Ondas de choque resultantes de explosões de baixa intensidade podem facilmente alcançar 10,000m / s. Cerca de 5% da energia liberada em um estouro de ar nuclear está na forma de radiação ionizante: nêutrons, raios gama, partículas alfa e elétrons se movendo em velocidades até a velocidade da luz (portanto, carregando muita energia). Com essas estatísticas, parece que também para o homem-bomba uma bomba nuclear é muito ruim. Como eles são protegidos?
O fator número um que protege a aeronave dos efeitos da explosão é a distância. A aeronave está viajando a uma velocidade suficiente para estar muito, muito longe da bomba antes de detonar. Todos os efeitos da explosão podem ser multiplicados pela fração: 1 / r, em que r é a distância entre a bomba e o bombardeiro na doação (porque a circunferência é diretamente proporcional ao raio). Embora os efeitos possam ser ótimos no alvo, eles se espalham à medida que o círculo cresce.
Como você enfatiza a velocidade da luz da radiação proveniente de reações nucleares, gostaria de escrever algo sobre a radiação e como ela pode influenciar a aeronave.
A radiação nuclear consiste em raios gama, que são algum tipo de ondas EM e partículas como núcleos de hélio (alfa), elétrons (beta) e nêutrons (sem letra grega ...). Há também mais coisas como pósitrons, prótons ou fragmentos mais pesados dos núcleos, mas eles se comportam de maneira semelhante.
As partículas realmente escapam com uma grande fração da velocidade da luz, mas isso não tem nada a ver com a bomba nuclear. Eles escapam com a mesma velocidade de um reator nuclear ou de pequenas sondas em laboratório. A bomba nuclear derrama apenas mais partículas que a sonda, mas não lhes dá mais velocidade.
Você pode saber que pode parar as partículas alfa por um pedaço de papel e as partículas beta por uma folha de alumínio 3mm. No ar (solo, temperatura ambiente), as partículas alfa podem viajar não mais que 10cm e elétrons não mais que 10m. O alcance exato depende da energia das partículas, mas esses são os limites máximos para reações nucleares. Além disso, as distâncias dependem da densidade do ar, portanto, elas viajam mais longe no ar quente / em alta altitude. Em geral, existe um alto campo elétrico no interior dos átomos e nas partículas carregadas.
Finalmente, esses dois tipos de partículas nunca chegarão à aeronave que está jogando a bomba. Mesmo que pudessem, ficariam presos no casco e não causariam danos.
Enquanto alfas e elétrons são absorvidos em um curto intervalo porque sua carga interage com os campos fortes dentro dos átomos pelos quais eles estão viajando, os nêutrons são neutros (realmente!), O que os torna muito especiais. Eles gostam de viajar através de materiais pesados como chumbo, mas são facilmente interrompidos por plástico ou água (uma das razões para grandes piscinas em usinas nucleares, embora a natação geralmente seja proibida). A razão é que os nêutrons são como bolas de pingue-pongue e átomos de chumbo como bolas de basquete. O basquete não notará quando é atingido pela bola de pingue-pongue, enquanto a bola voa adiante com a mesma velocidade, mas com direção diferente. Os próximos acertos com outras bolas de basquete podem colocar a bola de pingue-pongue na direção original, ainda com a mesma velocidade.
O hidrogênio, por outro lado, é um átomo tão leve quanto o nêutron; portanto, é como descansar as bolas de pingue-pongue. Quando atingido pelo nêutron, um átomo de hidrogênio é repelido e absorve uma grande fração da energia dos nêutrons, causando lentidão. Se o átomo de hidrogênio estiver ligado a uma molécula, ele poderá ser separado durante esse processo. É por isso que o plástico é um bom material de proteção, mas o nitrogênio e o oxigênio no ar já são átomos muito pesados, de modo que o ar é um material de proteção ruim.
O metal do qual a aeronave é feita não é (quase) afetado por nêutrons. Infelizmente, quase todas as moléculas do corpo humano contêm hidrogênio, especialmente o DNA. Embora os pilotos não sofram lesões iminentes por radiação, isso pode aumentar a chance de contrair câncer.
No entanto, Paul Tibbets, piloto da Enola Gay (bomba de Hiroshima) morreu na era do 92.
Um fato: "bombas de nêutrons" são armas nucleares otimizadas para liberar uma quantidade gigantesca de nêutrons. Quando inflamado em grandes altitudes, mata todos os animais e seres humanos, deixando a infraestrutura (e quase todas as plantas) intacta. É bom que eles sejam proibidos por todas as nações.
Chegando à radiação gama. As pessoas têm mais medo, pois penetra em qualquer coisa, e você sabe, o Hulk foi criado por ela. Sua natureza é que todos os fótons de que são feitos têm uma pequena chance de interagir com os átomos pelos quais estão passando. Alguns fótons são parados, o restante segue em frente. É por isso que cada centímetro de material reduz a intensidade de um certo fator, mas você nunca protege completamente o alcance gama (matematicamente). Os raios gama típicos precisam de um pouco de 10cm de alumínio para reduzir a intensidade para 50%, ou menos que 10cm de chumbo. Assim, ele passará pelo casco da aeronave e também pelos pilotos. Novamente, isso não influenciará a aeronave. E porque ele só reage aqui e ali com a matéria, há uma grande chance de o corpo do piloto reparar os danos e o piloto não ficar verde.
Como dito nas outras respostas, a explosão causa uma grande onda de choque que definitivamente quebrará e possivelmente danificaria a aeronave. Wikipedia diz sobre a bomba czar que foi lançado a uma altitude de aproximadamente 10km e detonado em 4km. Usando um pára-quedas, a bomba foi desacelerada, permitindo que a aeronave viajasse 45km após o lançamento. No entanto, a aeronave caiu cerca de 1km quando foi ultrapassada pela onda de choque.
Edit: A onda de choque viaja na velocidade do som; portanto, quanto mais rápida a aeronave, mais distante ela fica quando é ultrapassada pela onda de choque e menor é a intensidade. (E existem aeronaves supersônicas ... No entanto, a onda de choque do czar viajou pela Terra três vezes)
Uma bomba nuclear libera muito calor. Dizem que em Hiroshima, as árvores 10km da explosão pegaram fogo. Mas a aeronave estava mais distante e seu casco não só é bem resfriado, mas também muito menos inflamável do que uma árvore seca no verão. No entanto, o "bombardeiro czar" foi pintado com uma tinta refletora de calor especial, de acordo com o artigo da Wikipedia.
Cada bomba nuclear também libera um pulso eletromagnético, que pode danificar amplos circuitos elétricos, como redes elétricas, bem como quaisquer semicondutores. No entanto, o casco de uma aeronave já fornece alguma proteção contra isso, e a proteção pode ser melhorada mais para tornar a aeronave EMP difícil. Embora os bombardeiros de hoje devam ser imunes ao EMP devido a essas proteções, acho que os que realmente lançaram uma bomba nuclear estavam imunes, pois não usavam semicondutores.
Acontece que a radioatividade não é um problema, porque nem todas as partes têm alcance para alcançar a aeronave, e as que o fazem, não influenciam a aeronave.
O segmento mais alto vem da onda de choque, que definitivamente danifica a aeronave ou, pelo menos, a coloca em uma situação estranha. Não sei o que é um problema de calor, mas o bombardeiro czar tinha alguma pintura refletora de calor, e uma aeronave geralmente tem um bom resfriamento por seu ambiente. O EMP não é um problema, pois as aeronaves militares geralmente já estão protegidas contra elas.
Obviamente, os danos / efeitos da radiação dependem do tempo em que algo foi exposto à radiação e da intensidade. Então, quando eu escrevi raios gama não prejudicaria tanto o piloto, isso já inclui uma distância maior e, portanto, menor intensidade. Perto da detonação, apenas a radiação gama o mataria.
Ser exposto à radiação não torna automaticamente um objeto radioativo. Os raios gama não produzem nada radioativo, ionizam átomos e podem destruir moléculas. As partículas podem ser capturadas por átomos formando novos isótopos / elementos. Esses isótopos / elementos podem ser estáveis ou não. Caso contrário, esse átomo é radioativo. No entanto, para a maioria dos materiais, esse radioatividade induzida tem um tempo curto de deterioração.
Como dito, as partículas alfa não são um problema, pois é fácil proteger contra elas, elas ainda não conseguem penetrar na pele. Inofensivo? As células do corpo são mais vulneráveis a danos por radiação durante a separação, e suas entranhas são cobertas com membrana mucosa, onde isso acontece com muita frequência. Engula um pedaço de material emissor de alfa, e ter câncer é mais provável do que apenas possível.
Veja bem, a radiação é um tópico vasto, e o que escrevi sobre aeronaves e pilotos pode ser correto para eles, mas não em geral. A principal proteção deles é: a distância é a melhor proteção, quanto mais longe, melhor.
Hmmm, esta resposta ficou um pouco longa ... desculpe por isso.
Geralmente, liberando-o de uma altitude elevada ou em alta velocidade. Qualquer um permite algum tempo para a aeronave partir da vizinhança imediata antes da detonação.
A arma em si pode ter algum controle. Pode ter pára-quedas que aumentam o tempo para atingir o alvo ou desacelerá-lo, ou a arma pode ter um atraso de tempo mesmo depois de atingir o solo.
Além de ter altitude ou velocidade, o avião também pode lançar a arma de uma maneira que permita uma separação adicional.
Houve casos em que as aeronaves foram danificadas ao soltar armas nucleares durante os testes, mas nenhuma delas foi destruída pelo AFAIK.
E esses incidentes provavelmente foram causados por um dispositivo de teste com um rendimento maior que o previsto, fazendo com que os efeitos da explosão tivessem um intervalo maior que o esperado.
Nenhuma das aeronaves envolvidas nos atentados de Hiroshima e Nagasaki foi danificada como resultado, nem era comum durante os testes.
Mesmo a aeronave envolvida no maior teste nuclear de todos os tempos, a bomba cúbica 50MT derrubada pelos soviéticos sobre Nova Zembla, não foi danificada (ou não seriamente) como resultado.
Descer o mais longe possível do ponto de destino pretendido é uma boa maneira de limitar a exposição tanto à radiação quanto à explosão, lançamentos por sobre os ombros ou bombas ou mísseis assistidos por foguetes podem permitir o lançamento de distâncias ainda maiores e / ou de trás do terreno feitos (como colinas), protegendo ativamente a aeronave de lançamento.
E a aeronave de lançamento pode garantir que eles colocem a menor seção possível ao ponto de detonação (agora, afaste-se bruscamente da zona de destino).
Geralmente não, ou não muito, mas houve poucos casos em que essa missão teria sido a última decolagem de todos os tempos para o homem-bomba: