La physique du souffle d'une explosion (bombe)

Bonsoir à tous, je me pose une question existentielle.

Comment fonctionne le souffle d’une bombe , je crois qu’on dit déflagration dans ce cas ?

J’ai vue un reportage, où ils disaient que c’est le souffle qui fait le plus de mort. Et ils prenaient l’exemple d’une personne avec un casque de protection où la personne meurt avec la tete éclaté malgré le casque.

Mais comment cela fonctionne t il ?
Pour moi le souffle c’est du « vent », le casque une" barrière", le vent ne doit il pas le contourner ? Tout comme l’eau face à un rocher ?
Voila si vous avez un site qui explique cela à un non initié je suis preneur.
Est ce une question de pression ?

voila merci pour vos lumières.

J’espere que je ne serais pas repérer par échelon :smiley:

Il y a une question de pression (à l’armé on t’apprend à ouvrir la bouche en cas d’explosion…maintenant c’est l’armé)

C’est effectivement un problème de pression. Je n’ai pas de site en tête, j’imagine que tu as regardé sur wikipedia, mais il faut bien voir que le vent c’est uniquement des différences de pression. La déflagration d’une bombe cela ressemble à une différence de pression en avion (augmenté xxx fois) plutôt qu’à une brise d’été. De la même manière qu’on peut avoir super mal aux tympans en avion (décolage, atterissage, trou d’air) les différences de pression engendré par une bombe peuvent faire exploser des organes internes.

Je suis pas un spécialiste donc j’espère ne pas avoir dit trop de bêtises mais dans mes souvenirs c’est ça.

[quote=“Macgyv, post:3, topic: 50751”]C’est effectivement un problème de pression. Je n’ai pas de site en tête, j’imagine que tu as regardé sur wikipedia, mais il faut bien voir que le vent c’est uniquement des différences de pression. La déflagration d’une bombe cela ressemble à une différence de pression en avion (augmenté xxx fois) plutôt qu’à une brise d’été. De la même manière qu’on peut avoir super mal aux tympans en avion (décolage, atterissage, trou d’air) les différences de pression engendré par une bombe peuvent faire exploser des organes internes.

Je suis pas un spécialiste donc j’espère ne pas avoir dit trop de bêtises mais dans mes souvenirs c’est ça.[/quote]

Je suis pas physicien mais c’est ça… du moins, c’est ce que les instructeurs en “explosif” nous ont dit pendant un cours sur les IED à l’armée.
S’en était suivi une explication sur le fait que les couches de blindages que l’on peut mettre sur un véhicule ne servent à pas grand chose (si ce n’est protéger des éclats) contre le fameux “blast”. C’est ce qui explique que les équipages d’Abrahams peuvent mourrir à la suite de l’explosion d’une bombe au passage de le véhicule malgré le fait que le blindage du char n’aie pas été complètement perçé.

et là je rebondis (shbong) et complète en parlant :

  • de blindage actif qui peut faire un effet bulle en détournant l’onde de choc
  • nécessité de protéger le matériel avant tout (un char, c’est cher) et on peut imaginer des systèmes de drones pour le pilotage de char.

La durée de vie d’un char en combat ouvert c’est moins de 3 minutes… Et le soldat coute plus cher que le char quoi qu’il arrive (en tout cas pour les occidentaux), d’où les drones.

La particularité du blast c’est que c’est une onde de pression de type carré ou dirac, donc brutale et avec beaucoup de hautes fréquences. De là a dire que c’est le plus dangeureux dans une explosion, je dirais que ça dépend de l’explosif (et du but recherché). Dans un explosif à fragmentation, les fragments sont bien plus mortel, de même que dans un bombe incendière le feu remporte tous les dégats.

Il existe aussi des explosif qui génère une onde de pression de basse fréquence, mais de forte amplitude : les flash-bangs ou les feux d’artifices, ceux là sont moins mortels (normalement)

Y a aussi les munitions de type HESH qui sont “sympas”. Les Britanniques ont ca comme munitions standard pour leurs chars Challenger.

http://en.wikipedia.org/wiki/High_explosive_squash_head

C’est un obus qui contient un explosif gélatineux/plastique qui s’étalent sur l’objectif et est déclenché immédiatement (en millisecondes).
Ca crée une onde de choc qui déstructure la cible.
Dans le cas d’un objectif fortement blindé, l’onde traverse le blindage et décroche des fragments du blindage coté intérieur qui deviennent des projectiles mortels.

Dans les blindés modernes, on met des couches de différents matériaux dans le blindage (en sandwich acier, titane, céramique, verre, vide) pour dévier l’onde de choc ou la chaleur ainsi que des liners à l’intérieur pour prévenir le phénomène de fragmentation.

Au passage on parle de déflagration quand l’onde est subsonique et de détonation quand elle est supersonique.
Et les détonations sont plus dangereuses que les déflagrations.

[quote=“silka, post:1, topic: 50751”]Mais comment cela fonctionne t il ?
Pour moi le souffle c’est du “vent”, le casque une" barrière", le vent ne doit il pas le contourner ? Tout comme l’eau face à un rocher ?[/quote]

A vrai dire le souffle, c’est pas du vent. Disons que le vent est une manifestation. La nature recherche toujours l’équilibre. Autrement dit, dans les conditions terrestres, chaque matière a une densité plus ou moins stable. Si tu comprimes très rapidement des molécules, elles vont vouloir s’échapper pour retrouver un niveau de pression stable. Quand tu sautes dans l’eau (quand on dit faire la bombe, c’est plutôt bien trouvé), ton prends la place des molécules d’eau qui s’y trouvait, et ses molécules sont projeté parce qu’il n’y plus de place. Dans le cas d’une détonation ou d’un déflagration c’est pareil. L’explosion prend un volume énorme très rapidement, projetant les molécules de gaz et autres particules à grande vitesse. C’est assez difficile d’imaginer qu’une molécule d’air puisse tuer, mais c’est exactement comme dans les explosifs à fragmentation qui projettent des shrapnels dans tous les sens. Seulement là, ils sont tout petit, mais beaucoup plus nombreux. Du coup, ils forment un mur qui repousse tout ce qu’il touche. Tu parles de l’eau face à un rocher: imaginons qu’on augmente le débit de l’eau, la pression. Et ben, le rocher il dégage parce que la pression exercée par l’eau le repousse.
Tout est une question de différence de pression. Donc oui le casque protège, il fait écran. Mais si la pression est trop forte, il sert plus à rien.

En espérant avoir éclairé un peu ta lanterne

Et a chaque fois que quelqu’un dit “la nature fait X” ou “la nature a horreur de Y”, Dieu tue un chaton. Et moi j’ai des envies de meurtre.

Alors arretez.

Bah, c’est une forme vulgarisée pour dire que “l’état le plus stable est celui de moindre énergie et qu’un système ne peut varier spontanément que vers un état plus stable” (et merci de ne pas répliquer/digresser avec l’effet tunnel ou autres joyeusetés dans ce genre).

C’est le genre de topic juste inutile et totalement intéressant que j’adore venir lire ici. Merci de m’avoir appris quelque chose ces derniers jours :smiley:

Ton image passe pas. (Surement parce qu’elle est en JPG :D)

heu, elle passe tres bien … (ou j’ai raté l’effet comique ?)

D’un point de vue médical le “blast injury” ou dégat de souffle est une urgence vitale.
Deux organes sont particulièrement sensibles, le poumon et le cerveau et touchés précocement.
Au niveau pulmonaire le blast va donner lieu à un oedeme aigu du poumon. Les alvéoles pulmonaires (là où se fait le transfert de l’oxygène de l’air dans les globules rouges) sont remplies d’eau (qui provient d’une “fuite” des vaisseaux) et aboutissent à une asphyxie par noyade.
Dans le cerveau c’est pareil il y a une fuite du liquide des vaisseaux (la paroi des vaisseaux peut devenir poreuse temporairement; et comme la pression dans le vaisseau est supérieure à celle du milieu alentour il y a un mouvement de liquide depuis le “secteur” vasculaire vers le secteur “interstitiel”. Ceci abouti à une soufrance par compression du cerveau. Symptomes : perte de connaissance, coma, convulsions.
Ces phénomènes sont rapides (en minutes ou heures) mais pas instantanés et sont non spécifiques au type de dégat. On appelle celà l’inflammation non spécifique.
Pour encore plus imager le processus je vais prendre l’exemple d’une bosse. Vous vous cognez la tête. Le choc en lui même détruit des cellules qui ont été écrasées. Ces cellules libèrent des signaux moléculaires pour indiquer au reste du corps que la zone est touchée. Ces signaux sont multiples (douleur etc) et parmi eux il y a des signaux dit de l’inflammation non spécifique. Cette inflammation va se manifester par 4 signes (aka tetrade de Celcius) une rougeur liée à la dilatation des vaisseaux (augmentation de leur diamètre), une chaleur également liée à l’augmentation de l’afflux sanguin, une tuméfaction liée au fameuse fuite en liquide des vaisseaux et une douleur par compression de recepteurs nerveux à la pression situés dans la zone touchée.
Dans une explosion de bombe ce processus se produit à l’echelle de tout l’organisme!!

Faut rebosser un peu la physio cardiovasc et bronchopulmonaire. L’idée générale est là, mais il y’a de grosses confusions/ imprécisions.

No offense hein, si j’ai un poil plus de temps j’éditerai pour être précis.

Edit un peu plus tard :

Pour compléter le post précédant : En situation normale il y à en terme de circulation un phénomène d’équilibre ( appelé loi de Starling, mais on s’en cogne), qui reviens en gros à ceci : il y a des échanges de liquides permanents dans les capillaires sanguins (sans parler des phénomènes de diapédèse qui en nous intéressent pas ici), les parois ne sont donc jamais imperméables, et jamais poreuses non plus (sauf lésion, mais on sors du cas normal), c’est juste une barrière sélective.

Pour l’équilibre, en expliquant simplement : le sang dans les artères à une pression (que l’on appelera pression physique) supérieure à la pression dans les veines. A l’entrée dans les capillaires, de l’eau exsude donc par les parois vers le milieu extérieur (secteur interstitiel cité ci dessus) et la pression physique du sang diminue. Cependant comme les protéines ne passent pas la paroi vasculaire il y a un phénomène de pression osmotique (l’eau vas vers les zones de plus fortes concentrations en sels/protéines) et donc va du milieu extérieur vers la circulation, le tout de façon à peu près équilibrée en cas normal (l’équilibre complet est atteint en prenant en contre d’autres paramètres sudation… inutiles ici)

En gros, la pression physique est plus forte que l’osmotique à l’entrée des capillaires et plus faible en sortie; de là certaines pathologies cardiaques augmentent la pression physique et donc la sortie de liquide qui n’est plus compensée par les entrée dues à la pression physique il y a oedème, c’est à dire pas de sortie de sang, mais uniquement de liquide.

Pour la suite, je n’ai pas de certitudes (c’est à dire concernant les effets du souffle, je demanderai à un cardio à l’occasion), mais pour reprendre l’hypothèse ci dessus, deux choses me gênent : si il y a onde de choc, la hausse de pression est uniforme ou du moins non localisée en amont (comme c’est le cas pour une anomalie cardiaque qui elle est toujours en amont des capillaires). Le plus probable serait en fait d’obtenir des hémorragies internes dues à une rupture des vaisseaux, donc avec sortie de sang, hypotension conséquente…, ou encore des oedemes de type lésionnels (trou trop petit pour sortie du sang, mais assez pour facilité encore plus la sortie de liquide)

Au niveau cérébral, les conséquences sont sensiblement les mêmes dans l’absolu, au niveau pulmonaire, on peut obtenir un oedème consécutif à une hémorragie interne (perte de sang en aval à cause d’une lésion, donc baisse de la concentration interne en protéines donc baisse de la pression osmotique qui en compense plus la pression physique qui elle est maintenue par un cœur tentant de battre plus vite et plus fort pour compenser l’hémorragie. Par contre on pourra tout à fait obtenir un oedeme de type lésionnel au niveau pulmonaire, lésion consécutive au Blast.

Pour l’inflammation, c’est encore autre chose, la douleur en est une conséquence indirecte par les baro recepteurs que tu cites (récepteurs sensibles à la pression), il n’y a pas vraiment de signal cellulaire direct de la douleur. Mis à part cela l’inflammation consécutive à la nécrose (cellules écrasées donc mortes) dépendra de la zone touchée, et interviendra dans un second temps, comme conséquence du trauma, comme pour n’importe quel trauma, le phénomène est complexe et la hausse de pression (donc gonflement), n’est pas du tout due aux mêmes mécanismes, interviennent des facteurs chimiques, la circulation, des migrations cellulaires (en gros les cellules mortes attirent le système immunitaire qui attire toujours plus de ses copains).

En fait les deux phénomènes que tu décris agissent ensemble mais de façon quasi indépendante, et dans un timing différent, et pour ce qui est des poumons et du cerveau, la modification de pression n’est que très secondaire dans le cas qui nous intéresse, la conséquence principale étant hémorragie interne ou oedeme lésionnel plus du au choc lui même et à ses conséquences sur la paroi des vaisseaux, qu’à la hausse de pression en tant que tel, pneumothorax.

Par contre comme tu l’indiques, les effets peuvent être latents en fonction de la taille de la lésion, et de la capacité du système cardiaque à compenser avant de se fatiguer.

Le Système nerveux sera soit touché par un trauma (choc consécutif au souffle), soit touché dans un second temps en raison d’une embolie, ou de tout autre problème conséquent à l’hémorragie interne ou à une atteinte pulmonaire, mais il résistera à priori plutôt bien au blast lui même.

Pour la partie sur la réaction inflammatoire, c’est vraiment à distinguer, ça n’est qu’une conséquence, ce n’est pas le phénomène que tu décris au départ.

J’espère ne pas avoir été chiant, et ne pas m’être trop trompé, on peut encore largement précisé nos propos.

J’obtiens une erreur 404 depuis ce matin. :smiley:

[quote=“Frenchouille, post:17, topic: 50751”]Faut rebosser un peu la physio cardiovasc et bronchopulmonaire. L’idée générale est là, mais il y’a de grosses confusions/ imprécisions.

No offense hein, si j’ai un poil plus de temps j’éditerai pour être précis.[/quote]

Pas de souci Frenchouille mais au fur à mesure que j’écrivais le texte j’etais partagé entre la précision scientifique et la comprehension globale biologique. J’ai choisi entre les deux (du coup j’ai peut être raté les deux cibles^^).

D’un autre côté les participants à geekzone sont entre les 2 cibles. En tout cas ça m’a permit de comprendre même s’il y a sans doute des inexactitudes.