Beton versus muniții: o problemă dificilă în războiul modern

(Dan Tri) - Cursa dintre tehnologia armelor și materialele de apărare nu se oprește doar la atac și protecție, ci este și un simbol al progresului științific modern.

Adâncurile subterane, unde structurile subterane sunt proiectate să reziste atacurilor cu bombe, are loc o confruntare liniștită, dar aprigă, între două domenii aparent fără legătură: tehnologia materialelor de construcții și ingineria balistică.

Pe măsură ce națiunile dobândesc infrastructură subterană strategică cu scopul de a o proteja de atacuri militare , dezvoltarea bombelor penetrante a devenit o parte vitală a strategiilor de apărare și descurajare.

Totuși, tehnologia modernă a betonului pune o problemă fără precedent: cât de puternică este o armă suficientă pentru a penetra această carcasă protectoare de ultimă generație?

Bombă anti-bunker: „Dalta de oțel” a secolului XXI

Bomba distrugătoare de buncăre este denumirea generală a unei arme special concepute pentru a penetra straturi groase de rocă și beton pentru a ataca structuri ascunse adânc în subteran.

Spre deosebire de bombele convenționale, aceste bombe au o carcasă exterioară din oțel super-dur, un vârf conic pentru a optimiza presiunea de impact și o masă mare pentru a crea o forță de penetrare extrem de puternică.

Unul dintre reprezentanții tipici ai acestei linii de arme este Massive Ordnance Penetrator (MOP), o bombă cu o greutate de până la 13.600 kg care poate fi lansată în prezent doar de pe bombardierul strategic american B-2.

Pe 21 iunie, Forțele Aeriene ale SUA au folosit șase bombardiere B-2 pentru a lansa 12 bombe de tip „bunker-gun” asupra Fordow, cea mai importantă instalație de îmbogățire a uraniului din Iran (Foto: Getty).

Bombele MOP sunt proiectate să penetreze zeci de metri de rocă și beton înainte de a detona. Carcasa bombei este fabricată dintr-un aliaj special de oțel (Eglin Steel sau USAF-96) care ajută la menținerea structurii acesteia în timpul impacturilor de mare viteză, în timp ce miezul conține aproximativ 2.400 kg de explozibili de mare putere, cum ar fi AFX-757.

Ghidat de un sistem de navigație GPS/INS de înaltă precizie și utilizând o fitil inteligent care poate fi activat în funcție de adâncime, MOP este capabil de atacuri de precizie asupra instalațiilor subterane puternic protejate, cum ar fi instalațiile nucleare sau centrele de comandă strategică.

Având capacitatea de a penetra zeci de metri de rocă sau beton armat, bombele MOP și alte bombe antibunker sunt considerate soluția supremă pentru țintele întărite. Însă experții în materiale spun că țintele de astăzi nu mai sunt la fel de vulnerabile ca odinioară.

„În zilele noastre, nici măcar MOP-urile nu pot pătrunde în buncărele moderne”, a avertizat dr. Gregory Vartanov, expert militar.

Descoperire în domeniul materialelor defensive care „apără” atacurile

Într-un incident raportat la sfârșitul anilor 2000, o bombă de tip „bunker-buster” lansată asupra unei instalații subterane din Iran nu a explodat, ci a rămas blocată în beton. S-a oprit brusc, ca și cum ar fi lovit un scut invizibil.

Motivul constă în UHPC (prescurtare de la Ultra-High Performance Concrete ) sau „beton de performanță ultra-înaltă”. Acesta este un progres în tehnologia construcțiilor, în special în domeniul protejării structurilor subterane împotriva exploziilor și a forțelor de penetrare.

O mostră de beton armat cu fibre de oțel de ultra-înaltă performanță (Foto: Wikimedia Commons).

Potrivit experților, în timp ce betonul tradițional are o rezistență la compresiune de aproximativ 5.000 psi, UHPC poate depăși 40.000 psi datorită structurii sale cu granulație ultrafină și sistemului de armare cu microfibre de oțel sau polimer.

Ceea ce este special este faptul că UHPC nu este doar mai rezistent, ci și mai flexibil decât betonul obișnuit. Microfibrele acționează ca o rețea anti-fisurare, împiedicând crăpăturile să se transforme în fisuri mai mari care slăbesc structura.

În loc să se spargă sub impacturi puternice, UHPC creează fisuri mici, controlate, care absorb și dispersează energia impactului, potrivit Dr. Stephanie Barnett de la Universitatea din Portsmouth.

Asta înseamnă că, chiar dacă bomba are suficientă forță pentru a penetra betonul, energia rămasă după impact nu este suficientă pentru a distruge structura din interior. Și dacă carcasa bombei este deteriorată înainte de activarea detonatorului, aceasta poate fi complet scoasă din funcțiune.

În teste, UHPC s-a dovedit surprinzător de eficient în a face ca focoasele de penetrare să ricoșeze sau să nu detoneze, transformându-le în „bucăți inutile de fier”.

Fără a se opri aici, s-a născut o nouă generație de materiale cu același scop, numite FGCC ( Functionally Graded Cementitious Composites - Compozite Cimentoase cu Grad Funcțional ). Acesta este un tip de beton cu grad funcțional, în care fiecare strat are propria sa sarcină, de la rezistența inițială la impact până la absorbția energiei și stabilitatea structurală.

Descrie impactul forței asupra unui material.

O structură tipică a unui FGCC are un strat exterior realizat din UHPC cu proprietăți super-dure pentru a distruge focoasa, un strat intermediar gros și foarte elastic pentru a disipa energia cinetică și un strat interior ranforsat cu fibre de oțel pentru a preveni pătrunderea fragmentelor zburătoare în zona protejată.

Un studiu publicat în 2021 în Jurnalul Chinez de Materiale de Cement arată că FGCC este capabil să reducă adâncimea de penetrare cu până la 70% și să limiteze sever zona deteriorată în comparație cu UHPC cu un singur strat.

Acest design stratificat a fost de fapt inspirat de carapacele biologice disponibile în natură, cum ar fi carapacile de broască țestoasă, carapacile de scoici... Caracteristica comună a straturilor protectoare este că au diferite grade de duritate și moliciune, combinându-se astfel pentru a respinge atacurile externe.

Dr. Phil Purnell, expert în beton la Universitatea din Leeds, a declarat că tehnica de stratificare nu numai că absoarbe mai bine energia de impact, dar încetinește semnificativ și propagarea fisurilor, ceea ce este esențial pentru menținerea integrității structurii.

Știința Materialelor: „Arena Tăcută” a secolului XXI

Istoria modernă a văzut materiale de apărare puse la încercare în mod repetat de tehnologia militară. În timpul Războiului din Golf din 1991, buncărele subterane de comandă din Irak erau considerate inexpugnabile din cauza straturilor groase de beton armat.

Când bombele de 2.000 de livre s-au dovedit ineficiente, SUA au fost forțate să construiască o nouă bombă în doar șase săptămâni, folosind o țeavă veche de armă ca înveliș și penetrând cu succes peste 6 metri de beton în testele pe teren.

Totuși, odată cu apariția UHPC și FGCC, situația s-a schimbat. Ceea ce a fost odată apogeul penetrării poate deveni acum ineficient fără îmbunătățiri majore ale armelor sau tacticilor.

Buncărele din cadrul instalațiilor cheie devin mai rezistente, concurând cu bombele convenționale perforante (Foto: Popular Mechanics).

Întrucât dimensiunea și greutatea bombelor au atins pragul maxim pe care îl pot transporta aeronavele, mulți experți cred că războiul subteran nu va mai fi o poveste despre bombe gigantice.

În schimb, tacticile care vizează punctele slabe, cum ar fi ușile, sistemele de comunicații, ventilația... vor deveni noua prioritate. Armata analizează, de asemenea, arme hipersonice cu viteze care depășesc Mach 5, care poartă penetratoare neexplozive din tungsten, cu scopul de a penetra mai multe straturi de material precum un „glonț care străpunge armura”.

Dr. Justin Bronk de la Institutul RUSI (Marea Britanie) a comentat că, în multe cazuri, simpla întrerupere a comunicării sau dezactivarea capacităților operaționale ale unui buncăr este suficientă pentru atingerea obiectivelor strategice, chiar dacă structura sa fizică rămâne intactă.

Evident, cursa dintre tehnologia armelor și materialele defensive nu este doar despre distrugere și protecție, ci și un simbol al progresului științific modern.

Acolo, liniile de luptă nu sunt doar pe pământ sau în cer, ci și în laboratoarele de cercetare a materialelor, unde fiecare grăunte de ciment sau fibră de oțel poate contribui la deciderea rezultatului viitoarelor războaie.

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