ระเบิดสุญญากาศ

อาวุธเทอร์โมบาริก, ระเบิดสุญญากาศ หรือ ระเบิดละอองลอย () เป็นอาวุธระเบิดที่มีผลจากการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงที่กระจายตัวเป็นละอองลอยซึ่งไม่อาศัยตัวออกซิไดซ์แบบระเบิดควบแน่นทั่วไป โดยจะดูดออกซิเจนจากบรรยากาศรอบข้างเพื่อสร้างการระเบิดที่อุณหภูมิสูง ทำให้สามารถแผ่คลื่นอัดอากาศที่เกิดขึ้นในปริมาตรมหาศาลและมีความรุนแรงอย่างมาก ออกไปในวงกว้างโดยรอบ

อาวุธนี้ได้รับการพัฒนาในปี 1960 ในสหรัฐอเมริกาและขณะเดียวกันในสหภาพโซเวียต แต่กองทัพอากาศเยอรมันได้ทำการทดสอบครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ตามพิธีสารฉบับที่ 3: ควบคุมการใช้อาวุธเพลิง (Protocol on Prohibitions or Restrictions on the Use of Incendiary Weapons หรือ Protocol III: Incendiary Weapons) ของอนุสัญญาว่าด้วยการห้ามใช้อาวุธตามแบบบางชนิด (CCW; อนุสัญญาเจนีวา) ปี 1980 ระเบิดสุญญากาศเป็นอาวุธต้องห้าม ซึ่งห้ามใช้ในบริเวณใกล้เคียงกับโครงสร้างพื้นฐานของพลเรือนหรือแม้แต่พลเรือนProtokoll über das Verbot oder die Beschränkung des Einsatzes von Brandwaffen. Der Bundesrat (Schweiz), 31. Mai 2013; „Es ist unter allen Umständen verboten, die Zivilbevölkerung als solche, einzelne Zivilpersonen oder zivile Objekte zum Ziel von Angriffen mit Brandwaffen zu machen.“

 ศัพทมูลวิทยา 
คำว่า thermobaric มาจากคำภาษากรีกที่มีความหมายถึง 'ความร้อน' (heat) และ 'แรงอัด' (pressure) คือ thermobarikos (θερμοβαρικός) โดย thermos (θερμός) หมายถึง 'ร้อน' + baros (βάρος) หมายถึง 'น้ำหนัก, แรงดัน หรือ แรงอัด' และต่อท้ายด้วยวิเศษณ์ -ikos (-ικός) 

คำศัพท์อื่น ๆ ที่ใช้สำหรับอาวุธกลุ่มนี้ ได้แก่ อาวุธเทอร์โมบาริกแรงกระตุ้นสูง (high-impulse thermobaric weapon), อาวุธความร้อนและแรงดัน (heat and pressure weapon), ระเบิดสุญญากาศ (vacuum bomb), และระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ (fuel-air explosive หรือ FAE)

 กลไกการทำงาน 
ระเบิดสุญญากาศทำงานตรงกันข้ามกับระเบิดควบแน่นทั่วไปซึ่งใช้การเกิดออกซิเดชันในพื้นที่จำกัดเพื่อสร้างแนวคลื่นแรงดันระเบิด (blast front) และกระจายออกมาจากแหล่งกำเนิดเดียว ในขณะที่คลื่นแรงดันระเบิดของเทอร์โมบาริกถูกเร่งให้เกิดเป็นปริมาตรที่มากในระยะประจุระเบิดแรก ซึ่งสร้างแนวคลื่นแรงดันอากาศโดยภายในเป็นส่วนผสมของเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดซ์ จากนั้นแนวคลื่นแรงดันอากาศย้อนกลับจากบรรยากาศโดยรอบดูดแก๊สออกซิเจน ซึ่งเป็นการก่อให้เกิดการประจุระเบิดครั้งที่สองNettleton, J. Occ. Accidents, 1, 149 (1976).

วัตถุระเบิดเทอร์โมบาริกใช้หลักการพื้นฐานของการระเบิดของไอระเหย (ละอองลอย) ที่เป็นอิสระโดยบังเอิญ ได้แก่ การระเบิดของฝุ่นและละอองของเหลวที่ติดไฟได้Strehlow, 14th. Symp. (Int.) Comb. 1189, Comb. Inst. (1973). ซึ่งในอดีตการระเบิดฝุ่นมักเกิดขึ้นบ่อยในโรงโม่แป้ง ในถังเก็บแป้ง และในเหมืองถ่านหิน ปัจจุบันการระเบิดของไอระเหยที่เป็นอิสระโดยบังเอิญนี้เกิดขึ้นบ่อยในเรือบรรทุกน้ำมันและถังโรงกลั่นที่ว่างเปล่าบางส่วนหรือทั้งหมด เช่น เหตุการณ์ที่ Buncefield ในสหราชอาณาจักรในปี 2003 ซึ่งคลื่นระเบิดได้ยินไปไกลถึง 150 กิโลเมตรจากจุดศูนย์กลางการระเบิดHealth and Safety Environmental Agency, 5th and final report, 2008.

คลื่นแรงดันที่เกิดจากการลุกไหม้ที่ตามมาภายหลังการจุดระเบิดของระเบิดสุญญากาศอ่อนกว่าคลื่นแรงดันของระเบิดทั่วไปมาก เช่น ทีเอ็นที แต่การยุบตัวของอากาศเกิดขึ้นเกือบพร้อมกันในทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 40 เมตร ทำให้ละอองเชื้อเพลิงสามารถเจาะเข้าในระบบถ้ำ บังเกอร์ ฯลฯ ได้ ซึ่งทำให้อาวุธเหล่านี้มีประสิทธิภาพต่อเป้าหมายที่ตายตัว ซึ่งอุปกรณ์ระเบิดแบบธรรมดาจะมีประสิทธิภาพเพียงบางส่วนเท่านั้นเนื่องจากขาดแรงกด นอกจากนี้ผลของแรงดันอากาศของระเบิดสุญญากาศจะคงอยู่นานกว่าการระเบิดทั่วไป และระเบิดสุญญากาศยังมีผลด้านความร้อนที่แรงกว่าระเบิดทั่วไป ทำให้ระเบิดนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในกาสังหารคนหรือทำลายยานเกราะ

ผลจากการยุบตัวของอากาศจาก "เอฟเฟกต์สูญญากาศ" เกิดขึ้นหลังจากคลื่นแรงดัน เช่นเดียวกับกรณีของอุปกรณ์ระเบิดเคมีและนิวเคลียร์แบบธรรมดา เอฟเฟกต์นี้เป็นที่มาของชื่ออาวุธ อย่างไรก็ตามเนื่องจากลูกไฟที่ค่อนข้างใหญ่ เอฟเฟกต์การดูดอากาศนั้นมีพลังมากกว่าเมื่อเทียบกับประจุระเบิดทั่วไปที่มีกำลังเท่ากัน ซึ่งแม้ไม่ใช่สุญญากาศในความหมายที่แท้จริง แต่เป็นช่วงของแรงกดดันย้อนกลับ (แรงดันลบ) โดยการระเบิดจะดึงออกซิเจนออกจากอากาศรอบข้างเนื่องจากอุปกรณ์ระเบิดเองไม่มีตัวออกซิไดซ์ของตัว แต่ใช้ออกซิเจนในอากาศแทน การสร้างก๊าซปฏิกิริยามากกว่าหนึ่งหน่วยต่อการใช้ออกซิเจนหนึ่งหน่วย 

ภาวะขาดอากาศซึ่งเหยื่อระเบิดได้รับผลจากการระเบิดสุญญากาศ โดยแท้จริงแล้วไม่ใช่การขาดออกซิเจนโดยตรง แต่เป็นอาการบาดเจ็บที่ปอดซึ่งเรียกว่า barotrauma ช่วงระยะของแรงดันลบภายในขอบเขตของการระเบิดทำให้อากาศในปอดขยายตัว ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหาย

ลักษณะเฉพาะของระเบิดสุญญากาศคือ สามารถคงคลื่นแรงดันได้ค่อนข้างยาวและค่อนข้างแบน รวมทั้งยังสามารถสังเกตขอบเขตของแรงดันระเบิดได้อย่างชัดเจน (คล้ายฟองขนาดใหญ่)

ประสิทธิผลของระเบิดสุญญากาศขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการร่วมกัน เช่น การกระจายเชื้อเพลิงได้ดีเพียงใด การผสมเข้ากับบรรยากาศโดยรอบได้เร็วเพียงใด การจุดระเบิดและตำแหน่งของเพลิงที่สัมพันธ์กับภาชนะบรรจุเชื้อเพลิง ในระเบิดสุญญากาศบางแบบ ภาชนะบรรจุระเบิดที่แข็งแรงทำให้แรงดันระเบิดสามารถกักเก็บได้นานพอที่เชื้อเพลิงจะได้รับความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิที่จุดติดไฟเองได้ ดังนั้นเมื่อภาชนะระเบิด เชื้อเพลิงที่ร้อนยิ่งยวดจะจุดไฟโดยอัตโนมัติเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในบรรยากาศ ขีดจำกัดบนและล่างของการติดไฟแบบธรรมดามีผลกับอาวุธดังกล่าว การระเบิดในระยะใกล้ การระเบิดจากประจุที่กระจายตัว การอัดและทำให้บรรยากาศโดยรอบร้อนมีอิทธิพลต่อขีดจำกัดล่าง ขีดจำกัดบนได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีอิทธิพลต่อการจุดไฟของหมอกเหนือแอ่งน้ำมันอย่างแรงNettleton, arch. combust. 1,131, (1981). จุดอ่อนนั้นอาจถูกกำจัดโดยการออกแบบที่อุ่นเชื้อเพลิงให้สูงกว่าอุณหภูมิจุดติดไฟ เพื่อให้การระบายความร้อนระหว่างการกระจายยังคงส่งผลให้มีความล่าช้าในการจุดระเบิดน้อยที่สุดเมื่อผสม การเผาไหม้อย่างต่อเนื่องของชั้นนอกของโมเลกุลเชื้อเพลิง เมื่อมันสัมผัสกับอากาศ จะทำให้เกิดความร้อนเพิ่มเติมซึ่งจะรักษาอุณหภูมิภายในของลูกไฟ และด้วยเหตุนี้จึงคงการลุกไหม้ไว้ได้Stephen B. Murray Fundamental and Applied Studies of Fuel-Air Detonation .

ในที่ปิด จะเกิดชุดคลื่นแรงดันกระแทกสะท้อนNettleton, Comb. and Flame, 24,65 (1975).Fire Prev. Sci. and Tech. No. 19,4 (1976) ซึ่งคงสภาพลูกไฟและสามารถขยายระยะเป็นระหว่าง 10 ถึง 50 เมตร เมื่อเกิดปฏิกิริยาการรวมตัวแบบคายความร้อนMay L.Chan (2001) Advanced Thermobaric Explosive Compositions. ความเสียหายเพิ่มเติมอาจส่งผลให้ก๊าซเย็นลงและความดันลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่สุญญากาศบางส่วน เอฟเฟกต์สุญญากาศที่เกิดได้ยากนี้ทำให้เกิด "ระเบิดสูญญากาศ" ซึ่งเป็นที่มาของการเรียกชื่อผิด การเผาไหม้ภายหลังแบบลูกสูบเชื่อกันว่าเกิดขึ้นในโครงสร้างดังกล่าวเนื่องจากเปลวไฟจะเร่งความเร็วผ่านเข้าไปNew Thermobaric Materials and Weapon Concepts .

 ระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ 
อุปกรณ์ระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ (fuel-air explosive; FAE) ประกอบด้วยถังเชื้อเพลิงและประจุระเบิดแยกกันสองก้อน หลังจากที่ทิ้งหรือยิงอาวุธ ประจุระเบิดครั้งแรกจะระเบิดเปิดภาชนะที่ความสูงที่กำหนดไว้และกระจายเชื้อเพลิง (และอาจแตกตัวเป็นไอออน ขึ้นอยู่กับว่ามีการใช้ภาชนะเก็บประจุควอตซ์แบบหลอมรวมหรือไม่) เป็นกลุ่มหมอกที่ผสมกับออกซิเจนในบรรยากาศ (ขนาดของกลุ่มหมอกจะแปรผันตามขนาดของอาวุธ) กลุ่มหมอกของเชื้อเพลิงจะไหลไปรอบ ๆ วัตถุและเข้าสู่โครงสร้างแบบฟอง ประจุครั้งที่สองจะทำให้เกิดการระเบิดละอองลอยและสร้างคลื่นระเบิดขนาดมหึมา คลื่นระเบิดสามารถทำลายอาคารเสริม อุปกรณ์ และสังหารหรือทำร้ายผู้คนได้ ผลกระทบต่อบุคคลของคลื่นระเบิดจะรุนแรงกว่าโดยเฉพาะในหลุมเพลาะที่แคบ อุโมงค์ และในพื้นที่ปิด เช่น บังเกอร์และถ้ำ

 ผลกระทบ 
รายงานฮิวแมนไรตส์วอตช์ เมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2543 กล่าวถึงการศึกษาของสำนักงานข่าวกรองกลาโหมสหรัฐ: 

จากการศึกษาของสำนักข่าวกรองกลางแห่งสหรัฐอเมริกา "ผลกระทบของการระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศภายในพื้นที่จำกัดนั้นยิ่งรุนแรง ผู้ที่อยู่ใกล้จุดระเบิดจะถูกเผาไหม้หายไปอย่างรวดเร็ว ผู้ที่อยู่บริเวณชายขอบมีแนวโน้มที่อวัยวะภายในจะได้รับบาดเจ็บจำนวนมาก เป็นการบาดเจ็บที่มองไม่เห็น ได้แก่ แก้วหูแตกและอวัยวะในหูชั้นในเสียหายจากแรงดัน, การถูกกระแทกอย่างรุนแรง, ปอดและอวัยวะภายในแตก, และอาจทำให้ตาบอดได้” เอกสารของสำนักงานข่าวกรองกลาโหมสหรัฐอีกฉบับคาดการณ์ว่าเนื่องจาก "คลื่นกระแทกและแรงกดทำให้เกิดความเสียหายน้อยที่สุดต่อเนื้อเยื่อสมอง... เป็นไปได้ว่าผู้ที่ตกเป็นเหยื่อของระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ (FAE) จะไม่หมดสติจากการระเบิด แต่จะทนทุกข์เป็นเวลาหลายวินาทีหรือหลายนาทีจากการหายใจไม่ออก"Defense Intelligence Agency, "Future Threat to the Soldier System, Volume I; Dismounted Soldier – Middle East Threat", September 1993, p. 73. 

 ประวัติการใช้งาน 

 ทางทหาร 

ระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ เช่น CBU-55 ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดยสหรัฐอเมริกาเพื่อใช้ในสงครามเวียดนาม ซึ่งบางรุ่นได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อใช้ระหว่างปฏิบัติการพายุทะเลทราย 

ระบบ TOS-1 ได้รับการทดสอบในหุบเขาปัญจชีร์ ระหว่างสงครามโซเวียต-อัฟกานิสถานในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เครื่องบินโจมตี มิก-27 ของ APIB ที่ 134 ยังใช้ระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ ODAB-500S/P กับกองกำลังมูจาฮีดีนในอัฟกานิสถาน แต่พบว่าไม่น่าเชื่อถือและเป็นอันตรายต่อลูกเรือภาคพื้นดิน 

รายงานที่ไม่ได้รับการยืนยันระบุว่ากองกำลังทหารของรัสเซียใช้อาวุธเทอร์โมบาริกจากภาคพื้นดินในการบุกโจมตีอาคารรัฐสภารัสเซียในช่วงวิกฤตการณ์รัฐธรรมนูญรัสเซียปี 1993 และระหว่างยุทธการที่กรอซนีย์ (สงครามเชเชนครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สอง) เพื่อโจมตีนักสู้ชาวเชเชนที่เกณฑ์ขึ้นมา มีรายงานว่ามีการใช้ MLRS หนัก TOS-1 และ "RPO-A Shmel" ระบบจรวดยิงประทับบ่าระหว่างสงครามเชเชน 

เป็นที่เชื่อกันว่าอาวุธเทอร์โมบาริกแบบใช้มือถือจำนวนมากถูกใช้โดยกองทัพรัสเซียในความพยายามที่จะยึดโรงเรียนคืนในช่วงวิกฤตการณ์ตัวประกันในโรงเรียนเบสลัน ปี 2004 อาวุธ RPO-A และจรวดเทอร์โมบาริก TGB-7V จากอาร์พีจี-7 หรือจรวดจาก RShG-1 หรือ RShG-2 อ้างว่าถูกใช้โดย Spetsnaz ในระหว่างการบุกโจมตีโรงเรียนครั้งแรกRussia: Independent Beslan Investigation Sparks Controversy, The Jamestown Foundation, August 29, 2006Beslan still a raw nerve for Russia, BBC News, 1 September 2006 ในเวลาต่อมาพบปลอก RPO-A อย่างน้อย 3 ตัวหรืออาจมากถึง 9 ตัวที่ตำแหน่งของหน่วยรบพิเศษสเปตซ์นาซ (Spetsnaz)ACHING TO KNOW, Los Angeles Times, August 27, 2005Searching for Traces of “Shmel” in Beslan School , Kommersant, September 12, 2005 ภายหลังรัฐบาลรัสเซียยอมรับว่ามีการใช้ RPO-A ในช่วงวิกฤตจริงA Reversal Over Beslan Only Fuels Speculation, The Moscow Times, July 21, 2005 

ตามที่กระทรวงกลาโหมอังกฤษระบุ กองทัพอังกฤษยังใช้อาวุธเทอร์โมบาริกในขีปนาวุธเฮลล์ไฟร์ AGM-114N (บรรทุกโดยเฮลิคอปเตอร์อาปาเช่และ UAV) เพื่อต่อสู้กับกลุ่มตอลิบานในสงครามในอัฟกานิสถาน 

กองทัพสหรัฐยังใช้อาวุธเทอร์โมบาริกในอัฟกานิสถาน เมื่อวันที่ 3 มีนาคม พ.ศ. 2545 กองทัพอากาศสหรัฐใช้ระเบิดเทอร์โมบาริกแบบนำวิถีด้วยเลเซอร์ขนาด 2,000 ปอนด์ (910 กิโลกรัม) กับถ้ำที่กลุ่มอัลกออิดะห์และกลุ่มตอลิบานลี้ภัยในเขตการ์เดซของอัฟกานิสถาน SMAW-NE ถูกใช้โดยนาวิกโยธินสหรัฐในระหว่างการรบครั้งแรกของ Fallujah และยุทธการ Fallujah ครั้งที่สอง 

รายงานโดยกลุ่มกบฏของ Free Syrian Army อ้างว่ากองทัพอากาศซีเรียใช้อาวุธดังกล่าวกับเป้าหมายในเขตที่อยู่อาศัยที่กลุ่มกบฏยึดครอง เช่น ระหว่างยุทธการที่อเลปโป และในคาฟาร์บัตนา คณะกรรมการสอบสวนสิทธิมนุษยชนแห่งสหประชาชาติรายงานว่า รัฐบาลซีเรียได้ใช้ระเบิดเทอร์โมบาริกกับเมืองอัล-กุซัยร์ซึ่งเป็นกบฏในเดือนมีนาคม 2013 

รัฐบาลรัสเซียและซีเรียได้ใช้ระเบิดเทอร์โมบาริกและอาวุธยุทโธปกรณ์อื่น ๆ ในช่วงสงครามกลางเมืองในซีเรียกับกลุ่มกบฏและในพื้นที่พลเรือนที่กลุ่มกบฏยึดครอง 

ระหว่างการรุกรานยูเครนของรัสเซียปี 2022 ซีเอ็นเอ็นรายงานว่ากองกำลังรัสเซียกำลังเคลื่อนย้ายอาวุธเทอร์โมบาริกไปยังยูเครน เมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565 เอกอัครราชทูตยูเครนประจำสหรัฐฯ กล่าวหารัสเซียว่าใช้อาวุธเทอร์โมบาริก

 การใช้ของผู้ก่อการร้าย 
ระเบิดเทอร์โมบาริกและระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศถูกนำมาใช้ในสงครามกองโจรตั้งแต่การทิ้งระเบิดค่ายทหารในเบรุตปี 1983 ที่เลบานอน ซึ่งใช้กลไกการระเบิดแบบเสริมแก๊สซึ่งอาจเป็นโพรเพน บิวเทน หรืออะเซทิลีนRichard J. Grunawalt. Hospital Ships In The War On Terror: Sanctuaries or Targets?  (PDF), Naval War College Review, Winter 2005, pp. 110–11. วัตถุระเบิดที่นักลอบวางระเบิดใช้ในเหตุวินาศกรรมการระเบิดตึกเวิลด์เทรดเซ็นเตอร์ของสหรัฐอเมริกาในปี 1993 โดยรวมเอาหลักการของระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ (FAE) ด้วยการใช้ถังก๊าซไฮโดรเจนสามถังเพื่อเพิ่มพลังการระเบิดPaul Rogers (2000) "Politics in the Next 50 Years: The Changing Nature of International Conflict" นักลอบวางระเบิดของกลุ่มญะมาอะห์ อิสลามียะห์ ใช้เชื้อเพลิงแข็งที่กระจายตัวด้วยแรงกระแทก ตามหลักการเทอร์โมบาริก  เพื่อโจมตีไนท์คลับ Sari ในระหว่างเหตุระเบิดในบาหลี ปี 2002 

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:ระเบิด