Proč ruská „zbraň z pekla“ produkuje viditelné rázové vlny

Nejnovější videa ruských raketových útoků na Ukrajině je dramatický viditelné rázové vlny vycházející z výbuchů. Tato videa jsou označena jako stávky od Vícenásobné raketomety TOS-1A vypalování termobarických nábojů, popisovaných jako „opravdu zbraň z pekla.“ Rakety jsou známé svou výbušnou silou a neobvyklé viditelné rázové vlny jsou rysem jejich jedinečné konstrukce – a mohou pomoci vyšetřovatelům, kteří se zabývají porušováním mezinárodního humanitárního práva, najít, kde jsou zbraně použity.

TOS-1A poskytuje větší palebnou sílu na kratší vzdálenost než jiné ruské vícenásobné odpalovací zařízení a odpaluje salvu 24 raket, z nichž každá váží 217 kilogramů do vzdálenosti osmi kilometrů. Termobarické hlavice se liší od normálních trhavin, protože výbuch pochází z a rychle se rozšiřující ohnivá koule spíše než jeden bod jako normální trhavina. Rusko tuto zbraň klasifikuje spíše jako „těžký plamenomet“ než jako dělostřelectvo: je méně účinná proti pěchotě na otevřeném prostranství, protože nevytváří šrapnely, ale je vychována tak, aby napadala opevnění a opevnění zblízka. Je bez rozdílu destruktivní, což vede Marca Garlasca Nizozemská skupina PAXPAX
která se snaží chránit civilisty, aby označila zbraň za „válečný zločin na stopách“.

Každá exploze, dokonce i prasknutí balónku na hraní, vytváří rázovou vlnu. To je podobné zvukové vlně, ale šíří se nadzvukovou rychlostí. Jak se rázová vlna šíří, zpomaluje se a brzy se rozpadá na zvukovou vlnu. Stejně jako zvukové vlny jsou rázové vlny obvykle jako neviditelné, ale podle Prof. A Michael Birk z Queens's University v Kanadě, můžeme je vidět prostřednictvím vytvoření efektu známého jako kondenzační mrak.

Profesor Birk vedl výzkum Vroucí kapalina Exploze páry nebo BLEVE (vyslovováno 'blevvies'), ke kterým dochází, když nádoba se stlačeným zkapalněným plynem katastrofálně selže a expandující oblak plynu exploduje a které způsobí dvoufázovou explozi.

„Máte velký objem plynu o vysokém tlaku, který se náhle rozšíří do okolí. Tato expanze tlačí na okolní okolní vzduch a to spustí rázovou vlnu (polokouli nebo kouli), která vyběhne nadzvukovou rychlostí,“ řekl profesor Birk pro Forbes. "Expanze způsobuje pokles tlaku v počátečním objemu a ve skutečnosti překročí a tlak klesne pod okolní tlak."

Během této fáze pod okolním nebo podtlakem, pokud je vzduch vlhký, snížený tlak způsobí kondenzaci vlhkosti ze vzduchu, čímž se okamžitě vytvoří oblak mlhy. Kondenzační mrak může trvat jen zlomek sekundy, než se obnoví tlak a znovu se vypaří, právě tak dlouho, aby byl viditelný. To, co vidíme na těchto videích, je přechodné kondenzační mraky těsně za rázovou vlnou.

Kondenzační mraky jsou někdy vidět při velkých konvenčních explozích. Například při výbuchu v Bejrútu v roce 2020, kdy explodovalo přes pět set tun dusičnanu amonného, ​​video krátce ukazuje obří, rychle se rozšiřující bílá skořápka za rázovou vlnou.

Účinek je nejzřetelnější ve filmu z prvních testů jaderných hlavic, jako je např Bakerův test během operace Crossroads v roce 1946, při níž byla pod vodou pod flotilou 25 cílových lodí odpálena 68kilotunová atomová bomba. Bílý mrak, známý jako a Wilsonův oblak při výzkumu jaderných zbraní zakryl scénu na dvě sekundy po počátečních rázových vlnách, než se rozptýlil, aby ukázal sloupec vody a trosky vyhozené vysoko do vzduchu.

Rakety TOS-1 jsou naplněny termobarickou výbušninou, směsí kapalného isopropylnitrátu a práškového hořčíku. Hořčíkový prášek hoří při kontaktu se vzduchem, vytváří rozpínající se ohnivou kouli podobnou BLEVE a vytváří stejně silnou rázovou vlnu a následnou podtlakovou fázi. To je důvod, proč jsou někdy termobarika klamavě nazývané vakuové bomby.

Zatímco termobarické výbuchy nemusí nutně produkovat větší tlak než jiné výbušniny, rázová vlna trvá déle a je mnohem účinnější při bourání budov. Na rozdíl od jiných výbuchů termobarická tlaková vlna „teče“ za rohy a může zabít personál uvnitř zákopů nebo bunkrů, kteří jsou chráněni před šrapnely. Proto použití termobariků místo plamenometu k útoku na opevněné pozice.

Tento typ zbraní je zvláště nebezpečný pro civilisty a termobariky jsou široce kritizovány za jejich nevybíravé ničení, zejména v městských oblastech. V srpnu tým lékařských a fyzikálních výzkumníků z univerzity Saint Louis v Missouri vypočítal, že kromě bezprostředních úmrtí by jedna salva rakety TOS-1 v městské oblasti pravděpodobně způsobí více než 300 případů traumatického poranění mozku, některé s dlouhodobými účinky.

"TOS-1 porušuje princip rozlišování podle mezinárodního práva,“ Garlasco řekl Forbes. „Požadavek, aby zbraň rozlišovala mezi vojenským objektem a civilním objektem. V reálném světě to znamená, že pokud zasáhnete tank nebo velitelské stanoviště ve městě, je nemožné nezahalit do takových útoků i civilní domy.“

Garlasco školí vyšetřovatele válečných zločinů pro Ukrajinu a říká, že videa jim mohou pomoci identifikovat místa, kde byly spáchány zločiny.

„Videa o použití TOS-1 mají pro vyšetřovatele válečných zločinů velkou hodnotu, protože nám pomáhají potvrdit použití zbraní v obydlených oblastech kromě jakýchkoli forenzních důkazů shromážděných na místě činu,“ říká Garlasco.

Rusko v tomto konfliktu volně použilo termobariká, kazetové bomby a protipěchotní miny, zjevně přesvědčené, že nikdo nebude nikdy hnán k odpovědnosti za porušení mezinárodního práva. To se může ukázat jako další vážný omyl. Videa z exploze na sociálních sítích mohou pomoci zajistit, že spravedlnost bude vykonána, ať to bude trvat jakkoli dlouho.