Prečo ruská „zbraň z pekla“ vytvára viditeľné rázové vlny

Najnovšie videá ruských raketových útokov na Ukrajine je dramatický viditeľné rázové vlny vychádzajúci z výbuchov. Tieto videá sú označené ako sankcie od Viacnásobné raketomety TOS-1A vystreľovanie termobarických nábojov, označovaných ako „naozaj zbraň z pekla.“ Rakety sú známe svojou výbušnou silou a nezvyčajné viditeľné rázové vlny sú znakom ich jedinečného dizajnu – a môžu pomôcť vyšetrovateľom, ktorí sa zaoberajú porušovaním medzinárodného humanitárneho práva, zistiť, kde sa zbrane používajú.

TOS-1A poskytuje ťažšiu palebnú silu na kratší dosah ako iné ruské viacnásobné odpaľovacie zariadenia, pričom odpaľuje salvu 24 rakiet, z ktorých každá váži 217 kilogramov na dosah osem kilometrov. Termobarické hlavice sa líšia od bežných trhavín, pretože výbuch pochádza z a rýchlo sa rozširujúca ohnivá guľa skôr ako jeden bod ako bežná trhavina. Rusko klasifikuje zbraň skôr ako „ťažký plameňomet“ ako delostrelectvo: je menej účinná proti pechote na otvorenom priestranstve, pretože nevyrába šrapnely, ale je vychovaná tak, aby zasahovala na silné body a opevnenia z blízkej vzdialenosti. Je to bez rozdielu deštruktívne, čo vedie Marc Garlasco Skupina PAX so sídlom v HolandskuPAX
ktorá sa snaží chrániť civilistov, aby túto zbraň označili za „vojnový zločin na stopách“.

Každý výbuch, dokonca aj prasknutie hračkárskeho balónika, vytvára rázovú vlnu. Je to podobné ako zvuková vlna, ale šíri sa nadzvukovou rýchlosťou. Keď sa rázová vlna šíri, spomaľuje sa a čoskoro sa rozpadne na zvukovú vlnu. Rovnako ako zvukové vlny, rázové vlny sú zvyčajne neviditeľné, ale podľa A Michael Birk z Queens's University v Kanade, môžeme ich vidieť cez vytvorenie efektu známeho ako kondenzačný oblak.

Profesor Birk viedol výskum Vriaca kvapalina Explózia výparov alebo BLEVE (vyslovované „blevvies“), ku ktorým dochádza, keď nádoba so stlačeným skvapalneným plynom katastrofálne zlyhá a expandujúci oblak plynu exploduje, a ktoré spôsobujú dvojfázovú explóziu.

„Máte veľký objem plynu pri vysokom tlaku, ktorý sa náhle rozšíri do okolia. Táto expanzia tlačí na okolitý vzduch a to spúšťa rázovú vlnu (polguľu alebo guľu), ktorá sa rozbehne nadzvukovou rýchlosťou,“ povedal profesor Birk pre Forbes. "Expanzia spôsobuje pokles tlaku v počiatočnom objeme a v skutočnosti prekročí a tlak klesne pod okolitý tlak."

Počas tejto fázy pod okolitým alebo podtlakom, ak je vzduch vlhký, znížený tlak spôsobí kondenzáciu vlhkosti zo vzduchu, čím sa vytvorí okamžitý oblak hmly. Kondenzačný oblak môže trvať len zlomok sekundy, kým sa obnoví tlak a znova sa vyparí, a to tak dlho, aby bol viditeľný. To, čo vidíme na týchto videách, je prechodné kondenzačné oblaky tesne za rázovou vlnou.

Kondenzačné oblaky sa niekedy vyskytujú pri veľkých konvenčných výbuchoch. Napríklad pri výbuchu v Bejrúte v roku 2020, keď vybuchlo viac ako päťsto ton dusičnanu amónneho, video krátko ukazuje obrovská, rýchlo sa rozširujúca biela škrupina za rázovou vlnou.

Efekt je najzreteľnejší vo filme z prvých testov jadrových hlavíc, ako napr Bakerov test počas operácie Crossroads v roku 1946, pri ktorej bola pod vodou pod flotilou 25 cieľových lodí odpálená 68-kilotonová atómová bomba. Biely oblak, známy ako a Wilson Cloud pri výskume jadrových zbraní zakryl scénu na dve sekundy po počiatočných rázových vlnách, než sa rozptýlil, aby ukázal stĺp vody a trosky vyvrhnuté vysoko do vzduchu.

Rakety TOS-1 sú nabité termobarickou výbušninou, zmesou tekutého izopropylnitrátu a práškového horčíka. Horčíkový prášok horí pri kontakte so vzduchom, pričom vytvára rozpínajúcu sa ohnivú guľu podobnú BLEVE a vytvára rovnakú silnú rázovú vlnu a fázu negatívneho tlaku. To je dôvod, prečo sú niekedy termobariká zavádzajúco nazývané vákuové bomby.

Zatiaľ čo termobarické výbuchy nemusia nevyhnutne produkovať väčší tlak ako iné výbušniny, rázová vlna trvá dlhšie a je oveľa účinnejšia pri búranie budov. Na rozdiel od iných výbuchov termobarická tlaková vlna „tečie“ okolo rohov a môže zabiť personál vo vnútri zákopov alebo bunkrov, ktorí sú chránení pred šrapnelom. Preto použitie termobariká namiesto plameňometu na útok na opevnené pozície.

Tento typ zbraní je obzvlášť nebezpečný pre civilistov a termobariká sú široko kritizované za ich nerozlišujúce ničenie, najmä v mestských oblastiach. V auguste tím lekárskych a fyzikálnych výskumníkov z univerzity Saint Louis v Missouri vypočítal, že okrem okamžitých úmrtí by jedna salva rakiet TOS-1 v mestskej oblasti pravdepodobne spôsobí viac ako 300 prípadov traumatického poranenia mozgu, niektoré s dlhotrvajúcimi účinkami.

"TOS-1 porušuje princíp rozlišovania podľa medzinárodného práva,“ Garlasco povedal Forbes. „Požiadavka, aby zbraň rozlišovala medzi vojenským objektom a civilným objektom. V skutočnom svete to znamená, že ak zasiahnete tank alebo veliteľské stanovište v meste, nie je možné, aby takéto útoky nezahalili aj civilné domy.“

Garlasco školí vyšetrovateľov vojnových zločinov pre Ukrajinu a hovorí, že videá im môžu pomôcť identifikovať miesta, kde boli spáchané zločiny.

„Videá s použitím TOS-1 majú veľkú hodnotu pre vyšetrovateľov vojnových zločinov, pretože nám pomáhajú potvrdiť použitie zbraní v obývaných oblastiach okrem akýchkoľvek forenzných dôkazov zhromaždených na mieste činu,“ hovorí Garlasco.

Rusko v tomto konflikte voľne využívalo termobariká, kazetové bomby a protipechotné míny, zjavne presvedčené, že nikto nebude nikdy braný na zodpovednosť za porušenie medzinárodného práva. To sa môže ukázať ako ďalší vážny nesprávny výpočet. Videá s explóziou na sociálnych sieťach môžu pomôcť zabezpečiť, že spravodlivosť bude vykonaná, nech to bude trvať akokoľvek dlho.