ระเบิดสุญญากาศ
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