Pourquoi "l'arme de l'enfer" de la Russie produit des ondes de choc visibles

Vidéos récentes des attaques à la roquette russes en Ukraine sont dramatiques ondes de choc visibles émanant des explosions. Ces vidéos sont identifiées comme des avertissements par Lance-roquettes multiples TOS-1A tir de cartouches thermobariques, décrit comme un "vraiment une arme de l'enfer.” Les roquettes sont connues pour leur puissance explosive, et les ondes de choc visibles inhabituelles sont une caractéristique de leur conception unique - et peuvent aider les enquêteurs enquêtant sur les violations du droit international humanitaire à trouver où les armes sont utilisées.

Le TOS-1A offre une puissance de feu plus importante sur une portée plus courte que les autres lanceurs multiples russes, tirant une salve de 24 roquettes, chacune pesant 217 kilos sur une portée de huit kilomètres. Les ogives thermobariques se distinguent des explosifs brisants normaux car le souffle provient d'un boule de feu en expansion rapide plutôt qu'un seul point comme un explosif puissant normal. La Russie classe l'arme comme un «lance-flammes lourd» plutôt que comme de l'artillerie: elle est moins efficace contre l'infanterie à ciel ouvert car elle ne produit pas d'éclats d'obus, mais est amenée à engager des points forts et des fortifications à courte portée. Elle est aveuglément destructrice, à la tête de Marc Garlasco, de Groupe néerlandais PAXPAX
qui cherche à protéger les civils pour appeler l'arme "un crime de guerre sur les rails".

Chaque explosion, même l'éclatement d'un ballon jouet, produit une onde de choc. Ceci est similaire à une onde sonore mais se déplace à une vitesse supersonique. Au fur et à mesure que l'onde de choc se propage, elle ralentit et se désintègre rapidement en une onde sonore. Comme les ondes sonores, les ondes de choc sont généralement aussi invisibles, mais selon Professeur A Michael Birk de l'Université Queens, au Canada, nous pourrons peut-être les voir via la formation d'un effet connu sous le nom de nuage de condensation.

Le professeur Birk a dirigé des recherches sur Explosions de vapeur en expansion de liquide bouillant ou les BLEVE (prononcés «blevvies») qui se produisent lorsqu'un récipient contenant un gaz liquéfié sous pression tombe en panne de manière catastrophique et que le nuage de gaz en expansion explose, et qui produisent une explosion en deux phases.

"Vous avez un grand volume de gaz à haute pression qui se dilate soudainement dans l'environnement. Cette expansion pousse sur l'air ambiant environnant et cela déclenche une onde de choc (un hémisphère ou une sphère) qui s'écoule à une vitesse supersonique. », a déclaré le professeur Birk à Forbes. "L'expansion fait chuter la pression dans le volume initial et elle dépasse en fait et la pression chute en dessous de la pression ambiante."

Au cours de cette phase de pression inférieure à la pression ambiante ou négative, si l'air est humide, la pression réduite provoque la condensation de l'humidité de l'air, créant un nuage de brouillard instantané. Le nuage de condensation peut ne durer qu'une fraction de seconde avant que la pression ne soit rétablie et il s'évapore à nouveau, juste assez longtemps pour être visible. Ce que nous voyons sur ces vidéos sont nuages ​​de condensation transitoires juste derrière l'onde de choc.

Des nuages ​​de condensation sont parfois observés dans les grandes explosions conventionnelles. Par exemple, lors de l'explosion du port de Beyrouth en 2020, lorsque plus de cinq cents tonnes de nitrate d'ammonium ont explosé, la vidéo montre brièvement un coquille blanche géante à expansion rapide derrière l'onde de choc.

L'effet est le plus évident dans les films des premiers essais d'ogives nucléaires, comme le Essai boulanger lors de l' opération Crossroads en 1946, au cours de laquelle une bombe atomique de 25 kilotonnes a explosé sous l'eau sous une flottille de 68 navires cibles. Un nuage blanc, connu sous le nom de Nuage de Wilson dans la recherche sur les armes nucléaires, a obscurci la scène pendant deux secondes après les ondes de choc initiales avant de se disperser pour montrer la colonne d'eau et les débris projetés haut dans les airs.

Les fusées TOS-1 sont remplies d'explosif thermobarique, un mélange de nitrate d'isopropyle liquide et de magnésium en poudre. La poudre de magnésium brûle au contact de l'air, produisant une boule de feu en expansion similaire à un BLEVE et produisant la même onde de choc puissante et la même phase de pression négative traînante. C'est pourquoi les thermobariques sont parfois trompeusement appelées bombes à vide.

Bien que les explosions thermobariques ne produisent pas nécessairement une pression plus élevée que les autres explosifs, l'onde de choc dure plus longtemps et est beaucoup plus efficace à faire tomber des bâtiments. Contrairement à d'autres explosions, une onde de choc thermobarique 'flux' autour des coins et peut tuer du personnel à l'intérieur de tranchées ou de bunkers protégés des éclats d'obus. D'où l'utilisation de thermobariques à la place d'un lance-flammes pour attaquer des positions fortifiées.

Ce type d'arme est particulièrement dangereux pour les civils, et les thermobariques sont largement critiqués pour leur destruction aveugle, notamment en milieu urbain. En août, une équipe de chercheurs en médecine et en physique de l'Université de Saint Louis, dans le Missouri, a calculé qu'en plus des décès immédiats, une salve de roquettes TOS-1 dans une zone urbaine entraînerait infligeront probablement plus de 300 cas de lésions cérébrales traumatiques, certains avec des effets durables.

"Le TOS-1 viole le principe de distinction en vertu du droit international », Garlasco dit Forbes. «L'exigence pour une arme de faire la distinction entre un objet militaire et un objet civil. Dans le monde réel, cela signifie que si vous frappez un char ou un poste de commandement dans une ville, il est impossible de ne pas également envelopper des maisons civiles dans de telles frappes.

Garlasco forme des enquêteurs sur les crimes de guerre pour l'Ukraine et affirme que les vidéos peuvent les aider à identifier les lieux où des crimes ont été commis.

"Les vidéos d'utilisation du TOS-1 sont d'une grande valeur pour les enquêteurs sur les crimes de guerre car elles nous aident à confirmer l'utilisation d'armes dans les zones peuplées en plus de toute preuve médico-légale recueillie sur les lieux", a déclaré Garlasco.

La Russie a librement utilisé des thermobariques, des bombes à fragmentation et des mines antipersonnel dans ce conflit, apparemment convaincue que personne ne sera jamais tenu responsable d'avoir enfreint le droit international. Cela peut s'avérer être une autre grave erreur de calcul. Les vidéos d'explosion sur les réseaux sociaux peuvent aider à garantir que justice soit rendue, quel que soit le temps que cela prendra.