燃料気化爆弾

燃料気化爆弾（ねんりょうきかばくだん、Fuel-Air Explosive Bomb, FAEBまたはFAX）は、爆弾の一種である。なお日本では「燃料」が抜けて、単に気化爆弾とも呼ばれる。

燃料気化爆弾というのは主に日本で定着している俗称であり、軍事上の正式名称はサーモバリック爆弾（Thermobaric）である。サーモバリックとはギリシャ語の熱を意味するthermosと圧力を意味するbaroを組み合わせた造語である。

最新式では燃料ではなくサーモバリック爆薬と呼ばれる専用爆薬を用いるようになってきているので、燃料気化爆弾という名称で呼ぶこと自体が不適切になってきている。

概要

燃料気化爆弾は、火薬ではなく酸化エチレン、酸化プロピレンなどの燃料を一次爆薬で加圧沸騰させ、BLEVEという現象を起こさせることで空中に散布する。燃料の散布はポンプなどによるものではなく、燃料自身の急激な相変化によって行われるため、秒速2,000mもの速度で拡散する。このため、数百kgの燃料であっても放出に要する時間は100ミリ秒に満たないと言われている。爆弾が時速数百kmで自由落下しながらでも瞬間的に広範囲に燃料を散布できるのはこのためである。燃料の散布が完了して燃料の蒸気雲が形成されると着火して自由空間蒸気雲爆発をおこさせることで爆弾としての破壊力を発揮する。

都市ガスによるガス爆発事故のように、爆鳴気の爆発は空間爆発であって強大な衝撃波を発生させ、12気圧に達する圧力と2,500-3,000°Cの高温を発生させる。

加害半径は爆弾のサイズによって様々であるが、一般的には数百mと推定されている。広範囲に衝撃波を発生させるため、特に人体に多大な影響を与える事で知られる。

BLEVEという爆発現象による事故から、これを兵器に応用した物と思われる。近年では燃料ではなくサーモバリック爆薬と呼ばれる専用の爆薬を使用するようになってきている。

音速で飛行する航空機からですら投下でき、また、一定高度にあるヘリコプターから投下するタイプが湾岸戦争などで使用され有名になった。最近ではロケットランチャーや携帯ロケット弾からグレネードランチャーまで幅広く装備が進んでいる。

燃料気化爆弾の破壊力の秘訣は爆速でも猛度でも高熱でもなく、爆轟圧力の正圧保持時間の長さにある。つまり、TNTなどの固体爆薬だと一瞬でしかない爆風が「長い間」「連続して」「全方位から」襲ってくるところにあると言って良い。燃料気化爆弾による傷は爆薬によるものとは異なった様相を見せる。これは、燃料気化爆弾が金属破片を撒き散らさないで爆風だけで被害を与えるためである。

起爆プロセス

航空機などから投下され一定の高度に達すると信管が作動する。
信管が作動するとRDXなどの一次爆薬が起爆して液体燃料を加圧沸騰させる。沸騰した液体燃料は耐圧容器に密閉されているため高温になっても気化することができず、高温高圧の液体の状態でいる。
圧力が限界点に達した瞬間に放出弁が開き、急激な圧力低下によって液体燃料が蒸発して秒速2,000メートルもの高速で噴出する。このような現象をBLEVEと呼ぶ。
液体燃料が蒸発して蒸気雲が形成されると、これに着火して自由空間蒸気雲爆発を起こさせる。

この間（2.以降）、わずか0.3秒前後である。

TNTとの比較

TNTなどの固体相の爆発と燃料気化爆弾などの気体相の爆発を直接的に比較することはできない。両者における爆轟メカニズムそのものが異なるためである。具体的に固体相と気体相の爆発を比較すると、単位時間当たりのエネルギー発生速度という点では固体相のほうが高くなるのに対して、重量当たりの発生熱量という点では燃料気化爆弾のほうが高くなる。また、爆轟の伝播は固体相では衝撃波による断熱圧縮によって伝播するのに対して、気体相の爆発では爆燃によって伝播する。そのため、爆轟の伝播速度そのものは固体相のほうが速く、界面点に近い場所での爆轟圧力も固体相の方が強くなる。これに対し、正圧保持時間の点では気体相の方が長くなる。このように両者は物理的特性が相異するものである。したがって、両者の兵器としての威力を比較するためには、最終的な対象物（例えば敵兵）への影響を対比するしかない。

敵兵の殺傷力という観点からの比較

従来の爆弾の殺傷原理
- 従来の爆弾では「爆弾外殻の断片を高速で衝突させ人体を損傷させる」という原理に頼って殺傷半径を得ている。そのため、金属片を高速で飛翔させることで人間を殺傷するという点では機関銃などとまったく同じである。
- 以下のリンク参照：爆弾の殺傷半径解説資料（従来爆弾は外形以外変わっていないので現在でも有効）
燃料気化爆弾の殺傷原理
- 燃料気化爆弾は金属片などではなく爆風衝撃波そのものによって人体を損傷させる。
- 爆風による人体への被害については爆風を参照
- 爆風は距離の三乗に比例して弱くなるが気体相の爆発はこの距離の基点が爆轟する気体相の界面点になるため、燃料を半径10メートルの気体相になるように撒けば、半径10メートルの爆弾が爆発したのと同様の状態となる。つまり、燃料気化爆弾とは密度が低い低威力の巨大な爆薬の塊が投下されたのと同じ効果を持つわけである。

機能・性質とその扱い

破片による被害は少ないが、急激な気圧の変化による内臓破裂などを起こさせる。

よく、燃焼により酸素を消費しつくして窒息死させると表現されているが、これは正確な表現ではない。人体は1kgf/cm² 程度の爆風（=風）でも急性無気肺や肺充血を起こす。さらに、一酸化炭素を大量に含んだ酸素バランスが悪いガスが襲い掛かってくるため、（それ自体は致死的なほど重篤ではない）酸欠と一酸化炭素中毒と呼吸困難を同時におこすことになり、窒息死したような死体ができ上がるためである。

また、気密構造でない粗末な壕や一般建築物に避難/隠匿された兵士やミサイル車両（たとえばスカッドや核ノドン）の破壊には有効だが木造建築物さえ倒壊半径は殺傷半径の1/3であり、気密構造の建築物ごと倒壊させて殺傷する場合、有効半径は1/6-1/3、5-12mになり、実行困難な程多くの航空機や爆弾が必要になってしまう。つまり所在の掴めない隠匿されたミサイルや火砲を絨毯爆撃で破壊する場合、FAEは従来爆弾に比べ効果の確実性がより高いとはいえ依然完璧ではない。崖に簡易な横穴を掘って隠匿したミサイル車両の破壊は従来爆弾では難しく、FAEではある程度可能だが、気密扉が付いた堅固な横穴ならFAEでも中に隠匿されたミサイル車両の破壊は困難である。

また、燃料に使われている酸化エチレンや酸化プロピレンは、どちらも殺菌や殺虫などに用いられる薬品で、日本では労働基準法施行規則別表第一の中で有害性が中度な有害物に指定されている。つまり燃え残った燃料が大地に広がっただけでも危険という事である。一方で同兵器を開発・保有している米国では、積極的に運用したがる傾向も見られる。特に広範囲に敷設された対人地雷の処理には、この兵器による対象地域の一掃が「最も効率がよい」と考えられているようだ。

なお1990年代初頭の湾岸戦争において、広範囲の砂漠に分散して砂中に隠されたイラク軍戦車部隊や随伴歩兵らの兵力を削ぐべく同兵器が使用されたが、これにより多数のイラク兵が同兵器作動時に発生する巨大な火球によって塹壕や戦車の中で蒸し焼きになって焼き殺されたり、衝撃波で（目立った外傷も無く）圧死した。