地下構造物が爆弾攻撃に耐えられるように設計されている地下深くでは、一見無関係に見える2つの分野、建設資材技術と弾道工学の間で、静かで激しい対決が繰り広げられています。
各国が軍事攻撃から守る目的で戦略的な地下インフラを獲得するにつれ、貫通爆弾の開発は防衛および抑止戦略の重要な部分となっている。
しかし、現代のコンクリート技術は、前例のない問題を提起しています。この最先端の防護殻を貫通するには、どの程度の威力の武器が必要なのでしょうか?
バンカーバスター爆弾：21世紀の「鋼鉄のノミ」
バンカーバスター爆弾は、厚い岩石やコンクリートの層を貫通して地下深くに隠された構造物を攻撃するために特別に設計された兵器の総称です。
従来の爆弾とは異なり、これらの爆弾は超硬鋼製の外殻、衝撃圧力を最適化するための先細りの先端、および非常に強力な貫通力を生み出すための大きな質量を備えています。
この兵器シリーズの代表的なものの一つが、重量最大13,600kgの爆弾である大規模貫通爆弾（MOP）で、現在は米国のB-2戦略爆撃機からのみ配備可能です。
6月21日、米空軍はB-2爆撃機6機を使い、イランの最も重要な核濃縮施設であるフォルドゥにバンカーバスター爆弾12発を投下した（写真：ゲッティ）。
MOPは、爆発前に数十メートルの岩やコンクリートを貫通するように設計されています。爆弾のケースは、高速衝突時でも構造を維持するのに役立つ特殊な合金鋼（エグリン鋼またはUSAF-96）で作られており、コアにはAFX-757などの高威力爆薬が約2,400kg封入されています。
高精度の GPS/INS ナビゲーション システムによって誘導され、深度によって起動できるスマート ヒューズを使用する MOP は、核施設や戦略司令センターなどの厳重に防御された地下施設に対して精密攻撃を行うことができます。
MOP爆弾をはじめとするバンカーバスター爆弾は、数十メートルの岩や鉄筋コンクリートを貫通する能力を備えており、強化された標的に対する究極の解決策と考えられています。しかし、材料専門家は、今日の標的はもはやかつてほど脆弱ではないと述べています。
「今日では、MOPでさえ現代のバンカーを突破することはできない」と軍事専門家のグレゴリー・ヴァルタノフ博士は警告した。
防御材料の画期的進歩が攻撃を「防御」
2000年代後半に報告されたある事件では、イランの地下施設に投下されたバンカーバスター爆弾が実際には爆発せず、コンクリートに突き刺さった。まるで目に見えない盾に当たったかのように、突然停止した。
その理由は、UHPC（ Ultra-High Performance Concreteの略）、つまり「超高性能コンクリート」にあります。これは建設技術、特に爆発や貫通力から地下構造物を保護する分野における画期的な進歩です。
超高性能鋼繊維強化コンクリートのサンプル（写真：ウィキメディア・コモンズ）。
専門家によると、従来のコンクリートの圧縮強度は約5,000psiであるが、UHPCは超微粒子構造と鋼鉄またはポリマーマイクロファイバーによる補強システムにより40,000psiを超えることができる。
UHPCの特徴は、通常のコンクリートよりも強度が高いだけでなく、柔軟性も高いことです。マイクロファイバーがひび割れ防止ネットワークとして機能し、ひび割れが拡大して構造を弱めるのを防ぎます。
ポーツマス大学のステファニー・バーネット博士によると、UHPC は強い衝撃を受けても砕け散るのではなく、衝撃エネルギーを吸収し分散させる小さく制御された亀裂を作り出すという。
つまり、爆弾がコンクリートを貫通するほどの威力を持っていたとしても、衝突後に残るエネルギーは内部の構造物を破壊するには不十分です。また、起爆装置が作動する前に爆弾のケースが損傷した場合、起爆装置は完全に無力化される可能性があります。
試験では、UHPC は貫通弾頭を跳弾させたり不発にしたりして「役に立たない鉄の塊」に変えるのに驚くほど効果的であることが証明された。
これに留まらず、同じ目標を掲げた新世代の材料、FGCC（ Functionally Graded Cementitious Composites：機能傾斜セメント系複合材）も誕生しました。これは機能傾斜コンクリートの一種で、各層が初期の耐衝撃性からエネルギー吸収、構造安定性まで、それぞれ独自の役割を担っています。
力が材料に与える影響を説明します。
典型的な FGCC 構造は、弾頭を破壊するための超硬質特性を持つ UHPC 製の外層、運動エネルギーを消散させるための厚くて高弾性の中間層、飛散した破片が保護領域に侵入するのを防ぐために鋼繊維で強化された内層で構成されています。
2021年に中国セメント材料ジャーナルに掲載された研究によると、FGCCは単層UHPCと比較して浸透深さを最大70％削減し、損傷領域を大幅に制限できることが示されています。
この層状のデザインは、実際には亀の甲羅やハマグリの甲羅など、自然界に存在する生物の殻からインスピレーションを得たものです。保護層の共通の特徴は、硬度と柔らかさの度合いが異なり、それらが組み合わさって外部からの攻撃を撃退することです。
リーズ大学のコンクリート専門家、フィル・パーネル博士は、この層化技術は衝撃エネルギーをより良く吸収するだけでなく、構造物の完全性を維持する鍵となるひび割れの進行を著しく遅らせるとも述べた。
材料科学：21世紀の「静かなアリーナ」
近代史において、防衛資材は軍事技術によって幾度となく脅威にさらされてきました。1991年の湾岸戦争では、イラクの司令部地下バンカーは厚い鉄筋コンクリートの層で覆われていたため、難攻不落とされていました。
2,000ポンド爆弾が効果がないことが判明すると、米国はわずか6週間で新しい爆弾を製造せざるを得なくなり、古い砲身をケースとして使い、実地試験で6メートル以上のコンクリートを貫通することに成功した。
しかし、UHPCとFGCCの登場により、状況は一変しました。かつては侵入の最高峰だった兵器も、今では兵器や戦術の大幅な改良なしには無力化されてしまうのです。
主要施設のバンカーはより強固なものとなり、従来の徹甲爆弾に対抗できるようになっている（写真：ポピュラーメカニクス）。
爆弾の大きさと重量が航空機に搭載できる限界に達したため、地下戦争はもはや巨大爆弾の話ではなくなるだろうと多くの専門家は考えている。
代わりに、ドア、通信システム、換気システムといった弱点を狙う戦術が新たな優先事項となるだろう。軍はまた、マッハ5を超える速度で非爆発性のタングステン貫通弾を搭載し、「徹甲弾」のように多層構造の物質を貫通することを目指した極超音速兵器の開発も検討している。
RUSI研究所（英国）のジャスティン・ブロンク博士は、多くの場合、バンカーの物理的構造がそのままであっても、通信を遮断したりバンカーの運用能力を無効にしたりするだけで戦略目標を達成できるとコメントした。
明らかに、兵器技術と防御材料の競争は破壊と防御だけの問題ではなく、現代の科学の進歩の象徴でもあります。
そこでは、戦線は地上や空中だけでなく、材料研究の研究所にも及んでおり、セメントや鋼繊維のあらゆる粒子が将来の戦争の帰結を決定する一因となる可能性がある。
出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/be-tong-doi-dau-bom-xuyen-pha-bai-toan-hoc-bua-trong-chien-tranh-hien-dai-20250702145508267.htm
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