что такое кумулятивное воздействие
Кумулятивные эффекты, также называемые кумулятивными воздействиями на окружающую среду и кумулятивными воздействиями, могут быть определены как изменения в окружающей среде, вызванные комбинированным воздействием прошлой, настоящей и будущей деятельности человека и природных процессов. Кумулятивное воздействие на окружающую среду является результатом нескольких видов деятельности, отдельные прямые воздействия которых могут быть относительно незначительными, но в сочетании с другими результатами являются значительными экологическими последствиями. Множественные воздействия различных видов деятельности могут иметь аддитивное, синергетическое или антагонистическое воздействие друг на друга и на естественные процессы. Кумулятивные эффекты могут быть трудными для прогнозирования и управления из-за неадекватных фоновых данных об окружающей среде, сложных экологических процессов и большого масштаба человеческого развития.
СОДЕРЖАНИЕ
История
С момента его включения в экологические нормы некоторые страны работали над интеграцией соображений кумулятивного воздействия в более широкие масштабы, например, в региональном или отраслевом масштабе. Например, в 2001 году Европейский союз представил директиву о стратегической экологической оценке, которая применяется к программам и отраслевым планам и изучает потенциальные кумулятивные воздействия на окружающую среду на ранних этапах принятия решений.
Факторы, способствующие кумулятивным эффектам
Человеческая деятельность оказывает на окружающую среду целый ряд воздействий, как положительных, так и отрицательных. Многие виды деятельности оказывают глубокое негативное воздействие на окружающую среду, создавая прямые и косвенные факторы стресса для экосистем. Эти факторы стресса оказывают аддитивное, синергетическое или антагонистическое воздействие друг на друга, создавая кумулятивные воздействия на окружающую среду, которые отличаются от индивидуальных прямых воздействий деятельности и являются более значительными, чем индивидуальные. Хотя многие виды деятельности по развитию имеют индивидуальные незначительные воздействия, в совокупности с течением времени их воздействие на окружающую среду может быть значительным. Со временем косвенные воздействия деятельности могут иметь более серьезные воздействия на экосистемы, чем прямые, и могут иметь воздействия в более крупных временных и пространственных масштабах, чем отдельные виды деятельности.
В некоторых случаях несколько действий могут вызвать один общий фактор стресса; например, завод и близлежащая свалка могут сбрасывать загрязняющие стоки в реку. В других случаях несколько видов деятельности перекрываются во времени и пространстве и производят множество различных воздействий на окружающую среду, которые взаимодействуют друг с другом, создавая более сложные воздействия на окружающую среду. Например, усиление закисления океана усиливает шум судоходства и другой морской деятельности, что затем увеличивает воздействие шума на морские организмы.
Ниже приведены некоторые факторы, способствующие кумулятивным изменениям окружающей среды:
Освоение морских ресурсов
На морские экосистемы также влияет воздействие наземной деятельности на окружающую среду в виде загрязнения, удаления отходов и сточных вод. В результате множества воздействий и видов деятельности, взаимодействующих в морских экосистемах, кумулятивные воздействия особенно трудно количественно измерить и управлять ими.
Производство и потребление энергии
При принятии решений относительно деятельности, связанной с энергетикой, необходимо учитывать долгосрочные последствия использования энергии, а также прямые воздействия производства энергии. Совокупные эффекты производства и потребления энергии иллюстрируют далеко идущие последствия отдельных видов деятельности и то, как отдельные, относительно незначительные воздействия объединяются, чтобы оказать значительное воздействие на окружающую среду.
Изменение землепользования
Изменения в землепользовании могут иметь ряд прямых и косвенных воздействий на окружающую среду. Индивидуальные изменения в землепользовании (например, расчистка растительности для строительства дома) могут привести к незначительным воздействиям, но накопление этих изменений по региону или ландшафту может привести к серьезным воздействиям. Изменения в землепользовании могут нанести серьезный ущерб качественной и нетронутой среде обитания диких животных. Например, жилищное строительство и строительство дорог напрямую приводят к фрагментации и снижению качества среды обитания диких животных. Другие прямые воздействия на экосистему включают шум, свет и загрязнение воздуха в результате увеличения движения людей и транспортных средств, а также строительства. Во время строительства новых объектов местная растительность часто удаляется, что может привести к изменениям в составе диких животных на прилегающих территориях. Кроме того, количество ограждений обычно увеличивается по мере развития, что препятствует свободному перемещению многих видов. Дикая природа изменит свое поведение в результате изменения землепользования; например, было обнаружено, что олени избегают застроенных территорий на расстояние до 1 километра. Косвенно изменения в землепользовании могут привести к росту городов, усилению обезлесения в результате большей доступности и деградации устойчивости почвы в результате расчистки растительности, и это лишь некоторые из них.
Вызовы
Хотя существует общее мнение о том, что кумулятивные эффекты являются важной проблемой, существует множество проблем, с которыми сталкивается их оценка и управление. Кроме того, была проделана большая работа по включению кумулятивных эффектов в экологические нормы, но изучение кумулятивных эффектов непоследовательно и временами недостаточно. В настоящее время большинство глобальных подходов к деятельности по развитию и их воздействию на окружающую среду приобретают конкретный проект. Экологические оценки проводятся для каждого проекта отдельно, оценивая потенциальные факторы стресса и воздействия, вызываемые отдельными видами деятельности. Исследования, как правило, сосредоточены на прямом воздействии деятельности, и в результате существует большая неопределенность в отношении ее косвенного воздействия на окружающую среду. Точно так же не хватает исследований, изучающих аддитивное, синергетическое и антагонистическое воздействие множества проектов, взаимодействующих во времени и пространстве.
Было разработано множество инструментов и методов для изучения кумулятивных эффектов, однако не существует подхода, который был бы повсеместно принят землеустроителями, учеными и специалистами по экологической оценке. Некоторые исследователи опубликовали методологии исследований кумулятивных эффектов, но они, как правило, разрабатывались применительно к отдельным проектам и поэтому не могут применяться в более широком контексте. Многие дискуссии вокруг методологий анализа кумулятивных эффектов связаны с определением соответствующих географических и временных границ, необходимых для адекватной оценки кумулятивных эффектов:
Решения
Ниже приведены некоторые возможные решения ранее упомянутых проблем, связанных с кумулятивными эффектами:
Политики
Парадокс кумулятивного воздействия
Экклстон предлагает решение для разрешения этого парадокса, называемое Принцип значимого отклонения. В соответствии с этим принципом значимость воздействия планируемой деятельности оценивается с точки зрения степени, в которой они могут изменить существующий базовый уровень совокупного эффекта. Воздействие на окружающую среду может считаться незначительным, если оно не приводит к значительному изменению базовой линии кумулятивного эффекта по сравнению с условиями без осуществления деятельности.
КУМУЛЯТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ
Смотреть что такое «КУМУЛЯТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ» в других словарях:
кумулятивное действие — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN cumulative action … Справочник технического переводчика
кумулятивное действие взрыва — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN shaped charge explosive action … Справочник технического переводчика
кумулятивное действие боеприпаса — kumuliacinė šaudmens veikmė statusas T sritis Gynyba apibrėžtis Naikinamoji veikmė, pagrįsta šaudmens užtaiso sprogimo produktų ir korpuso medžiagos sutelktu ir kryptingu srautu, pramušančiu šarvus. atitikmenys: angl. cumulative effect of… … Artilerijos terminų žodynas
Действие взрыва — эффекты, производимые при взрыве объекта (например, боеприпаса). Различают бризантное, зажигательное, кумулятивное, осколочное, ударное, фугасное действие на объекты поражения. Под поражающим действием понимают эффекты, процессы и явления,… … Словарь черезвычайных ситуаций
Действие боеприпасов — эффект, производимый боеприпасами во время их применения по назначению. Наиболее характерные виды Д.б.: фугасное поражение цели продуктами взрыва заряда и образующейся ударной волной (характеризуется объёмом воронки и величиной избыточного… … Словарь черезвычайных ситуаций
Действие боеприпаса — эффект, производимый боеприпасом во время его боевого применения Различают Д. б. зажигательное, кумулятивное, осколочное, ударное, фугасное (боеприпасы основного назначения), осветительное, сигнальное, помехообразующее и др. (боеприпасы… … Словарь военных терминов
Действие Кумулятивное (Cumulative Action) — токсический эффект от воздействия лекарственного вещества, возникающий в результате его повторного применения в небольших дозах с такими интервалами между приемами, которые недостаточны ни для его расщепления, ни для выведения его из организма.… … Медицинские термины
ДЕЙСТВИЕ КУМУЛЯТИВНОЕ — (cumulative action) токсический эффект от воздействия лекарственного вещества, возникающий в результате его повторного применения в небольших дозах с такими интервалами между приемами, которые недостаточны ни для его расщепления, ни для выведения … Толковый словарь по медицине
Аддитивное действие генов — * адытыўнае дзеянне генаў * additive gene action 1. Тип взаимодействия аллельных генов, при котором отсутствует доминирование; гетерозиготы занимают промежуточное по фенотипическому проявлению положение между гомозиготами альтернативных аллелей.… … Генетика. Энциклопедический словарь
кумулятивтік оқ-дәрі әсері — (Кумулятивное действие боеприпаса) сыртқы қабы мен зарядтың жары лыс өнімдерінің шоғырланған және бағытталған өнімдерімен нысаналарды жоюдан тұрады … Казахский толковый терминологический словарь по военному делу
Кумулятивный эффект
На картинке — наглядная иллюстрация кумулятивного эффекта, или эффекта Манро: падающая в воду капля пробивает углубление в поверхности, которое затем «схлопывается», выбрасывая вверх струйку воды. Когда дети играют и бьют по воде ладонью, чтобы обрызгать друг друга, они тоже создают кумулятивные струи.
Термин «кумуляция» происходит от латинского cumulatio — «скопление» или cumulo — «накапливаю» и означает увеличение или усиление какого-либо эффекта за счет сложения или накопления однородных с ним эффектов. В физике этот термин характеризует кратковременные процессы (как правило, это взрывы) и подразумевает усиление их в определенном месте или в направлении действия.
Теперь представьте, что тем или иным способом нам удалось перераспределить энергию взрыва в пространстве, сделав так, чтобы плотность кинетической энергии в одном направлении была значительно больше, чем в остальных. Таким образом, скорость частиц в этом направлении возрастет, и возникнет струя. Именно этот эффект концентрации энергии в одном направлении и называется кумулятивным, а возникающая при этом струя — кумулятивной струей. Конечно, кумулятивные струи могут возникать не только при взрывах. Важно создать такие условия, когда плотность кинетической энергии движущейся среды быстро возрастает в небольшом объеме. И если этот объем не сферически-симметричен, то возникнет струя.
Схема кумулятивного эффекта. Изображение с сайта ru.wikipedia.org
Исследователи взрывчатых веществ выяснили, что если в снаряде сделать полое углубление, то разрушительную энергию можно сконцентрировать на небольшом участке. В 1792 году горный инженер Франц фон Баадер провел подобные эксперименты с использованием дымного пороха, однако по-настоящему успешными эти эксперименты стали с появлением высокобризантных веществ. Уже в XIX веке кумулятивный эффект повторно исследовал и подробно описал в своих работах американец Чарльз Манро (Charles Edward Munro). В 1938 году Франц Томанэк (Franz Rudolf Thomanek) в Германии и Генри Мохоупт (Henry Mohaupt) в Швейцарии независимо друг от друга открыли эффект увеличения пробивной способности снаряда, в котором сделано конусное углубление, облицованное металлической воронкой. Эти перспективные разработки не замедлили получить применение у военных — в минно-взрывном деле и в артиллерии. Кумулятивные боеприпасы впервые использовали в боевых условиях 10 мая 1940 года при штурме форта Эбен-Эмаль (Бельгия).
На чем основано столь мощное действие кумулятивных зарядов? За счет углубления в виде воронки, которая при взрыве «схлопывается», как пробитая каплей поверхность воды, создается газовая струя из продуктов взрыва. Если воронка покрыта металлической облицовкой, струя получается из расплавленного металла высокой температуры. Поражение достигается действием струи небольшого диаметра на участок порядка 80 мм (см. видео). При опредленном расстоянии до цели эта струя имеет мощнейшее бронебойное действие, благодаря которому кумулятивный эффект и получил свою печальную известность.
Демонстрация кумулятивного эффекта на примере разных типов снарядов
Кумулятивный эффект
Кумулятивный эффект, эффект Манро (англ. Munroe effect ) — усиление действия взрыва путём его концентрации в заданном направлении, достигаемое применением заряда с выемкой, противоположной местонахождению детонатора и обращённой в сторону поражаемого объекта. Кумулятивная выемка, обычно конической формы, покрывается металлической облицовкой, толщина которой может варьироваться от долей миллиметра до нескольких миллиметров.
Кумулятивный эффект применяется в исследовательских целях (возможность достижения больших скоростей вещества — до 90 км/с), в горном деле, в военном деле (бронебойные снаряды).
Содержание
Механизм действия кумулятивного заряда
Кумулятивная струя
После взрыва капсюля-детонатора, находящегося на противоположной по отношению к выемке стороне заряда, возникает детонационная волна, которая перемещается вдоль оси заряда.
Волна, распространяясь к боковым образующим конуса облицовки, схлопывает её стенки друг навстречу другу, при этом в результате соударения стенок облицовки давление в её материале резко возрастает. Давление продуктов взрыва, достигающее порядка 10 10 Па (10 5 кгс/см²), значительно превосходит предел текучести металла, поэтому движение металлической облицовки под действием продуктов взрыва подобно течению жидкости, однако обусловлено не плавлением, а пластической деформацией.
Аналогично жидкости, металл облицовки формирует две зоны — большой по массе (порядка 70-90 %) медленно двигающийся «пест» и меньшую по массе (порядка 10-30 %) тонкую (порядка толщины облицовки) гиперзвуковую металлическую струю, перемещающуюся вдоль оси симметрии заряда, скорость которой зависит от скорости детонации взрывчатого вещества и геометрии воронки. При использовании воронок с малыми углами при вершине возможно получить крайне высокие скорости, но при этом возрастают требования к качеству изготовления облицовки, так как повышается вероятность преждевременного разрушения струи. В современных боеприпасах используются воронки со сложной геометрией (экспоненциальные, ступенчатые и др.) с углами в диапазоне 30-60 градусов; скорость кумулятивной струи при этом достигает 10 км/с.
Поскольку при встрече кумулятивной струи с бронёй развиваются очень высокие давления, на один-два порядка превосходящие предел прочности металлов, то струя взаимодействует с бронёй в соответствии с законами гидродинамики, то есть при соударении они ведут себя как идеальные жидкости. Прочность брони в её традиционном понимании в этом случае практически не играет роли, а на первое место выходят показатели плотности и толщины бронирования. [1]
Теоретическая пробивная способность кумулятивных снарядов пропорциональна длине кумулятивной струи и квадратному корню отношения плотности облицовки воронки к плотности брони. Практическая глубина проникновения кумулятивной струи в монолитную броню у существующих боеприпасов варьируется в диапазоне от 1,5 до 4 калибров.
При схлопывании конической оболочки скорости отдельных частей струи оказываются различными, и струя в полёте растягивается. Поэтому небольшое увеличение промежутка между зарядом и мишенью увеличивает глубину пробивания за счёт удлинения струи. Однако при значительных расстояниях между зарядом и мишенью непрерывность струи нарушается что снижает бронебойный эффект. Наибольший эффект достигается на так называемом «фокусном расстоянии»; для выдерживания этой дистанции используют различные типы наконечников соответствующей длины.
Использование заряда с кумулятивной выемкой без металлической облицовки снижает кумулятивный эффект, так как вместо металлической струи действует струя газообразных продуктов взрыва; однако при этом достигается значительно более сильное заброневое действие.
Ударное ядро
История
Повторно открыл кумулятивный эффект, исследовал и подробно описал его в своих работах американец Чарльз Манро (Charles Edward Munro) в 1888 году.
В Советском Союзе в 1925—1926 годах изучением зарядов взрывчатых веществ с выемкой занимался профессор М. Я. Сухаревский.
В 1938 году Франц Томанек (Franz Rudolf Thomanek) в Германии и Генри Мохоупт (Henry Hans Mohaupt) в США независимо друг от друга открыли эффект увеличения пробивной способности при применении металлической облицовки конуса.
Рентгено-импульсная съемка процесса, осуществленная в 1939 — начале 1940-х годов в лабораториях Германии, США и Великобритании, позволила существенно уточнить принципы действия кумулятивного заряда (традиционная фотосъёмка невозможна из-за вспышек пламени и большого количества дыма при детонации).
Кумулятивные боеприпасы впервые были применены в боевых условиях 10 мая 1940 г. при штурме форта Эбен-Эмаль (Бельгия). Тогда для подрыва укреплений диверсионным отрядом использовались переносные заряды в виде полусфер весом до 150 кг.
В 1949 году Михаил Алексеевич Лаврентьев становится лауреатом Сталинской премии за создание теории кумулятивных струй.
В 1950-е годы был достигнут огромный прогресс в понимании принципов формирования кумулятивной струи. Предложены методы усовершенствования кумулятивных зарядов пассивными вкладышами (линзами), определены оптимальные формы кумулятивных воронок, применена ступенчатая облицовка конуса для компенсации вращения снаряда, разработаны специальные составы взрывчатых веществ. Многие из обнаруженных в те далекие годы явлений изучаются и до настоящего времени.
Кумулятивные боеприпасы
Несмотря на относительно слабое заброневое действие, кумулятивная граната при попадании в башню, как правило, убивает одного или более членов экипажа бронемашины, может вывести из строя вооружение, подорвать боекомплект. Попадание в моторное отделение делало машину неподвижной мишенью, а если на пути кумулятивной струи встречались топливопроводы, происходило воспламенение.
Тяжёлые ПТУР (типа 9М120 «Атака», «Хеллфайр») при попадании в бронированные машины лёгкого класса с противопульной защитой своим синергетическим действием могут уничтожить не только экипаж, но и частично или полностью разрушить машины. С другой стороны, воздействие большинства носимых ПТС на ББМ (при отсутствии детонации боеприпасов ББМ) не столь критично — здесь наблюдается обычный эффект заброневого действия кумулятивной струи, а поражения экипажа избыточным давлением не происходит.
Интересные факты
См. также
Примечания
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Кумулятивный эффект» в других словарях:
КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ — (кумуляция) (от позднелат. cumulatio скопление), существенное увеличение действия взрыва в определ. направлении, достигаемое спец. формой зарядов взрывчатых в в с выемкой (обычно коиич. формы) в противоположной от детонатора части заряда (рис.).… … Физическая энциклопедия
Кумулятивный эффект — (кумуляция) усиление действия взрыва путем его концентрации в заданном направлении. Достигается применением заряда с т. н. кумулятивной выемкой, обращенной в сторону поражаемого объекта. Кумулятивный эффект заряда существенно повышается, если… … Морской словарь
КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ — экономический, финансовый эффект, достигаемый за счет постепенного накопления, сосредоточения факторов и последующего их взрывного действия. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б.. Современный экономический словарь. 2 е изд., испр. М.:… … Экономический словарь
КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ — (от лат. cumulo собираю накапливаю), концентрация действия взрыва в одном направлении … Большой Энциклопедический словарь
Кумулятивный эффект — кумуляция (от cp. век. cumulatio скопление * a. cumulative effect; н. Hohlladungswirkung; ф. effet cumulatif; и. efecto cumulativo), существенное увеличение действия взрыва в определённом направлении, достигаемое спец. формой зарядов BB… … Геологическая энциклопедия
Кумулятивный эффект — кумуляция, усиленное в определённом направлении действие взрыва. К. э. создаётся зарядом взрывчатого вещества, имеющим углубление кумулятивную выемку, обращенную к мишени (например, к стальной броневой плите). Кумулятивная выемка, обычно… … Большая советская энциклопедия
КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ — кумуляция (ср. век. лат. cumulatio скопление, нагромождение, от лат. cumulo складываю, накопляю), концентрация действия взрыва в одном определ. направлении. К. э. достигается применением заряда с кумулятивной выемкой. При взрыве продукты… … Большой энциклопедический политехнический словарь
кумулятивный эффект — rus эффект (м) накопления, кумулятивный эффект (м) eng cumulative effect fra effet (m) cumulatif deu kumulative Wirkung (f) spa efecto (m) acumulativo … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
кумулятивный эффект — (от лат. cumulo собираю, накапливаю), концентрация действия взрыва в одном направлении. * * * КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ (от лат. cumulo собираю, накапливаю), концентрация действия взрыва в одном направлении … Энциклопедический словарь
кумулятивный эффект — kumuliacijos efektas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Sprogimo energijos nukreipimas viena kryptimi. atitikmenys: angl. cumulative effect vok. Kumulativeffekt, m rus. кумулятивный эффект, m pranc. effet cumulatif, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas