Bombas de concreto versus bombas penetrantes: um enigma na guerra moderna

(Dan Tri) - A corrida entre a tecnologia de armas e materiais de defesa não para apenas em atacar e proteger, mas também é um símbolo do progresso científico moderno.

Nas profundezas do subsolo, onde estruturas subterrâneas são projetadas para resistir a ataques com bombas, um confronto silencioso, porém feroz, está ocorrendo entre dois campos aparentemente não relacionados: tecnologia de materiais de construção e engenharia balística.

À medida que as nações adquirem infraestrutura subterrânea estratégica com o objetivo de protegê-la de ataques militares , o desenvolvimento de bombas penetrantes se tornou uma parte vital das estratégias de defesa e dissuasão.

Entretanto, a tecnologia moderna do concreto está apresentando um problema sem precedentes: quão poderosa é uma arma capaz de penetrar essa camada protetora de última geração?

Bomba destruidora de bunkers: o “cinzel de aço” do século XXI

Bomba destruidora de bunkers é o nome geral de uma arma especialmente projetada para penetrar camadas espessas de rocha e concreto para atacar estruturas escondidas no subsolo.

Diferentemente das bombas convencionais, essas bombas têm um invólucro externo feito de aço superduro, uma ponta cônica para otimizar a pressão do impacto e uma grande massa para criar uma força de penetração extremamente forte.

Um dos representantes típicos dessa linha de armas é o Massive Ordnance Penetrator (MOP), uma bomba que pesa até 13.600 kg e que atualmente só pode ser lançada pelo bombardeiro estratégico B-2 dos EUA.

Em 21 de junho, a Força Aérea dos EUA usou seis bombardeiros B-2 para lançar 12 bombas destruidoras de bunkers em Fordow, a instalação de enriquecimento nuclear mais importante do Irã (Foto: Getty).

A MOP foi projetada para penetrar dezenas de metros em rocha e concreto antes de detonar. O invólucro da bomba é feito de uma liga de aço especial (Eglin Steel ou USAF-96) que ajuda a manter sua estrutura durante impactos de alta velocidade, enquanto o núcleo contém aproximadamente 2.400 kg de explosivo de alto rendimento, como o AFX-757.

Guiado por um sistema de navegação GPS/INS de alta precisão e usando um fusível inteligente de detonação de profundidade, o MOP é capaz de realizar ataques de precisão contra instalações subterrâneas fortemente protegidas, como instalações nucleares ou centros de comando estratégico.

Com a capacidade de penetrar dezenas de metros em rocha ou concreto armado, MOPs e outros destruidores de bunkers são considerados a solução definitiva para alvos reforçados. Mas especialistas em materiais afirmam que os alvos atuais não são mais tão vulneráveis ​​quanto antes.

“Hoje em dia, nem mesmo o MOP consegue penetrar nos bunkers modernos”, alertou o especialista militar Dr. Gregory Vartanov.

Avanço em materiais defensivos "defende" ataques

Em um incidente relatado no final dos anos 2000, uma bomba destruidora de bunkers que atingiu uma instalação subterrânea no Irã não explodiu, mas ficou presa no concreto. Parou abruptamente, como se tivesse atingido um escudo invisível.

O motivo está no UHPC (abreviação de Ultra-High Performance Concrete ), ou "concreto de ultra-alto desempenho". Trata-se de um avanço na tecnologia da construção, especialmente na área de proteção de estruturas subterrâneas contra explosões e forças de penetração.

Uma amostra de concreto reforçado com fibra de aço de ultra-alto desempenho (Foto: Wikimedia Commons).

Segundo especialistas, se o concreto tradicional tem uma resistência à compressão de cerca de 5.000 psi, o UHPC pode ultrapassar 40.000 psi graças à sua estrutura de grãos ultrafinos e sistema de reforço com microfibras de aço ou polímero.

O que torna o UHPC especial é que ele não é apenas mais resistente, mas também mais flexível do que o concreto comum. As microfibras atuam como uma rede antifissuras, impedindo que as fissuras se transformem em fissuras maiores, enfraquecendo a estrutura.

Em vez de se estilhaçar com o impacto, o UHPC cria pequenas rachaduras controladas que absorvem e dispersam a energia do impacto, de acordo com a Dra. Stephanie Barnett, da Universidade de Portsmouth.

Isso significa que, mesmo que a bomba tenha força suficiente para penetrar o concreto, a energia restante após o impacto não é suficiente para destruir a estrutura interna. E se o invólucro da bomba for danificado antes do detonador ser ativado, ele pode ser completamente desativado.

Em testes, o UHPC se mostrou surpreendentemente eficaz em fazer com que ogivas penetradoras ricocheteassem ou não tivessem força suficiente para detonar, transformando-as em "pedaços inúteis de ferro".

Não parando por aí, uma nova geração de materiais também nasceu com o mesmo objetivo, chamada de FGCC ( Functionally Graded Cementitious Composites ). Trata-se de um tipo de concreto com graduação funcional, em que cada camada tem sua função, desde a resistência inicial ao impacto até a absorção de energia e estabilidade estrutural.

Descreve a ação de uma força sobre um material.

Uma estrutura típica de FGCC tem uma camada externa feita de UHPC com propriedades superduras para destruir a ogiva, uma camada intermediária espessa e altamente elástica para dissipar energia cinética e uma camada interna reforçada com fibras de aço para impedir que fragmentos voadores entrem na área protegida.

Uma pesquisa publicada no Chinese Journal of Cement Materials em 2021 mostrou que o FGCC é capaz de reduzir a profundidade de penetração em até 70% e limitar severamente a área danificada em comparação ao UHPC de camada única.

Este design em camadas foi, na verdade, inspirado em conchas biológicas disponíveis na natureza, como conchas de tartaruga, conchas de moluscos... A característica comum das camadas protetoras é que elas têm diferentes graus de dureza e maciez, combinando-se para repelir ataques externos.

O Dr. Phil Purnell, especialista em concreto da Universidade de Leeds, disse que a técnica de camadas não apenas absorve melhor a energia do impacto, mas também retarda significativamente a propagação de rachaduras, o que é essencial para manter a integridade de uma estrutura.

Ciência dos Materiais: A "Arena Silenciosa" do Século XXI

A história moderna tem testemunhado materiais defensivos repetidamente desafiados pela tecnologia militar. Durante a Guerra do Golfo de 1991, os bunkers subterrâneos de comando do Iraque eram considerados inexpugnáveis ​​devido às suas espessas camadas de concreto armado.

Quando bombas de 2.000 libras se mostraram ineficazes, os EUA foram forçados a construir uma nova bomba em apenas seis semanas, usando um velho cano de arma como invólucro e penetrando com sucesso mais de 6 metros de concreto em testes de campo.

No entanto, com o advento do UHPC e do FGCC, a maré mudou. O que antes era o ápice da penetração agora pode se tornar ineficaz sem grandes melhorias em armas ou táticas.

Os bunkers em instalações importantes estão se tornando mais robustos, desafiando as bombas convencionais (Foto: Popular Mechanics).

À medida que o tamanho e o peso das bombas se aproximam do máximo que as aeronaves podem transportar, muitos especialistas acreditam que a guerra subterrânea não será mais uma história de bombas gigantes.

Em vez disso, táticas que visem pontos fracos como portas, sistemas de comunicação, ventilação, etc., se tornarão uma nova prioridade. Os militares também estão buscando armas hipersônicas que possam viajar a velocidades superiores a Mach 5, carregando penetradores de tungstênio não explosivos, com o objetivo de penetrar múltiplas camadas de material como uma "bala perfurante".

O Dr. Justin Bronk, do Instituto RUSI (Reino Unido), comentou que, em muitos casos, simplesmente cortar as comunicações ou desabilitar as capacidades operacionais de um bunker é suficiente para atingir objetivos estratégicos, mesmo que sua estrutura física permaneça intacta.

Obviamente, a corrida entre a tecnologia de armas e materiais de defesa não é apenas sobre destruição e proteção, mas também um símbolo do progresso científico moderno.

Lá, as linhas de batalha não estão apenas no solo ou no céu, mas também em laboratórios de pesquisa de materiais, onde cada grão de cimento ou fibra de aço pode contribuir para decidir o resultado de futuras guerras.

Fonte: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/be-tong-doi-dau-bom-xuyen-pha-bai-toan-hoc-bua-trong-chien-tranh-hien-dai-20250702145508267.htm