De ce „arma din iad” a Rusiei produce unde de șoc vizibile

Videoclipuri recente a atacurilor cu rachete rusești în Ucraina arată dramatic unde de șoc vizibile emanate din explozii. Aceste videoclipuri sunt identificate ca avertismente de Lansatoare de rachete multiple TOS-1A trage de cartușe termobarice, descrisă ca „cu adevărat o armă din iad.” Rachetele sunt cunoscute pentru puterea lor explozivă, iar undele de șoc vizibile neobișnuite sunt o caracteristică a designului lor unic – și pot ajuta anchetatorii care caută încălcări ale dreptului internațional umanitar să găsească unde sunt folosite armele.

TOS-1A furnizează o putere de foc mai mare pe o rază de acțiune mai scurtă decât alte lansatoare multiple rusești, trăgând o salvă de 24 de rachete, fiecare cântărind 217 kg la o rază de acțiune de opt kilometri. Ogivele termobarice sunt distincte de explozivii puternici normali, deoarece explozia provine de la a minge de foc care se extinde rapid mai degrabă decât un singur punct ca un exploziv puternic normal. Rusia clasifică arma ca „aruncător de flăcări grele” mai degrabă decât artilerie: este mai puțin eficientă împotriva infanteriei în aer liber, deoarece nu produce schije, ci este ridicată pentru a angaja puncte forte și fortificații de la distanță apropiată. Este fără discernământ distructiv, conducând Marc Garlasco, de Grupul PAX din OlandaPAX
care încearcă să-i protejeze pe civili pentru a numi arma „o crimă de război pe calea ferată”.

Fiecare explozie, chiar și explozia balonului de jucărie, produce o undă de șoc. Aceasta este similară cu o undă sonoră, dar călătorește cu o viteză supersonică. Pe măsură ce unda de șoc se extinde, ea încetinește și se degradează în curând într-o undă sonoră. La fel ca undele sonore, undele de șoc sunt de obicei la fel de invizibile, dar conform prof. A Michael Birk de la Universitatea Queens, Canada, le putem vedea prin formarea unui efect cunoscut sub numele de nor de condensare.

Profesorul Birk a condus cercetări în acest sens Explozii de vapori de expansiune lichid în fierbere sau BLEVE (pronunțate „blevvies”) care apar atunci când nava care conține un gaz lichefiat presurizat eșuează catastrofal și norul de gaz în expansiune detonează și care produc o explozie în două faze.

„Aveți un volum mare la presiune înaltă de gaz care se extinde brusc în mediul înconjurător. Această expansiune împinge aerul din jur și aceasta declanșează o undă de șoc (o emisferă sau sferă) care se termină cu o viteză supersonică”, a declarat profesorul Birk pentru Forbes. „Extinderea face ca presiunea să scadă în volumul inițial și de fapt depășește, iar presiunea scade sub presiunea ambientală.”

În timpul acestei faze de presiune sub ambientală sau de presiune negativă, dacă aerul este umed, presiunea redusă face ca umezeala să se condenseze din aer, creând un nor instantaneu de ceață. Norul de condensare poate dura doar o fracțiune de secundă înainte ca presiunea să fie restabilită și se evaporă din nou, doar suficient pentru a fi vizibil. Ceea ce vedem pe aceste videoclipuri sunt nori tranzitori de condensare chiar în spatele undei de șoc.

Norii de condensare sunt uneori văzuți în exploziile convenționale mari. De exemplu, în explozia din 2020 în portul Beirut, când peste cinci sute de tone de nitrat de amoniu au detonat, videoclipul arată pe scurt o coajă albă uriașă, cu expansiune rapidă în spatele undei de şoc.

Efectul este cel mai evident în filmele din primele teste nucleare, cum ar fi Testul Baker în timpul Operațiunii Crossroads din 1946, în care o bombă atomică de 25 de kilotone a fost detonată sub apă sub o flotilă de 68 de nave țintă. Un nor alb, cunoscut sub numele de a Wilson Cloud în cercetarea armelor nucleare, a ascuns scena timp de două secunde după undele de șoc inițiale înainte de a se dispersa pentru a arăta coloana de apă și epava aruncată sus în aer.

Rachetele TOS-1 sunt ambalate cu exploziv termobaric, un amestec de nitrat de izopropil lichid și magneziu sub formă de pulbere. Pulberea de magneziu arde la contactul cu aerul, producând o minge de foc în expansiune similară unui BLEVE și producând aceeași undă de șoc puternică și fază de presiune negativă. Acesta este motivul pentru care sunt uneori termobarici numite în mod înșelător bombe cu vid.

În timp ce exploziile termobarice nu produc neapărat o presiune mai mare decât alți explozivi, unda de șoc durează mai mult și este mult mai eficientă la dărâmarea clădirilor. Spre deosebire de alte explozii, o undă de explozie termobarică „curge” prin colțuri și poate ucide personalul din tranșee sau buncăre care sunt protejate de schije. De aici și utilizarea termobaricilor în locul unui aruncător de flăcări pentru a ataca pozițiile fortificate.

Acest tip de armă este deosebit de periculos pentru civili, iar termobarele sunt criticate pe scară largă pentru distrugerea lor nediscriminatorie, mai ales în zonele urbane. În august, o echipă de cercetători în medicină și fizică de la Universitatea Saint Louis, Missouri a calculat că, pe lângă decesele imediate, o salvă de rachete TOS-1 într-o zonă urbană poate provoca peste 300 de cazuri de leziuni cerebrale traumatice, unele cu efecte de lungă durată.

„TOS-1 încalcă principiul distincției conform dreptului internațional” Garlasco a spus Forbes. „Cerința ca o armă să facă distincția între un obiect militar și un obiect civil. În lumea reală, asta înseamnă că, dacă loviți un tanc sau un post de comandă într-un oraș, este imposibil să nu învăluiți și casele civililor în astfel de lovituri.”

Garlasco pregătește anchetatori pentru crime de război pentru Ucraina și spune că videoclipurile îi pot ajuta să identifice locațiile în care au fost comise crime.

„Videoclipurile cu utilizarea TOS-1 sunt de mare valoare pentru anchetatorii crimelor de război, deoarece ne ajută să confirmăm utilizarea armelor în zonele populate, pe lângă orice dovezi criminalistice strânse la fața locului”, spune Garlasco.

Rusia a făcut uz liber de termobarici, bombe cu dispersie și mine antipersonal în acest conflict, aparent încrezătoare că nimeni nu va fi niciodată tras la răspundere pentru încălcarea dreptului internațional. Aceasta se poate dovedi a fi o altă greșeală gravă de calcul. Videoclipurile cu explozie de pe rețelele sociale pot ajuta la asigurarea faptului că se face dreptate, oricât de mult va dura.