Miksi Venäjän "helvetin ase" tuottaa näkyviä shokkiaaltoja

Viimeaikaiset videot Venäjän raketti-iskut Ukrainassa ovat dramaattisia näkyvät shokkiaallot räjähdyksistä peräisin. Nämä videot ovat varoittaneet TOS-1A useita raketinheittimiä ampumalla termobaarisia patruunoita, joita kuvataan "todella ase helvetistä.” Raketit tunnetaan räjähdysvoimastaan, ja epätavalliset näkyvät iskuaallot ovat niiden ainutlaatuisen suunnittelun piirre – ja ne voivat auttaa kansainvälisen humanitaarisen oikeuden rikkomuksia tutkivia tutkijoita löytämään aseiden käyttöpaikan.

TOS-1A tuottaa raskaampaa tulivoimaa lyhyemmällä kantamalla kuin muut venäläiset kantoraketit, ja se laukaisee 24 raketin salvon, joista kukin painaa 217 kiloa, kahdeksan kilometrin kantamaan. Termobaariset taistelukärjet eroavat tavallisista voimakkaista räjähteistä, koska räjähdys tulee a nopeasti laajeneva tulipallo yhden pisteen sijaan kuten normaali voimakas räjähdysaine. Venäjä luokittelee aseen "raskaaksi liekinheittimeksi" tykistön sijaan: se on vähemmän tehokas jalkaväkeä vastaan ​​ulkona, koska se ei tuota sirpaleita, vaan se kasvatetaan ottamaan vastaan ​​vahvuuksia ja linnoituksia lähietäisyydeltä. Se on umpimähkäisesti tuhoisa, mikä johtaa Marc Garlascoa Hollantilainen konserni PAXPAX
joka pyrkii suojelemaan siviilejä kutsumaan asetta "raiteelliseksi sotarikokseksi".

Jokainen räjähdys, jopa leluilmapallon poksahdus, tuottaa iskuaallon. Tämä on samanlainen kuin ääniaalto, mutta kulkee yliääninopeudella. Kun iskuaalto leviää, se hidastuu ja vaimenee pian ääniaalloksi. Kuten ääniaallot, shokkiaallot ovat yleensä yhtä näkymättömiä, mutta sen mukaan Professori Michael Birk Kanadan Queens's Universitystä voimme ehkä nähdä ne kondensaatiopilvenä tunnetun efektin muodostumisen kautta.

Professori Birk on johtanut tutkimusta Kiehuva neste, laajeneva höyryräjähdys tai BLEVE:t (lausutaan "blevvies"), jotka syntyvät, kun paineistettua nesteytettyä kaasua sisältävä alus epäonnistuu katastrofaalisesti ja laajeneva kaasupilvi räjähtää, ja jotka aiheuttavat kaksivaiheisen räjähdyksen.

"Sinulla on suuri määrä korkeapainekaasua, joka yhtäkkiä laajenee ympäristöön. Tämä laajeneminen painaa ympäröivää ilmaa ja tämä käynnistää shokkiaallon (puolipallon tai pallon), joka loppuu yliääninopeudella." Professori Birk kertoi Forbesille. "Laajentuminen aiheuttaa paineen laskun alkuperäisessä tilavuudessa ja se itse asiassa ylittää ja paine putoaa ympäristön paineen alapuolelle."

Jos ilma on kosteaa tämän alipaine- tai alipainevaiheen aikana, alentunut paine aiheuttaa kosteuden tiivistymisen ilmasta muodostaen välittömän sumupilven. Kondensaatiopilvi voi kestää vain sekunnin murto-osan ennen kuin paine palautuu ja se haihtuu uudelleen, vain tarpeeksi kauan, jotta se näkyy. Näillä videoilla näemme ohimeneviä kondensaatiopilviä juuri shokkiaallon takana.

Kondensoitumispilviä nähdään joskus suurissa tavanomaisissa räjähdyksissä. Esimerkiksi vuoden 2020 Beirutin satamaräjähdyksessä, kun yli viisisataa tonnia ammoniumnitraattia räjähti, video näyttää lyhyesti jättimäinen, nopeasti laajeneva valkoinen kuori shokkiaallon takana.

Vaikutus on selvin elokuvissa varhaisista ydinkärkkokeista, kuten Baker testi Operaatio Crossroadsissa vuonna 1946, jossa 25 kilotonninen atomipommi räjäytettiin veden alla 68 kohdealuksen laivueen alla. Valkoinen pilvi, joka tunnetaan nimellä a Wilsonin pilvi ydinasetutkimuksessa peitti kohtauksen kahdeksi sekunniksi ensimmäisten shokkiaaltojen jälkeen ennen kuin hajaantui ja näytti vesipatsaan ja hylkyjen heitetyksi korkealle ilmaan.

TOS-1-raketit on pakattu lämpöbaarisella räjähteellä, nestemäisen isopropyylinitraatin ja jauhetun magnesiumin seoksella. Magnesiumjauhe palaa joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa, muodostaen laajenevan tulipallon, joka on samanlainen kuin BLEVE, ja tuottaa saman voimakkaan iskuaallon ja alipainevaiheen. Tästä syystä termobaarit ovat joskus harhaanjohtavasti alipainepommeiksi kutsuttuja.

Vaikka termobaariset puhallukset eivät välttämättä tuota suurempaa painetta kuin muut räjähteet, iskuaalto kestää pidempään ja on paljon tehokkaampi rakennusten purkamista. Toisin kuin muut räjähdykset, termobaarinen räjähdysaalto "virtaa" kulmien ympäri ja voi tappaa haudoissa tai bunkkereissa olevia henkilöitä, jotka on suojattu sirpaleista. Tästä syystä lämpöbaareiden käyttö liekinheittimen sijaan hyökkäämään linnoitettuihin asemiin.

Tämäntyyppiset aseet ovat erityisen vaarallisia siviileille, ja termobariikkeja kritisoidaan laajalti niiden mielivaltaisesta tuhoamisesta, erityisesti kaupunkialueilla. Elokuussa lääketieteen ja fysiikan tutkijaryhmä Saint Louisin yliopistosta Missourista laski, että välittömien kuolemantapausten lisäksi yksi TOS-1-rakettien salpa kaupunkialueella aiheuttaa todennäköisesti yli 300 traumaattista aivovauriotapausta, joillakin on pitkäkestoisia vaikutuksia.

"TOS-1 rikkoo erotteluperiaate kansainvälisen oikeuden mukaan" Garlasco kertoi Forbesille. "Vaatimus, että ase erottaa sotilasobjektin siviiliobjektista. Todellisessa maailmassa se tarkoittaa, että jos osut panssarivaunuun tai komentoasemaan kaupungissa, on mahdotonta olla peittämättä myös siviilikotteja tällaisilla iskuilla."

Garlasco kouluttaa Ukrainan sotarikosten tutkijoita ja sanoo, että videot voivat auttaa heitä tunnistamaan paikat, joissa rikoksia on tehty.

"TOS-1:n käytöstä tehdyt videot ovat erittäin arvokkaita sotarikosten tutkijoille, koska ne auttavat meitä vahvistamaan aseiden käytön asutuilla alueilla mahdollisten rikosteknisten todisteiden lisäksi", sanoo Garlasco.

Venäjä on käyttänyt vapaasti termobariikkeja, rypälepommia ja jalkaväkimiinoja tässä konfliktissa, ilmeisesti luottaen siihen, ettei ketään koskaan jouduta vastuuseen kansainvälisen oikeuden rikkomisesta. Se voi osoittautua jälleen vakavaksi virhearvioitavaksi. Sosiaalisen median räjähdysvideot voivat auttaa varmistamaan, että oikeus toteutuu, kuinka kauan se kestää.