遠看一團沖天雲：淺談飛彈爆炸的破壞殺傷力

若中國武力犯台，其中一個手段會是飛彈攻擊。無論解放軍使用的是戰術對地飛彈還是巡弋飛彈，都是屬於航空炸彈的一種，會依原本引信設定方式爆炸。扣除被攔截的飛彈，剩下的沒打中原本預定目標的飛彈還是會爆炸，只是破壞的不是原本預定的目標。

爆炸的特徵與實際威力

爆炸是以光、熱、聲和衝擊波形式極快速釋放的能量。爆炸時首先是發生非常快速的化學反應，讓炸藥中固體或液體的爆炸材料轉化為高溫、緻密、高壓的氣體。氣體最初以非常高的速度膨脹，試著與與周圍的空氣達到平衡，從而引起衝擊波。衝擊波由極高度壓縮的空氣組成，以超音速從源頭向外傳播。高性能炸藥中大約三分之一的化學能可在爆炸過程中釋放，而其餘三分之二則是相對緩慢地燃燒。

隨著衝擊波擴大壓力會以與距離的立方成反比迅速下降。當遇到爆炸視線內的表面時，衝擊波會被表面反射並放大，有時可放大高達13倍之多。壓力也會隨著時間指數級迅速衰減，通常只能存在幾毫秒。

狹小街道或巷弄中發生爆炸時，衝擊波會在高樓林立的城市建築物表面間不斷反射放大，造成更大破壞，而建築物角落所造成衍射效應會限制氣流，延長衝擊波持續時間；而由於衝擊波將大部分氣體原子都壓縮在表面上，在爆炸過程後期內部會變為真空產生負向吸力，衝擊波通過後空氣湧入，在建築物所有表面上產生強大的風力或阻力，同時捲起碎片；當爆炸在建築物外部發生時，部分能量會傳遞到地面形成彈坑，並產生瞬時高強度的地面衝擊波。

相較於地震、強風或洪水對建築物的危害，爆炸具有以下顯著特徵：

1. 劇烈的壓力強度：重磅炸彈對建築物常可造成超過100psi的壓力峰值，遠超過天然災害壓力峰值幾個數量級，造成建物重大毀損、故障。500磅TNT當量炸藥引爆時在三公尺距離壓力峰值可達1,680 psi，而5,000磅TNT當量炸藥在六公尺距離達到3,910 psi的巨大壓力。
2. 局部損壞：爆炸壓力與距離的立方成反比，因此爆炸側損害遠高於另一側，而單側空炸或觸碰炸會造成建築物更多局部損傷。
3. 持續時間短：爆炸過程是以毫秒為單位。地震或強陣風施加於對建築物結構的應力是以秒為單位，持續強風或洪水對建物結構施加的應力是以小時為單位。爆炸瞬間威力雖然比天然災害大上幾個數量級，但因作用時間極短，建物結構質量愈重愈能夠緩解爆炸威力。

   建物的破壞是因為結構體吸收大量能量後各部位負荷不平均造成結構破壞，但因為爆炸時間極短，在整個結構體還沒有完整吸收能量造成破壞前能量負荷就消失，從而減輕了損害。這與地震相反，地震持續時間通常足以傳遞足夠能量到整個結構體中，產生共振效應徹底破壞建物結構。

如同大地震中有的建築徹底倒塌、有的毫髮無傷，建物被轟炸時損壞程度與個別建物及爆炸細節有關，但即便存在極大不確定性，仍可以從爆炸規模、與爆炸中心距離及建築物結構，估計爆炸損害程度。

飛彈的直接空炸與碎片效應

航空炸彈爆炸絕大部分傷害來自直接空炸效應，附帶的碎片效應只造成微弱傷害。爆炸衝擊波造成的破壞可細分為直接氣爆效應與漸進坍塌兩部分。

直接空炸效應是爆炸的主要破壞機制，瞬間在建築物表面施加較原始設計值高上幾個量級的壓力，破壞牆壁、窗戶和地板系統，同時會作用在原本建築設計時未考量的方向上，對結構弱點造成重大損害。

當爆炸發生在較低樓層時衝擊波會推倒外牆，但更嚴重的是衝擊波會向上推動上方樓層大樑和樓板，使樑和地板向上拱起，造成無法抵擋的損害。低樓層爆炸造成的地板失效效應在轟炸中很常見。衝擊波會在極短時間內把能量傳遞到上下樓層的地板，質量較小的地板無法吸收能量造成結構破壞，在幾秒內從局部坍塌演變為整個樓層樓板全面坍塌。

玻璃通常是建築物中最薄弱的部分，過去事件表明在大規模爆炸中玻璃碎片可飛行數公里遠，是此類事故中造成傷害的主因。從破碎的窗戶湧入的高壓氣流會導致鼓膜損傷和肺衰竭，並損壞路徑上的建築構件，捲起各種飛濺物造成衝擊傷害。

儘管造成嚴重傷害的機率與峰值壓力和持續時間有關，肺致死的閾值是大約100 psi壓力持續三毫秒，或大約25 psi壓力持續20毫秒。存活機率隨個體體重增加而增加，低於成人的壓力可能會導致兒童肺損傷或死亡。

飛彈直接穿入建物內引爆時，樓板面積愈大、樓板質量愈輕的建築會受到較多損害；同樣的，玻璃窗面積愈大的房屋會受到較多損害。若飛彈在建築外爆炸時會造成非結構體的磚牆倒塌，但要破壞鐵皮屋或鋼筋混凝土建築非常困難，幾乎要直接穿入建物底層或在非常近距離爆炸才可能造成建物局部坍塌。

飛彈在狹小街道巷弄間爆炸會放大衝擊波威力，而狹小街道巷弄通常以老式磚造公寓為主，可能造成大範圍建物磚牆倒塌、墜落。因此飛彈爆炸時除非被直接命中或在極近的距離，否則因爆炸衝擊波造成死傷的機會都不大。

由此可知，大部分爆炸死亡來自於被倒塌建物掩埋或飛濺的破片擊中，而造成受傷的主因是玻璃碎片，因此透過正確防空避難知識或行動來避免受傷是很重要的。