Mengapa 'Senjata Dari Neraka' Rusia Menghasilkan Gelombang Kejutan yang Kelihatan

Video terkini serangan roket Rusia di Ukraine menunjukkan dramatik gelombang kejutan yang boleh dilihat berpunca daripada letupan. Video ini dikenal pasti sebagai mogok oleh TOS-1A pelbagai pelancar roket menembak pusingan termobarik, digambarkan sebagai “benar-benar senjata dari neraka.” Roket itu terkenal dengan kuasa letupannya, dan gelombang kejutan yang kelihatan luar biasa adalah ciri reka bentuk uniknya – dan boleh membantu penyiasat meneliti pelanggaran undang-undang kemanusiaan antarabangsa mencari tempat senjata itu digunakan.

TOS-1A memberikan kuasa tembakan yang lebih berat dalam jarak yang lebih pendek daripada pelancar berbilang Rusia yang lain, menembak salvo 24 roket, setiap satu seberat 217 kilo hingga jarak lapan kilometer. Kepala peledak termobarik berbeza daripada bahan letupan tinggi biasa kerana letupan itu berasal dari a bola api yang berkembang pesat bukannya satu titik seperti bahan letupan tinggi biasa. Rusia mengklasifikasikan senjata itu sebagai 'pelempar api berat' dan bukannya artileri: ia kurang berkesan terhadap infantri di tempat terbuka kerana ia tidak menghasilkan serpihan, tetapi dibesarkan untuk melibatkan titik kuat dan kubu dari jarak dekat. Ia merosakkan secara sembarangan, mengetuai Marc Garlasco, daripada Kumpulan PAX yang berpangkalan di BelandaPAX
yang bertujuan untuk melindungi orang awam untuk memanggil senjata itu "jenayah perang di landasan."

Setiap letupan, malah belon mainan meletus, menghasilkan gelombang kejutan. Ini serupa dengan gelombang bunyi tetapi bergerak pada kelajuan supersonik. Apabila gelombang kejutan merebak, ia menjadi perlahan, dan tidak lama lagi mereput menjadi gelombang bunyi. Seperti gelombang bunyi, gelombang kejutan biasanya tidak kelihatan, tetapi menurut Prof. A Michael Birk dari Universiti Queens, Kanada, kita mungkin dapat melihatnya melalui pembentukan kesan yang dikenali sebagai awan pemeluwapan.

Prof Birk telah mengetuai penyelidikan Letupan Wap Mengembang Cecair Mendidih atau BLEVEs (disebut 'blevvies') yang berlaku apabila kapal yang memegang gas cecair bertekanan gagal secara besar-besaran dan awan gas yang mengembang meletup, dan yang menghasilkan letupan dua fasa.

“Anda mempunyai isipadu yang besar pada gas tekanan tinggi yang tiba-tiba mengembang keluar ke persekitaran. Pengembangan ini mendorong udara sekitar ambien dan ini memulakan gelombang kejutan (hemisfera atau sfera) yang habis pada kelajuan supersonik.,” kata Prof Birk kepada Forbes. "Pengembangan menyebabkan tekanan menurun dalam volum awal dan ia sebenarnya melampaui batas dan tekanan turun di bawah tekanan ambien."

Semasa fasa bawah ambien atau tekanan negatif ini, jika udara lembap, tekanan yang berkurang menyebabkan lembapan terpeluwap keluar dari udara, mewujudkan awan kabus serta-merta. Awan pemeluwapan mungkin hanya bertahan sepersekian saat sebelum tekanan dipulihkan dan ia menyejat semula, cukup lama untuk ia kelihatan. Apa yang kita lihat pada video ini ialah awan pemeluwapan sementara hanya di belakang gelombang kejutan.

Awan pemeluwapan kadangkala dilihat dalam letupan konvensional yang besar. Sebagai contoh, dalam letupan pelabuhan Beirut 2020, apabila lebih lima ratus tan ammonium nitrat meletup, video secara ringkas menunjukkan cangkerang putih gergasi, berkembang pesat di sebalik gelombang kejutan.

Kesannya paling jelas dalam filem dari ujian hulu peledak nuklear awal, seperti Ujian tukang roti semasa Operasi Crossroads pada tahun 1946, di mana bom atom 25 kiloton telah diletupkan di bawah air di bawah flotilla 68 kapal sasaran. Awan putih, dikenali sebagai a Wilson Cloud dalam penyelidikan senjata nuklear, mengaburi tempat kejadian selama dua saat selepas gelombang kejutan awal sebelum tersebar untuk menunjukkan tiang air dan serpihan yang dilemparkan tinggi ke udara.

Roket TOS-1 dibungkus dengan bahan letupan termobarik, campuran cecair isopropil nitrat dan serbuk magnesium. Serbuk magnesium terbakar apabila bersentuhan dengan udara, menghasilkan bebola api yang mengembang serupa dengan BLEVE dan menghasilkan gelombang kejutan berkuasa yang sama dan fasa tekanan negatif mengekori. Inilah sebabnya kadangkala termobarik mengelirukan dipanggil bom vakum.

Walaupun letupan termobarik tidak semestinya menghasilkan tekanan yang lebih besar daripada bahan letupan lain, gelombang kejutan bertahan lebih lama dan jauh lebih berkesan pada menjatuhkan bangunan. Tidak seperti letupan lain, gelombang letupan termobarik 'mengalir' di sudut dan boleh membunuh kakitangan di dalam parit atau kubu yang dilindungi daripada serpihan. Oleh itu, penggunaan termobarik sebagai pengganti penyembur api untuk menyerang kedudukan yang diperkuatkan.

Senjata jenis ini amat berbahaya bagi orang awam, dan termobarik dikritik secara meluas kerana kemusnahannya yang sewenang-wenangnya, terutamanya di kawasan bandar. Pada bulan Ogos, pasukan penyelidik perubatan dan fizik dari Saint Louis University, Missouri mengira bahawa sebagai tambahan kepada kematian serta-merta, satu salvo roket TOS-1 di kawasan bandar akan berkemungkinan menyebabkan lebih daripada 300 kes kecederaan otak traumatik, sesetengahnya mempunyai kesan berpanjangan.

“TOS-1 melanggar prinsip pembezaan di bawah undang-undang antarabangsa,” Garlasco memberitahu Forbes. “Keperluan untuk senjata untuk membezakan antara objek tentera dan objek awam. Di dunia nyata ini bermakna jika anda melanggar kereta kebal atau pos komando di sebuah bandar adalah mustahil untuk tidak menyelubungi rumah orang awam dalam serangan sebegitu.”

Garlasco sedang melatih penyiasat jenayah perang untuk Ukraine, dan mengatakan bahawa video boleh membantu mereka mengenal pasti lokasi di mana jenayah telah dilakukan.

"Video penggunaan TOS-1 sangat bernilai kepada penyiasat jenayah perang kerana ia membantu kami mengesahkan penggunaan senjata di kawasan berpenduduk sebagai tambahan kepada sebarang bukti forensik yang dikumpulkan di tempat kejadian," kata Garlasco.

Rusia telah menggunakan percuma termobarik, bom berkelompok dan periuk api anti-kakitangan dalam konflik ini, nampaknya yakin bahawa tiada siapa yang akan dipertanggungjawabkan kerana melanggar undang-undang antarabangsa. Itu mungkin terbukti sebagai satu lagi kesilapan pengiraan yang serius. Video letupan di media sosial mungkin membantu memastikan keadilan dilaksanakan, walau apa pun masa yang diperlukan.