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 ซึ่งห้ามใช้ในบริเวณใกล้เคียงกับโครงสร้างพื้นฐานของพลเรือนหรือแม้แต่พลเรือน
ศัพทมูลวิทยา.
คำว่า thermobaric มาจากคำภาษากรีกที่มีความหมายถึง 'ความร้อน' (heat) และ 'แรงอัด' (pressure) คือ "thermobariko"s (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), และ"ระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ" (fuel-air explosive หรือ FAE)
กลไกการทำงาน.
ระเบิดสุญญากาศทำงานตรงกันข้ามกับระเบิดควบแน่นทั่วไปซึ่งใช้การเกิดออกซิเดชันในพื้นที่จำกัดเพื่อสร้างแนวคลื่นแรงดันระเบิด (blast front) และกระจายออกมาจากแหล่งกำเนิดเดียว ในขณะที่คลื่นแรงดันระเบิดของเทอร์โมบาริกถูกเร่งให้เกิดเป็นปริมาตรที่มากในระยะประจุระเบิดแรก ซึ่งสร้างแนวคลื่นแรงดันอากาศโดยภายในเป็นส่วนผสมของเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดซ์ จากนั้นแนวคลื่นแรงดันอากาศย้อนกลับจากบรรยากาศโดยรอบดูดแก๊สออกซิเจน ซึ่งเป็นการก่อให้เกิดการประจุระเบิดครั้งที่สอง
วัตถุระเบิดเทอร์โมบาริกใช้หลักการพื้นฐานของการระเบิดของไอระเหย (ละอองลอย) ที่เป็นอิสระโดยบังเอิญ ได้แก่ การระเบิดของฝุ่นและละอองของเหลวที่ติดไฟได้ ซึ่งในอดีตการระเบิดฝุ่นมักเกิดขึ้นบ่อยในโรงโม่แป้ง ในถังเก็บแป้ง และในเหมืองถ่านหิน ปัจจุบันการระเบิดของไอระเหยที่เป็นอิสระโดยบังเอิญนี้เกิดขึ้นบ่อยในเรือบรรทุกน้ำมันและถังโรงกลั่นที่ว่างเปล่าบางส่วนหรือทั้งหมด เช่น เหตุการณ์ที่ Buncefield ในสหราชอาณาจักรในปี 2003 ซึ่งคลื่นระเบิดได้ยินไปไกลถึง 150 กิโลเมตรจากจุดศูนย์กลางการระเบิด
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 ขีดจำกัดบนได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีอิทธิพลต่อการจุดไฟของหมอกเหนือแอ่งน้ำมันอย่างแรง จุดอ่อนนั้นอาจถูกกำจัดโดยการออกแบบที่อุ่นเชื้อเพลิงให้สูงกว่าอุณหภูมิจุดติดไฟ เพื่อให้การระบายความร้อนระหว่างการกระจายยังคงส่งผลให้มีความล่าช้าในการจุดระเบิดน้อยที่สุดเมื่อผสม การเผาไหม้อย่างต่อเนื่องของชั้นนอกของโมเลกุลเชื้อเพลิง เมื่อมันสัมผัสกับอากาศ จะทำให้เกิดความร้อนเพิ่มเติมซึ่งจะรักษาอุณหภูมิภายในของลูกไฟ และด้วยเหตุนี้จึงคงการลุกไหม้ไว้ได้
ในที่ปิด จะเกิดชุดคลื่นแรงดันกระแทกสะท้อน ซึ่งคงสภาพลูกไฟและสามารถขยายระยะเป็นระหว่าง 10 ถึง 50 เมตร เมื่อเกิดปฏิกิริยาการรวมตัวแบบคายความร้อน ความเสียหายเพิ่มเติมอาจส่งผลให้ก๊าซเย็นลงและความดันลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่สุญญากาศบางส่วน เอฟเฟกต์สุญญากาศที่เกิดได้ยากนี้ทำให้เกิด "ระเบิดสูญญากาศ" ซึ่งเป็นที่มาของการเรียกชื่อผิด การเผาไหม้ภายหลังแบบลูกสูบเชื่อกันว่าเกิดขึ้นในโครงสร้างดังกล่าวเนื่องจากเปลวไฟจะเร่งความเร็วผ่านเข้าไป
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: 
<templatestyles src="แม่แบบ:คำพูด/style.css" />กลไกการสังหาร [ระเบิด] กับเป้าหมายที่มีชีวิตนั้นมีเอกลักษณ์—และไม่เป็นที่พอใจของประชาชน... สิ่งที่คร่าชีวิตคือ คลื่นแรงดัน และที่สำคัญกว่านั้นคือ สิ่งที่ตามมา [ภาวะสูญญากาศ] ซึ่งทำให้ปอดแตก ... หากน้ำมันเชื้อเพลิงไม่ระเบิด เหยื่อจะถูกเผาอย่างรุนแรงและอาจจะสูดดมน้ำมันเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้ไปด้วย เนื่องจากเชื้อเพลิง FAE ที่พบบ่อยที่สุด เอทิลีนออกไซด์ และโพรพิลีนออกไซด์ มีความเป็นพิษสูง FAE ที่ระเบิดได้จึงควรพิสูจน์ได้ว่าเป็นอันตรายต่อบุคลากรที่ติดอยู่ภายในกลุ่มควันเช่นเดียวกับสารเคมีส่วนใหญ่
จากการศึกษาของสำนักข่าวกรองกลางแห่งสหรัฐอเมริกา "ผลกระทบของการระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศภายในพื้นที่จำกัดนั้นยิ่งรุนแรง ผู้ที่อยู่ใกล้จุดระเบิดจะถูกเผาไหม้หายไปอย่างรวดเร็ว ผู้ที่อยู่บริเวณชายขอบมีแนวโน้มที่อวัยวะภายในจะได้รับบาดเจ็บจำนวนมาก เป็นการบาดเจ็บที่มองไม่เห็น ได้แก่ แก้วหูแตกและอวัยวะในหูชั้นในเสียหายจากแรงดัน, การถูกกระแทกอย่างรุนแรง, ปอดและอวัยวะภายในแตก, และอาจทำให้ตาบอดได้” เอกสารของสำนักงานข่าวกรองกลาโหมสหรัฐอีกฉบับคาดการณ์ว่าเนื่องจาก "คลื่นกระแทกและแรงกดทำให้เกิดความเสียหายน้อยที่สุดต่อเนื้อเยื่อสมอง... เป็นไปได้ว่าผู้ที่ตกเป็นเหยื่อของระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ (FAE) จะไม่หมดสติจากการระเบิด แต่จะทนทุกข์เป็นเวลาหลายวินาทีหรือหลายนาทีจากการหายใจไม่ออก" 
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 ในระหว่างการบุกโจมตีโรงเรียนครั้งแรก ในเวลาต่อมาพบปลอก RPO-A อย่างน้อย 3 ตัวหรืออาจมากถึง 9 ตัวที่ตำแหน่งของหน่วยรบพิเศษสเปตซ์นาซ (Spetsnaz) ภายหลังรัฐบาลรัสเซียยอมรับว่ามีการใช้ RPO-A ในช่วงวิกฤตจริง 
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 หรืออะเซทิลีน วัตถุระเบิดที่นักลอบวางระเบิดใช้ในเหตุวินาศกรรมการระเบิดตึกเวิลด์เทรดเซ็นเตอร์ของสหรัฐอเมริกาในปี 1993 โดยรวมเอาหลักการของระเบิดเชื้อเพลิง-อากาศ (FAE) ด้วยการใช้ถังก๊าซไฮโดรเจนสามถังเพื่อเพิ่มพลังการระเบิด นักลอบวางระเบิดของกลุ่มญะมาอะห์ อิสลามียะห์ ใช้เชื้อเพลิงแข็งที่กระจายตัวด้วยแรงกระแทก ตามหลักการเทอร์โมบาริก เพื่อโจมตีไนท์คลับ Sari ในระหว่างเหตุระเบิดในบาหลี ปี 2002