Коллеги, я сейчас готовлю научно-популярную статью "Научный взгляд на обрушение башен WTC 11 сентября 2001 года". Однако, специальных знаний мне, к сожалению, не хватает.

Очень рассчитываю на помощь тех из вас, кто компетентен в рассматриваемых вопросах.

Статья ожидается довольно большая и будет состоять из нескольких отдельных исследований различных аспектов произошедшего. Здесь и сейчас я предлагаю совместно найти необходимые решения в рамках частного исследования "Энергетический баланс катастрофы".

Первой упала южная башня (WTC2), поэтому пока ограничимся ею.

В активной части баланса находится та энергия, которой располагала башня к моменту обрушения и которая была израсходована ею на наблюдавшиеся и зафиксированные эффекты (полное разрушение стального каркаса массой 200'000 тонн; превращение в пыль бетонных конструкций массой 90'000 тонн, 40'000 оконных стекол, 100 этажей офисного интерьера; создание из этой пыли облака значительного объёма).

В пассиве - расчётная энергия, необходимая для производства аналогичных эффектов в аналогичных условиях.

Активная часть состоит, по моему мнению - из потенциальной энергии башни и тепловой энергии пожара.

В отчёте Federal Emergency Management Agency (FEMA) по этому вопросу указывается: "Construction of WTC1 resulted in the storage of more than 4e11 joules of potential energy over the 1,368-foot height of the structure." То есть потенциальная энергия башни оценивается как примерно 111'000 КилоВаттЧасов или (во взрывчатом эквиваленте) около 111 тонн динамита.

Учитывая, что пожар в южной башне к моменту её обрушения практически потух, думаю его энергию можно смело не принимать во внимание.


Теперь рассмотрим пассивную часть.

1) Расчленение стального каркаса. Примерное количество разорванных стальных соединений я могу посчитать, но прежде, чем я займусь этими рассчётами - подскажите, кто знает (или помнит) сопромат какую энергию нужно затратить для разрыва стального листа толщиной 1см и шириной 1м.

2) Измельчение бетона. Энергия, необходимая для измельчения 90'000 тонн бетона до размера зёрен 60 микрон (такой размер зёрен бетона содеожит, по отчётам, пыль WTC) в зависимости от прочности бетона требует от 1.5 до 15 Квч на тонну. Это составит от 135'000 до 1350'000 Квч на башню. Истолчением оконного стекла и офисного интерьера можно пренебречь.

3) Образование облака. Облако, по свидетельствам очевидцев, распространялось со скоростью около 40 км/ч, что значительно превышает скорость естественной диффузии. Следовательно, расширение облака имело своей причиной переход остатков энергии упавшей башни в тепловую форму. При конечной высоте облака около 100 метров и радиусе около 300 метров, его объём составляет около 30'000'000 кубометров. Поскольку необходимо вычесть объём накрытых облаком зданий, то останется не меньше 10 миллионов кубометров. Поскольку облако расширялось не только вытесняя воздух, но и поглощая его, то коэффициент диффузности играет важную роль. Возьмём его в диапазоне 0.8-0.4 и получим объём чистого расширения от 4 до 8 миллионов кубометров.

Если принять гипотезу, что образование облака было вызвано тепловым расширением смеси воздуха с бетонной пылью, то это классический пирокластический поток, начальная температура которого для раширения до целевого объёма должна составлять более 500 градусов цельсия.

Однако, тот факт, что облако не вызвало ожогов людей и пожаров, заставляет сделать вывод, что образование облака имело не только термодинамическую природу.

Так как бетон башни содержал (за счёт влажности) 1'000 тонн воды, которая испарилась при его измельчении, можно посчитать, какое количество воды необходимо для образования облака пара целевого объёма. Один литр воды, испаряясь, занимает в виде пара объём примерно 2 кубометра. Значит, для создания облака необходимо испарить от 2'000 до 4'000 тонн воды. Учитывая, что воду содержали так же и другие обращённые в пыль элементы конструкции и содержимого башни, а также, что за час пожара система пожаротушения закачала в башню около 200 тонн воды, а так же, учитывая резервы воды в резервуарах на технических этажах в объёме 300 тонн, т.е. не менее 1'500 тонн воды в башне, можно признать, что испарение этой воды в сумме с термодинамическим расширением и диффузией облака, могли привести к образованию наблюдавшегося в действительности облака с его реальными характеристиками.

Теперь попробуем оценить энергию облака, взяв за основу испарение 1'500 тонн воды с обязательным прогревом содержащей эту воду бетонной пыли до 100 градусов C.

Испарение воды требует энергии около 500'000 КилоКаллорий на тонну (600 Квч на тонну). Всего надо 900'000 Квч.

Нагрев 90'000 тонн бетонной пыли с 30 до 100 т.е. на 70 градусов C требует около 1'000'000 Квч.

Таким образом - суммарные затараты энергии, необходимые для получения наблюдавшихся при разрушении башни эффектов, составляют по минимуму:

?Энергия расчленения? + 135'000 + 900'000 + 1'000'000 = 2'000'000 Квч + ?Энергия расчленения?.

Во взрывчатом эквиваленте это более 2-х килотонн.


Буду весьма признателен проверке и уточнению теории и расчётов, особенно в части ?Энергии расчленения?

может тогда и не стоит?



это как то не вяжется с первым абзатцем.


Могу лишь добавить, что основная мысль после просмотра документального фильма про исследование падения бешен (с кучей экспертов-архитекторов итд) по одному из немецких каналов (фильм, правда, производства CША) была таковой:
"Можно постоить дома, которые будут выдерживать прямое попадание самолётами, но этого никто делать не будет, так как вероятность такого события ничтожно мала, особенно после 9.11".

Rustamische,

Я считаю, что наука помогает простым людям, не питаться объедками чужих мыслей и мнений, а иметь свои собственные. Поэтому, чем отговаривать меня от проведения исследования - лучше взять с полки справочник по сопромату и посчитать какую энергию нужно затратить для разрыва стальной полосы толщиной 1 см и шириной 1 м.

Кстати, похоже что мы забыли учесть энергию разбрасывания. По какой формуле считается энергия, необходимая для забрасывания груза весом 1 т с высоты 100 м на дальность 100 м при различных траекториях???

.