материалов. Расчетные данные сравниваются с экспериментальными результатами. Представлены также результаты теоретических исследований по роли вязких и пластических свойств материалов в диссипации кинетической энергии в тепловую. Сборник может быть полезен студентам старших курсов, магистрам и аспирантам, а также работникам физических и физико-технических специальностей.

В книге представлены волновые профили для широкого круга материалов, полученные авторами за последние 30 лет: для технических металлов и сплавов, чистых металлов в монокристаллическом и поликристаллическом состояниях, стекол и высокотвердых монокристаллов, полимеров и эластомеров, керамических материалов и жидкостей. Волновые профили получены при различных давлениях ударного сжатия, длительностях импульсов нагрузки и температурах испытаний. Представленные волновые профили могут использоваться при тестировании различных моделей поведения материалов для прогнозирования воздействий взрыва, высокоскоростных соударений, высокоэнергетического лазерного излучения и корпускулярного воздействия на вещество. Волновые профили могут также использоваться в качестве исходных экспериментальных данных для разработки новых и развития существующих физических моделей высокоскоростного деформирования, разрушения и других процессов при ударно-волновом нагружении. Для научных и инженерно-технических работников, а также аспирантов и студентов вузов, занимающихся исследованиями интенсивных импульсных воздействий на вещество.

Во второе издание книги включены наиболее интересные из задач газовой динамики, решавшихся за время, истекшее с выхода в свет первого издания книги. Существенные добавления сделаны в задачи о метании тел нестационарным потоком газа и развитие этих задач с учетом постепенного выделения энергии (медленного горения). Добавлена новая глава об ударе тел с космическими скоростями. Добавлены некоторые новые примеры автомодельных течений и важная задача о разлете газа в поле тяжести. Добавлен короткий, но важный раздел о вариационном принципе в механике сплошных сред. Глава о релятивистско-газовой динамике исключена, поскольку предполагается написание специальной монографии, посвященной этому вопросу.

В монографии рассмотрены особенности ударных процессов в машинах ударного действия. Обсуждены модели продольного удара и методы их исследования. Изложены результаты исследований процессов формирования волн деформаций в ударных системах с элементами из различных материалов и различной конфигурации, воздействия этих волн на обрабатываемую среду, отражения от нее и последующего распространения по ударным системам. Предложены алгоритмы расчета на ЭВМ параметров ударных процессов. Показаны диапазоны изменения параметров ударных систем, в которых обеспечивается наилучшая передача энергии удара. Для научных работников и специалистов, занимающихся исследованием и созданием машин ударного действия.

Анализируются результаты экспериментальных и численных исследований электрического взрыва проводников, сопутствующих и родственных явлений. Рассматриваются модели расчета физических свойств вещества в широких диапазонах изменения температуры и плотности, сильноточная коммутация импульсных накопителей энергии с помощью электрического взрыва, создание импульсных источников электромагнитных излучений и т. д.Для научных работников и инженеров, занимающихся исследованием свойств вещества при высоких плотностях энергий, физикой плазмы, теплофизикой и гидродинамикой импульсных высокотемпературных процессов, электрофизикой мощной импульсной энергии и ускорительной техникой.

В сборнике опубликованы более 50 рецензированных и редактированных научных сообщений, представленных на научной конференции отдела горения и взрыва Учреждения Российской академии наук Института химической физики им. Н. Н. Семенова РАН 10-12 февраля 2010 г. Представленные научные работы связаны с такими направлениями фундаментальных исследований, как физика горения и взрыва, прикладная математика и газовая динамика, термодинамика. термохимия, нанотехнология, химическая технология, водородная энергетика и др. Сборник рассчитан на научных работников, инженеров и аспирантов, занимающихся вопросами горения и взрыва и смежными проблемами, а также на студентов старших курсов технических вузов соответствующих специальностей.

В основе книги лежит курс лекций, читаемый автором в течение многих лет в Московском Физико-Техническом Институте, но сильно расширенный как по степени подробности рассмотрения всех вопросов, так и по охвату тематики. Книга даёт необходимый для физиков уровень понимания ключевых явлений. Тщательный отбор рассматриваемых тем учитывает сложившуюся структуру курсов общей физики, восполняя реальные пробелы в изучении принципиальных основ и важнейших приложений. Для студентов и преподавателей физических и технических специальностей.

Представлены сведения об основных параметрах математических моделей горения материалов в различных режимах. Впервые показано, что учет термодинамических и кинетических характеристик фазовых переходов, сопровождаемых химическими реакциями, позволяет объяснить и описать особенности горения материалов, а также их отличие от горения газовых смесей и перехода горения в детонацию. Для инженеров и научных работников, специализирующихся в области физики и теории горения и взрыва.

Исследован порошок диоксида циркония, находящийся в тетрагональной форме после нагружения его ударной волной до 43 ГПа. Показано, что после подобного воздействия в материале формируется сложная структура, содержащая моноклинную и рентгеноаморфную фазы. Количество образующейся моноклинной фазы максимально при давлении 10 ГПа, а количество рентгеноаморфной монотонно увеличивается с ростом давления. Показано, что формирование рентгеноаморфной фазы обусловлено перемешиванием после прохождения ударной волны различных политипов.

Книга посвящена исследованию быстропротекающих процессов оптическими методами. Рассмотрены некоторые методы визуализации оптических неоднородностей, применяющиеся главным образом для качественных исследований, и измерения скорости газа. Описаны источники света, применяющиеся главным образом для фотографической регистрации быстропротекающих процессов, и приведены схемы их питания. Описаны различные способы фотографической регистрации и приведены данные об аппаратуре для высокоскоростной съемки разработанной в Советском Союзе и за рубежом, приведены конкретные результаты исследования быстропротекающих процессов горения в трубах, полученные при использовании высокоскоростной съемки в сочетании с оптическими методами визуализации неоднородностей в прозрачных средах. Книга рассчитана на широкий круг научных сотрудников, инженеров, аспирантов и студентов, занимающихся исследованием быстропротекающих процессов в различных областях науки и техники: баллистике, гидро- и газодинамике, исследовании плазмы, изучении процессов горения и детонации.

Книга представляет собой монографию, посвященную новому явлению нелинейной электродинамики, приобретающему в настоящее время большое научное и прикладное значение и получившему название ударных электромагнитных волн. Автору принадлежат первые работы в этой области. Монография состоит из трех глав. Первая глава посвящена описанию механизмов образования ударных волн. Во второй главе содержится теория ударных волн в нелинейных линиях, содержащих ферриты с прямоугольной кривой намагничения. В третей главе изложены общие принципы построения генераторов импульсов с использованием нелинейных ферритовых линий, опыт работы с такими генераторами и методы их инженерного расчета. Книга предназначена для радиоинженеров и радиофизиков, а также для студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Изложены теоретические основы газодинамики, до-, транс- и сверхзвуковых потоков, пограничного слоя, турбулентных течений и т. п. Основные уравнения приведены в тензорной (индексной) форме записи. Учебник ориентирован на использование ЭВМ. Второе издание (1-е изд. 1980 г.) существенно переработано и дополнено. В него включены разделы, освещающие осесимметричные и неустановившиеся течения, теорию подобия, численное моделирование, построение оптимальных решеток.

В книге аналитическими методами рассматриваются квазилинейные уравнения газовой динамики, моделирующие разнообразные физические процессы, протекающие в газе, применительно к проблеме получения больших скоростей метания тел в лабораторных условиях. Особое внимание уделено течениям с подводом массы, импульса и энергии. Рассмотрен ряд задач о нестационарном движении газа в каналах постоянного и переменного поперечного сечений. Даны примеры решений обобщенного уравнения теплопереноса в нелинейных сплошных средах.Книга предназначена для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов, занимающихся проблемами газовой динамики и теплопроводности.

В настоящей книге представлено современное состояние теории нелинейных колебаний и волн. С единой точки зрения рассматриваются колебательные и волновые процессы, как периодические, так и хаотические, в системах самой различной физической природы. Показано, что такие популярные и быстро развивающиеся в последние годы науки, как нелинейная динамика, теория солитонов и синергетика. которые часто изучаются независимо друг от друга, фактически являются составными частями теории колебаний и волн. На ряде примеров демонстрируется. что эта теория отражает наиболее общие законы природы, справедливые для систем, являющихся объектами изучения различных наук: физики, химии, биологии и т. д. Единство колебательных законов позволяет строить простые модели сложных систем, которые, в свою очередь, позволяют прояснить общие свойства изучаемых систем и предсказать их поведение в конкретных условиях. Кроме классических колебательных и волновых явлений в книге рассматриваются нетрадиционные проблем шумоиндуцированных колебаний и турбулентности. Книга предназначается для специалистов в области теории нелинейных колебаний и волн, научных работников и инженеров, чья деятельность связана с исследованием колебательных и волновых процессов; а также аспирантов и студентов старших курсов для углубленного изучения общих законов теории колебаний и волн и их приложений к конкретным системам.