Защо руското „оръжие от ада“ произвежда видими ударни вълни

Скорошни видеоклипове на руските ракетни атаки в Украйна показват драматични видими ударни вълни произтичащи от експлозиите. Тези видеоклипове са идентифицирани като удари от Ракетни установки за залпов огън TOS-1A изстрелващи термобарични патрони, описани като „наистина оръжие от ада.” Ракетите са известни със своята експлозивна сила, а необичайните видими ударни вълни са характеристика на техния уникален дизайн и могат да помогнат на следователите, които разследват нарушения на международното хуманитарно право, да намерят къде са използвани оръжията.

TOS-1A осигурява по-голяма огнева мощ на по-малък обсег от други руски многострелови установки, изстрелвайки залп от 24 ракети, всяка тежаща 217 килограма, на разстояние от осем километра. Термобаричните бойни глави се различават от нормалните мощни експлозиви, тъй като взривът идва от a бързо разширяваща се огнена топка а не една точка като нормален силен експлозив. Русия класифицира оръжието като „тежък огнехвъргачка“, а не като артилерия: то е по-малко ефективно срещу пехота на открито, тъй като не произвежда шрапнели, но се издига, за да атакува опорни точки и укрепления от близко разстояние. Той е безразборно разрушителен, водещ Марк Гарласко, на Базираната в Холандия група PAXPAX
който се стреми да защити цивилни, за да нарече оръжието „военно престъпление по следите“.

Всяка експлозия, дори пукането на балон играчка, предизвиква ударна вълна. Това е подобно на звукова вълна, но се движи със свръхзвукова скорост. Докато ударната вълна се разпространява, тя се забавя и скоро се разпада в звукова вълна. Подобно на звуковите вълни, ударните вълни обикновено са толкова невидими, но според проф. Майкъл Бирк от Университета Куинс, Канада, може да успеем да ги видим чрез образуването на ефект, известен като кондензационен облак.

Проф. Бирк ръководи изследване на Експлозии на кипяща течност, разширяваща се пара или BLEVE (произнася се „blevvies“), които възникват, когато съдът, съдържащ втечнен газ под налягане, се повреди катастрофално и разширяващият се газов облак детонира, и които предизвикват двуфазна експлозия.

„Имате голям обем газ под високо налягане, който внезапно се разширява в околната среда. Това разширяване натиска заобикалящия въздух и това започва ударна вълна (полусфера или сфера), която изтича със свръхзвукова скорост.“, каза проф. Бирк пред Forbes. „Разширяването води до спадане на налягането в първоначалния обем и то всъщност превишава и налягането пада под налягането на околната среда.“

По време на тази фаза под атмосферното или отрицателно налягане, ако въздухът е влажен, пониженото налягане води до кондензиране на влага от въздуха, създавайки мигновен облак от мъгла. Кондензационният облак може да продължи само част от секундата, преди налягането да се възстанови и да се изпари отново, достатъчно дълго, за да бъде видим. Това, което виждаме на тези видеоклипове, е преходни кондензационни облаци точно зад ударната вълна.

Кондензационни облаци понякога се наблюдават при големи конвенционални експлозии. Например при взрива на пристанището в Бейрут през 2020 г., когато над петстотин тона амониев нитрат детонираха, видеото показва накратко гигантска, бързо разширяваща се бяла черупка зад ударната вълна.

Ефектът е най-очевиден във филм от ранни тестове на ядрени бойни глави, като Тест на Бейкър по време на операция Crossroads през 1946 г., в която 25-килотона атомна бомба е детонирана под вода под флотилия от 68 кораба-мишени. Бял облак, известен като a Уилсън Клауд в изследванията на ядрените оръжия, скриха сцената за две секунди след първоначалните ударни вълни, преди да се разпръснат, за да покажат стълба от вода и останки, хвърлени високо във въздуха.

Ракетите TOS-1 са пълни с термобаричен експлозив, смес от течен изопропил нитрат и прахообразен магнезий. Магнезиевият прах изгаря при контакт с въздуха, създавайки разширяваща се огнена топка, подобна на BLEVE и произвеждаща същата мощна ударна вълна и закъсняла фаза на отрицателно налягане. Ето защо термобариците понякога са подвеждащо наричани вакуумни бомби.

Докато термобаричните взривове не произвеждат непременно по-голямо налягане от другите експлозиви, ударната вълна продължава по-дълго и е много по-ефективна при събаряне на сгради. За разлика от други експлозии, термобарична взривна вълна "тече" около ъглите и може да убие персонал в окопи или бункери, който е защитен от шрапнели. Оттук и използването на термобарика вместо огнехвъргачка за атака на укрепени позиции.

Този тип оръжия са особено опасни за цивилните, а термобариците са широко критикувани за безразборното им унищожаване, особено в градските райони. През август екип от медицински и физични изследователи от университета Сейнт Луис, Мисури, изчисли, че в допълнение към незабавните смъртни случаи, един залп от ракети TOS-1 в градска зона би вероятно причиняват повече от 300 случая на травматични мозъчни наранявания, някои с дълготраен ефект.

„TOS-1 нарушава принцип на разграничение съгласно международното право," Garlasco каза Forbes. „Изискването за оръжие да прави разлика между военен обект и граждански обект. В реалния свят това означава, че ако ударите танк или команден пункт в град, е невъзможно да не обхванете и цивилни домове в такива удари.

Гарласко обучава следователи на военни престъпления за Украйна и казва, че видеоклиповете могат да им помогнат да идентифицират местата, където са извършени престъпления.

„Видеоклиповете с използване на TOS-1 са от голяма стойност за разследващите военни престъпления, тъй като ни помагат да потвърдим използването на оръжие в населени райони в допълнение към всички съдебномедицински доказателства, събрани на местопроизшествието“, казва Гарласко.

Русия използва свободно термобарични, касетъчни бомби и противопехотни мини в този конфликт, очевидно уверена, че никой никога няма да бъде подведен под отговорност за нарушаване на международното право. Това може да се окаже още една сериозна грешка. Видеоклиповете на експлозията в социалните медии може да помогнат да се гарантира, че справедливостта ще бъде въздадена, колкото и време да отнеме.