Waarom het 'Weapon From Hell' van Rusland zichtbare schokgolven produceert

Recente video's van de Russische raketaanvallen in Oekraïne blijkt dramatisch zichtbare schokgolven afkomstig van de explosies. Deze video's worden geïdentificeerd als waarschuwingen door TOS-1A meerdere raketwerpers thermobarische kogels afvuren, beschreven als een "echt een wapen uit de hel.” De raketten staan ​​bekend om hun explosieve kracht, en de ongebruikelijke zichtbare schokgolven zijn een kenmerk van hun unieke ontwerp – en kunnen onderzoekers die schendingen van het internationaal humanitair recht onderzoeken helpen vinden waar de wapens worden gebruikt.

De TOS-1A levert zwaardere vuurkracht over een korter bereik dan andere Russische meervoudige draagraketten en vuurt een salvo van 24 raketten af, elk met een gewicht van 217 kilo, met een bereik van acht kilometer. De thermobarische kernkoppen onderscheiden zich van normale explosieven omdat de ontploffing afkomstig is van een snel groeiende vuurbal in plaats van een enkel punt zoals normaal hoog explosief. Rusland classificeert het wapen als een 'zware vlammenwerper' in plaats van als artillerie: het is minder effectief tegen infanterie in de open lucht omdat het geen granaatscherven produceert, maar wordt aangevoerd om sterke punten en versterkingen van dichtbij aan te vallen. Het is zonder onderscheid destructief, leidt Marc Garlasco, van In Nederland gevestigde groep PAXPAX
die burgers probeert te beschermen om het wapen "een oorlogsmisdaad op de rails" te noemen.

Elke explosie, zelfs het knallen van een speelgoedballon, veroorzaakt een schokgolf. Dit is vergelijkbaar met een geluidsgolf, maar reist met supersonische snelheid. Terwijl de schokgolf zich verspreidt, vertraagt ​​​​hij en vervalt al snel in een geluidsgolf. Net als geluidsgolven zijn schokgolven meestal net zo onzichtbaar, maar volgens Prof. A. Michael Birk van Queens's University, Canada, kunnen we ze misschien zien door de vorming van een effect dat bekend staat als een condensatiewolk.

Prof Birk heeft onderzoek geleid naar Explosies van kokende vloeistof die damp uitbreidt of BLEVE's (uitgesproken als 'blevvies') die optreden wanneer een vat dat een vloeibaar gemaakt gas onder druk bevat catastrofaal faalt en de uitdijende gaswolk ontploft, en die een tweefasige explosie veroorzaken.

“Je hebt een groot volume onder hoge druk gas dat plotseling uitzet in de omgeving. Deze uitzetting duwt op de omgevingslucht en dit veroorzaakt een schokgolf (een halfrond of bol) die met supersonische snelheid uitloopt.', Vertelde prof. Birk aan Forbes. "De expansie zorgt ervoor dat de druk in het oorspronkelijke volume daalt en deze schiet zelfs door en de druk daalt tot onder de omgevingsdruk."

Tijdens deze fase onder de omgevingsdruk of onderdruk, als de lucht vochtig is, zorgt de verminderde druk ervoor dat vocht uit de lucht condenseert, waardoor er onmiddellijk een mistwolk ontstaat. De condenswolk duurt misschien maar een fractie van een seconde voordat de druk wordt hersteld en het weer verdampt, net lang genoeg om zichtbaar te zijn. Wat we zien op deze video's zijn voorbijgaande condensatiewolken net achter de schokgolf.

Condensatiewolken worden soms gezien bij grote conventionele explosies. Bij de ontploffing in de haven van Beiroet in 2020, waarbij meer dan vijfhonderd ton ammoniumnitraat tot ontploffing kwam, toont video bijvoorbeeld kort een gigantische, snel uitdijende witte schaal achter de schokgolf.

Het effect is het duidelijkst in films van vroege kernkoptesten, zoals de Bakker proef tijdens Operatie Crossroads in 1946, waarbij een atoombom van 25 kiloton onder water tot ontploffing werd gebracht onder een vloot van 68 doelschepen. Een witte wolk, bekend als een Wilson-wolk in onderzoek naar kernwapens, verduisterde de scène gedurende twee seconden na de eerste schokgolven voordat hij zich verspreidde om de waterkolom en wrakstukken hoog in de lucht te laten zien.

De TOS-1-raketten zitten vol met thermobarisch explosief, een mengsel van vloeibaar isopropylnitraat en magnesiumpoeder. Het magnesiumpoeder brandt bij contact met lucht en produceert een uitdijende vuurbal die lijkt op een BLEVE en produceert dezelfde krachtige schokgolf en achterblijvende onderdrukfase. Dit is de reden waarom thermobarics soms zijn misleidend vacuümbommen genoemd.

Hoewel thermobarische ontploffingen niet noodzakelijkerwijs een grotere druk produceren dan andere explosieven, duurt de schokgolf langer en is veel effectiever bij gebouwen neerhalen. In tegenstelling tot andere explosies, een thermobarische explosiegolf 'vloeit' om de hoek en kan personeel doden in loopgraven of bunkers die beschermd zijn tegen granaatscherven. Vandaar het gebruik van thermobarics in plaats van een vlammenwerper om versterkte posities aan te vallen.

Dit type wapen is vooral gevaarlijk voor burgers, en thermobarics worden alom bekritiseerd vanwege hun willekeurige vernietiging, vooral in stedelijke gebieden. In augustus berekende een team van medische en natuurkundige onderzoekers van Saint Louis University, Missouri dat naast de onmiddellijke dood, één salvo TOS-1-raketten in een stedelijk gebied zou waarschijnlijk meer dan 300 gevallen van traumatisch hersenletsel toebrengen, sommige met langdurige effecten.

“De TOS-1 schendt de onderscheidingsprincipe volgens het internationaal recht," Garlasco vertelde Forbes. “De vereiste voor een wapen om onderscheid te maken tussen een militair object en een civiel object. In de echte wereld betekent dit dat als je een tank of commandopost in een stad raakt, het onmogelijk is om niet ook burgerwoningen te omsingelen met dergelijke aanvallen.”

Garlasco leidt onderzoekers van oorlogsmisdaden op voor Oekraïne en zegt dat video's hen kunnen helpen locaties te identificeren waar misdaden zijn gepleegd.

"Video's van TOS-1-gebruik zijn van grote waarde voor onderzoekers van oorlogsmisdaden, omdat ze ons helpen wapengebruik in bevolkte gebieden te bevestigen, naast al het forensisch bewijs dat ter plaatse is verzameld", zegt Garlasco.

Rusland heeft in dit conflict gratis gebruik gemaakt van thermobarics, clusterbommen en antipersoonsmijnen, blijkbaar in het vertrouwen dat niemand ooit ter verantwoording zal worden geroepen voor het overtreden van internationaal recht. Dat kan weer een ernstige misrekening blijken te zijn. De explosievideo's op sociale media kunnen ervoor zorgen dat gerechtigheid geschiedt, hoe lang het ook duurt.