Kodėl Rusijos „Ginklas iš pragaro“ sukuria matomas smūgio bangas

Naujausi vaizdo įrašai Rusijos raketų atakos Ukrainoje yra dramatiškos matomos smūgio bangos sklindantis nuo sprogimų. Šiuos vaizdo įrašus nurodė kaip įspėjimus TOS-1A daugybiniai raketų paleidimo įrenginiai šaudyti termobariniais šoviniais, apibūdinamais kaip „tikras ginklas iš pragaro. Raketos yra žinomos dėl savo sprogstamosios galios, o neįprastos matomos smūgio bangos yra jų unikalaus dizaino bruožas – tai gali padėti tarptautinės humanitarinės teisės pažeidimus nagrinėjantiems tyrėjams surasti, kur naudojami ginklai.

TOS-1A užtikrina didesnę ugnies jėgą per trumpesnį atstumą nei kiti Rusijos daugkartiniai paleidimo įrenginiai, iššaudami 24 raketas, kurių kiekviena sveria 217 kilogramų, iki aštuonių kilometrų nuotolio. Termobarinės galvutės skiriasi nuo įprastų stiprių sprogstamųjų medžiagų, nes sprogimas kyla iš a sparčiai besiplečiantis ugnies kamuolys o ne vienas taškas, kaip įprastas didelis sprogmuo. Rusija šį ginklą priskiria „sunkiesiems liepsnosvaidiams“, o ne artilerijai: jis yra mažiau efektyvus prieš pėstininkus atviroje vietoje, nes negamina skeveldros, o yra išugdomas iš arti susišaudyti su tvirtovėmis ir įtvirtinimais. Tai beatodairiškai destruktyvi, pirmaujanti Marcui Garlasco Nyderlandų grupė PAXPAX
kuria siekiama apsaugoti civilius, kad ginklas būtų pavadintas „karo nusikaltimu bėgiais“.

Kiekvienas sprogimas, net žaislinio baliono sprogimas, sukelia smūgio bangą. Tai panaši į garso bangą, bet sklinda viršgarsiniu greičiu. Smūgio bangai plintant ji sulėtėja ir netrukus virsta garso banga. Kaip ir garso bangos, smūginės bangos paprastai yra tokios pat nematomos, bet pagal Prof. Michaelas Birkas Kvinso universitete, Kanadoje, galime juos pamatyti, kai susidaro efektas, žinomas kaip kondensacijos debesis.

Prof Birk vadovavo tyrimams Verdančio skysčio išsiplėtimo garų sprogimai arba BLEVE (tariama „blevvies“), kurie atsiranda, kai indas, kuriame yra suslėgtos suskystintos dujos, katastrofiškai sugenda ir besiplečiantis dujų debesis detonuoja, ir sukelia dviejų fazių sprogimą.

„Jūs turite didelį kiekį aukšto slėgio dujų, kurios staiga išsiskleidžia į aplinką. Šis išsiplėtimas stumia aplinkos orą ir tai sukelia smūginę bangą (pusrutulį arba sferą), kuri išbėga viršgarsiniu greičiu.“ – „Forbes“ sakė prof. „Dėl plėtimosi slėgis sumažėja pradiniame tūryje ir iš tikrųjų viršija, o slėgis nukrenta žemiau aplinkos slėgio.

Per šią žemesnio nei aplinkos slėgio arba neigiamo slėgio fazę, jei oras yra drėgnas, dėl sumažinto slėgio drėgmė kondensuojasi iš oro ir akimirksniu susidaro rūko debesis. Kondensacijos debesis gali trukti tik sekundės dalį, kol atstatomas slėgis, ir jis vėl išgaruoja, tik pakankamai ilgai, kad būtų matomas. Tai, ką matome šiuose vaizdo įrašuose trumpalaikiai kondensacijos debesys tik už smūgio bangos.

Kondensacijos debesys kartais matomi didelių įprastų sprogimų metu. Pavyzdžiui, per 2020 m. sprogimą Beiruto uoste, kai detonavo daugiau nei penki šimtai tonų amonio nitrato, vaizdo įraše trumpai parodyta milžiniškas, greitai besiplečiantis baltas apvalkalas už smūgio bangos.

Poveikis yra akivaizdžiausias filmuose iš ankstyvųjų branduolinių galvučių bandymų, tokių kaip Bakerio testas 1946 m. ​​operacijos „Crossroads“ metu, kurios metu po 25 tikslinių laivų flotile po vandeniu buvo susprogdinta 68 kilotonų atominė bomba. Baltas debesis, žinomas kaip a Vilsono debesis branduolinių ginklų tyrimuose po pirminių smūgių dvi sekundes užtemdė sceną, o po to išsisklaidė, kad parodytų vandens stulpą ir nuolaužas, išmestas aukštai į orą.

TOS-1 raketos yra supakuotos su termobariniu sprogmeniu, skysto izopropilo nitrato ir miltelių pavidalo magnio mišiniu. Magnio milteliai dega sąlytyje su oru, sudarydami besiplečiantį ugnies rutulį, panašų į BLEVE, ir sukurdami tokią pat galingą smūgio bangą bei neigiamo slėgio fazę. Štai kodėl kartais yra termobarikai klaidinančiai vadinamos vakuuminėmis bombomis.

Nors termobariniai sprogimai nebūtinai sukuria didesnį slėgį nei kiti sprogmenys, smūgio banga trunka ilgiau ir yra daug efektyvesnė griauti pastatus. Skirtingai nuo kitų sprogimų, termobarinė sprogimo banga „teka“ už kampų ir gali nužudyti apkasuose ar bunkeriuose esančius darbuotojus, kurie yra apsaugoti nuo šrapnelių. Todėl vietoj liepsnosvaidžio naudojami termobarikai, skirti atakuoti įtvirtintas pozicijas.

Šio tipo ginklai ypač pavojingi civiliams, o termobarikai yra plačiai kritikuojami dėl jų beatodairiško naikinimo, ypač miestuose. Rugpjūčio mėn. medicinos ir fizikos tyrėjų komanda iš Sent Luiso universiteto (Misūris) apskaičiavo, kad, be tiesioginių mirčių, viena TOS-1 raketų salvė miesto zonoje. gali sukelti daugiau nei 300 trauminio smegenų sužalojimo atvejų, kai kurios turi ilgalaikį poveikį.

„TOS-1 pažeidžia atskyrimo principas pagal tarptautinę teisę“, Garlasco pasakojo „Forbes“. „Reikalavimas ginklui atskirti karinį objektą nuo civilinio objekto. Realiame pasaulyje tai reiškia, kad jei pataikote į tanką ar komandų postą mieste, neįmanoma tokiais smūgiais neapgaubti ir civilių namų.

Garlasco rengia karo nusikaltimų tyrėjus Ukrainoje ir teigia, kad vaizdo įrašai gali padėti jiems nustatyti nusikaltimų įvykdymo vietas.

„Vaizdo įrašai apie TOS-1 naudojimą yra labai vertingi karo nusikaltimų tyrėjams, nes jie padeda mums patvirtinti ginklo naudojimą apgyvendintose vietose, be bet kokių įvykio vietoje surinktų teismo ekspertizės įrodymų“, – sako Garlasco.

Rusija šiame konflikte nemokamai panaudojo termobarikus, kasetines bombas ir priešpėstines minas, matyt, įsitikinusi, kad niekas niekada nebus patrauktas atsakomybėn už tarptautinės teisės pažeidimus. Tai gali pasirodyti dar vienas rimtas klaidingas skaičiavimas. Sprogimo vaizdo įrašai socialinėje žiniasklaidoje gali padėti užtikrinti, kad teisingumas būtų įvykdytas, kad ir kiek tai užtruktų.