Чому російська «Зброя з пекла» створює видимі ударні хвилі

Останні відео російських ракетних ударів по Україні показують драматичність видимі ударні хвилі що виходить від вибухів. Ці відео позначено як попередження Реактивні системи залпового вогню ТОС-1А стріляючі термобаричні снаряди, описані як “справді зброя з пекла.” Ракети відомі своєю вибуховою потужністю, а незвичайні видимі ударні хвилі є особливістю їхньої унікальної конструкції, і можуть допомогти слідчим, які займаються порушеннями міжнародного гуманітарного права, визначити, де було використано зброю.

ТОС-1А забезпечує більшу вогневу міць на меншій відстані, ніж інші російські системи залпового вогню, випускаючи залп із 24 ракет, кожна вагою 217 кілограмів, на відстань до восьми кілометрів. Термобаричні боєголовки відрізняються від звичайних вибухових речовин, оскільки вибух походить від a вогненна куля, що швидко розширюється а не в одну точку, як у звичайної фугасної речовини. Росія класифікує цю зброю як «важкий вогнемет», а не як артилерію: вона менш ефективна проти піхоти на відкритому повітрі, оскільки не виробляє осколків, але наведена для ураження опорних пунктів і укріплень з близької відстані. Він без розбору руйнівний, провідний Марк Гарласко Нідерландська група PAXPAX
який прагне захистити цивільних, щоб назвати зброю «воєнним злочином на слідах».

Кожен вибух, навіть тріскання іграшкової повітряної кулі, створює ударну хвилю. Це схоже на звукову хвилю, але поширюється з надзвуковою швидкістю. Коли ударна хвиля поширюється, вона сповільнюється і незабаром перетворюється на звукову хвилю. Як і звукові хвилі, ударні хвилі зазвичай настільки ж невидимі, але відповідно до Проф. Майкл Бірк Університету Квінса, Канада, ми можемо побачити їх через утворення ефекту, відомого як хмара конденсації.

Професор Бірк очолив дослідження Вибухи киплячої рідини, що розширюється або BLEVE (вимовляється як «blevvies»), які виникають, коли посудина, що містить скраплений газ під тиском, катастрофічно виходить з ладу, а хмара газу, що розширюється, детонує, і які викликають двофазний вибух.

«Ви маєте великий об’єм газу під високим тиском, який раптово виходить у навколишнє середовище. Це розширення штовхає навколишнє повітря, і це запускає ударну хвилю (півсферу або сферу), яка витікає з надзвуковою швидкістю», — сказав професор Бірк Forbes. «Розширення призводить до падіння тиску в початковому об’ємі, і воно фактично перевищує тиск, і тиск падає нижче тиску навколишнього середовища».

Під час цієї фази тиску нижче навколишнього або негативного тиску, якщо повітря вологе, знижений тиск спричиняє конденсацію вологи з повітря, створюючи миттєву хмару туману. Конденсаційна хмара може проіснувати лише частки секунди, перш ніж тиск відновиться, і вона знову випарується, достатньо довго, щоб її було видно. Те, що ми бачимо на цих відео швидкоплинні конденсаційні хмари відразу за ударною хвилею.

Хмари конденсації іноді можна побачити під час великих звичайних вибухів. Наприклад, під час вибуху в порту Бейрута у 2020 році, коли вибухнуло понад п’ятсот тонн аміачної селітри, на відео коротко показано гігантська біла раковина, що швидко розширюється за ударною хвилею.

Ефект найбільш очевидний у фільмах ранніх випробувань ядерних боєголовок, таких як Тест Бейкера під час операції «Перехрестя» в 1946 році, під час якої атомна бомба потужністю 25 кілотонн була підірвана під водою під флотилією з 68 кораблів-мішеней. Біла хмара, відома як a Вілсон Хмара у дослідженні ядерної зброї, затуляв сцену на дві секунди після початкових ударних хвиль, перш ніж розсіятися, щоб показати стовп води та уламки, підкинуті високо в повітря.

Ракети ТОС-1 споряджені термобаричною вибухівкою – сумішшю рідкого ізопропілнітрату та порошкоподібного магнію. Порошок магнію горить при контакті з повітрям, утворюючи вогняну кулю, що розширюється, схожу на BLEVE, створюючи таку ж потужну ударну хвилю та фазу негативного тиску. Ось чому іноді бувають термобарики оманливо називаються вакуумними бомбами.

Хоча термобаричні вибухи не обов’язково створюють більший тиск, ніж інші вибухові речовини, ударна хвиля триває довше і є набагато ефективнішою при знесення будівель. На відміну від інших вибухів, термобарична вибухова хвиля «тече» навколо кутів і може вбити персонал в траншеях або бункерах, які захищені від осколків. Звідси використання термобарики замість вогнемета для атаки на укріплені позиції.

Цей вид зброї особливо небезпечний для мирного населення, і термобарику широко критикують за її невибіркове знищення, особливо в міських районах. У серпні група дослідників-медиків і фізиків з Університету Сент-Луїса, штат Міссурі, підрахувала, що окрім миттєвих смертей, один залп ракет TOS-1 у міській місцевості міг би ймовірно, спричинити понад 300 випадків черепно-мозкових травмдеякі з довгостроковими ефектами.

«ГС-1 порушує принцип розрізнення відповідно до міжнародного права», Гарласко сказав Forbes. «Вимога до зброї розрізняти військовий об’єкт від цивільного. У реальному світі це означає, що якщо ви потрапите в танк або командний пункт у місті, неможливо не охопити такими ударами також цивільні будинки».

Гарласко навчає розслідувачів військових злочинів для України і каже, що відео можуть допомогти їм визначити місця скоєння злочинів.

«Відеозаписи використання TOS-1 мають велике значення для розслідувачів військових злочинів, оскільки вони допомагають нам підтвердити використання зброї в населених пунктах на додаток до будь-яких доказів, зібраних на місці події», — каже Гарласко.

Росія вільно використовувала термобарики, касетні бомби та протипіхотні міни в цьому конфлікті, мабуть, впевнена, що ніхто ніколи не буде притягнутий до відповідальності за порушення міжнародного права. Це може виявитися ще одним серйозним прорахунком. Відео вибухів у соціальних мережах можуть допомогти переконатися, що справедливість здійсниться, хоч би довго це зайняло.