ใต้ดินลึกซึ่งโครงสร้างใต้ดินได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อการโจมตีด้วยระเบิด การเผชิญหน้าอย่างเงียบๆ แต่ดุเดือดกำลังเกิดขึ้นระหว่างสองสาขาที่ดูเหมือนไม่เกี่ยวข้องกัน นั่นคือ เทคโนโลยีวัสดุก่อสร้างและวิศวกรรมกระสุนปืน
ในขณะที่ประเทศต่างๆ จัดหาโครงสร้างพื้นฐานใต้ดินเชิงยุทธศาสตร์ด้วยเป้าหมายเพื่อปกป้องจากการโจมตี ทางทหาร การพัฒนาระเบิดเจาะทะลวงจึงกลายมาเป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์การป้องกันและการยับยั้ง
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีคอนกรีตสมัยใหม่กำลังก่อให้เกิดปัญหาที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน นั่นคือ อาวุธที่สามารถเจาะเกราะป้องกันอันล้ำสมัยนี้ได้จะทรงพลังเพียงใด
ระเบิดบังเกอร์: “สิ่วเหล็ก” แห่งศตวรรษที่ 21
ระเบิดบังเกอร์บัสเตอร์เป็นชื่อทั่วไปของอาวุธที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเจาะทะลุชั้นหินและคอนกรีตหนาๆ เพื่อโจมตีโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ใต้ดินลึก
ระเบิดชนิดนี้แตกต่างจากระเบิดแบบทั่วไป ตรงที่มีเปลือกนอกที่ทำจากเหล็กกล้าแข็งเป็นพิเศษ ปลายเรียวเพื่อปรับแรงกดในการกระแทกให้เหมาะสม และมีมวลขนาดใหญ่เพื่อสร้างแรงทะลุทะลวงที่แข็งแกร่งเป็นอย่างยิ่ง
หนึ่งในตัวแทนทั่วไปของอาวุธประเภทนี้คือ Massive Ordnance Penetrator (MOP) ซึ่งเป็นระเบิดที่มีน้ำหนักมากถึง 13,600 กิโลกรัม ซึ่งปัจจุบันสามารถติดตั้งได้จากเครื่องบินทิ้งระเบิดเชิงยุทธศาสตร์ B-2 ของสหรัฐฯ เท่านั้น
เมื่อวันที่ 21 มิถุนายน กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ใช้เครื่องบินทิ้งระเบิด B-2 จำนวน 6 ลำทิ้งระเบิดบังเกอร์บัสเตอร์จำนวน 12 ลูกถล่มฟอร์โดว์ ซึ่งเป็นโรงงานเสริมสมรรถนะทางนิวเคลียร์ที่สำคัญที่สุดของอิหร่าน (ภาพถ่าย: Getty)
MOP ถูกออกแบบมาเพื่อเจาะทะลุหินและคอนกรีตหลายสิบเมตรก่อนจะระเบิด เปลือกของระเบิดทำจากโลหะผสมเหล็กชนิดพิเศษ (Eglin Steel หรือ USAF‑96) ที่ช่วยคงโครงสร้างไว้แม้ในสภาวะการชนด้วยความเร็วสูง ขณะที่แกนกลางบรรจุวัตถุระเบิดแรงสูง เช่น AFX‑757 ประมาณ 2,400 กิโลกรัม
ภายใต้การนำทางด้วยระบบ GPS/INS ที่มีความแม่นยำสูงและฟิวส์อัจฉริยะที่สามารถระเบิดได้ในความลึก MOP จึงมีความสามารถในการโจมตีสิ่งอำนวยความสะดวกใต้ดินที่ได้รับการปกป้องอย่างแน่นหนา เช่น สถานที่ทางนิวเคลียร์หรือศูนย์บัญชาการเชิงยุทธศาสตร์ได้อย่างแม่นยำ
ด้วยความสามารถในการเจาะทะลุหินหรือคอนกรีตเสริมเหล็กได้ลึกหลายสิบเมตร MOP และเครื่องมือทำลายบังเกอร์อื่นๆ จึงถือเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับเป้าหมายที่แข็งตัวแล้ว แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุกล่าวว่าเป้าหมายในปัจจุบันไม่ได้เปราะบางเหมือนแต่ก่อนอีกต่อไป
“ทุกวันนี้ แม้แต่ MOP ก็ไม่สามารถเจาะเข้าไปในบังเกอร์สมัยใหม่ได้” ดร. เกรกอรี วาร์ตันอฟ ผู้เชี่ยวชาญด้านการทหารเตือน
ความก้าวหน้าในวัสดุป้องกัน “ป้องกัน” การโจมตี
ในรายงานเหตุการณ์หนึ่งในช่วงปลายทศวรรษ 2000 ระเบิดบังเกอร์-บัสเตอร์ที่ถล่มอาคารใต้ดินแห่งหนึ่งในอิหร่านนั้น แท้จริงแล้วไม่ได้ระเบิด แต่กลับติดอยู่ในคอนกรีตแทน มันหยุดกะทันหันราวกับโดนโล่ห์ที่มองไม่เห็น
เหตุผลอยู่ที่ UHPC (ย่อมาจาก Ultra-High Performance Concrete ) หรือ "คอนกรีตสมรรถนะสูงพิเศษ" นับเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการป้องกันโครงสร้างใต้ดินจากการระเบิดและแรงทะลุทะลวง
ตัวอย่างคอนกรีตเสริมใยเหล็กสมรรถนะสูงพิเศษ (ภาพ: Wikimedia Commons)
ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า หากคอนกรีตแบบดั้งเดิมมีความแข็งแรงอัดประมาณ 5,000 psi UHPC จะสามารถเกิน 40,000 psi ได้ เนื่องจากโครงสร้างเมล็ดละเอียดพิเศษและระบบเสริมแรงด้วยไมโครไฟเบอร์เหล็กหรือโพลีเมอร์
สิ่งที่พิเศษคือ UHPC ไม่เพียงแต่แข็งแรงกว่าเท่านั้น แต่ยังมีความยืดหยุ่นมากกว่าคอนกรีตทั่วไปอีกด้วย ไมโครไฟเบอร์ทำหน้าที่เป็นโครงข่ายป้องกันการแตกร้าว ป้องกันไม่ให้รอยแตกขยายใหญ่ขึ้นจนทำให้โครงสร้างอ่อนแอลง
แทนที่จะแตกสลายภายใต้แรงกระแทก UHPC จะสร้างรอยแตกร้าวเล็กๆ ที่ควบคุมได้ ซึ่งจะดูดซับและกระจายพลังงานจากแรงกระแทก ตามที่ดร.สเตฟานี บาร์เน็ตต์ จากมหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธกล่าว
ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าระเบิดจะมีแรงเพียงพอที่จะทะลุผ่านคอนกรีตได้ แต่พลังงานที่เหลืออยู่หลังจากการกระแทกก็ไม่เพียงพอที่จะทำลายโครงสร้างภายใน และหากปลอกระเบิดเสียหายก่อนที่ตัวจุดชนวนจะทำงาน ก็อาจใช้งานไม่ได้เลย
ในการทดสอบ UHPC พิสูจน์ให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพอย่างน่าประหลาดใจในการทำให้หัวรบเจาะเกราะสะท้อนกลับหรือไม่มีพลังเพียงพอที่จะระเบิด ทำให้หัวรบกลายเป็น "ชิ้นเหล็กที่ไร้ประโยชน์"
ไม่เพียงเท่านั้น ยังมีวัสดุรุ่นใหม่ที่มีวัตถุประสงค์เดียวกันถือกำเนิดขึ้น นั่นคือ FGCC ( Functionally Graded Cementitious Composites ) ซึ่งเป็นคอนกรีตประเภท Functionally Graded Cementitious Composites โดยแต่ละชั้นจะมีหน้าที่เฉพาะของตัวเอง ตั้งแต่การต้านทานแรงกระแทกเบื้องต้น การดูดซับพลังงาน และเสถียรภาพเชิงโครงสร้าง
อธิบายการกระทำของแรงที่มีต่อวัสดุ
โครงสร้าง FGCC ทั่วไปมีชั้นนอกที่ทำจาก UHPC ซึ่งมีคุณสมบัติแข็งเป็นพิเศษเพื่อทำลายหัวรบ ชั้นกลางที่หนาและยืดหยุ่นสูงเพื่อกระจายพลังงานจลน์ และชั้นในที่เสริมด้วยเส้นใยเหล็กเพื่อป้องกันไม่ให้เศษระเบิดที่กระเด็นเข้าไปในพื้นที่ที่ได้รับการป้องกัน
งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Chinese Journal of Cement Materials ในปี 2021 แสดงให้เห็นว่า FGCC สามารถลดความลึกของการเจาะได้มากถึง 70% และจำกัดพื้นที่ที่เสียหายได้อย่างรุนแรงเมื่อเทียบกับ UHPC ชั้นเดียว
การออกแบบแบบเลเยอร์นี้ได้รับแรงบันดาลใจมาจากเปลือกหอยที่พบได้ในธรรมชาติ เช่น กระดองเต่า เปลือกหอยสองฝา... ลักษณะทั่วไปของชั้นป้องกันก็คือมีความแข็งและความนุ่มต่างกัน จึงรวมกันช่วยป้องกันการโจมตีจากภายนอกได้
ดร. ฟิล เพอร์เนลล์ ผู้เชี่ยวชาญด้านคอนกรีตจากมหาวิทยาลัยลีดส์ กล่าวว่า เทคนิคการแบ่งชั้นไม่เพียงแต่ช่วยดูดซับพลังงานจากแรงกระแทกได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยชะลอการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวได้อย่างมาก ซึ่งถือเป็นปัจจัยสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
วัสดุ ศาสตร์ : “เวทีเงียบ” แห่งศตวรรษที่ 21
ประวัติศาสตร์สมัยใหม่ได้แสดงให้เห็นถึงความท้าทายด้านวัสดุป้องกันจากเทคโนโลยีทางการทหารซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในช่วงสงครามอ่าวเปอร์เซียปี 1991 บังเกอร์บัญชาการใต้ดินของอิรักถูกมองว่าแข็งแกร่ง เนื่องจากมีชั้นคอนกรีตเสริมเหล็กหนา
เมื่อระเบิดขนาด 2,000 ปอนด์พิสูจน์แล้วว่าไม่มีประสิทธิภาพ สหรัฐฯ จึงถูกบังคับให้สร้างระเบิดชนิดใหม่ในเวลาเพียง 6 สัปดาห์ โดยใช้ลำกล้องปืนเก่าเป็นปลอก และสามารถเจาะคอนกรีตได้ลึกกว่า 6 เมตรในการทดสอบภาคสนาม
อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของ UHPC และ FGCC กระแสก็ได้พลิกผัน สิ่งที่เคยเป็นจุดสูงสุดของการรุกล้ำ ตอนนี้อาจกลายเป็นสิ่งที่ไร้ประสิทธิภาพหากไม่มีการปรับปรุงอาวุธหรือยุทธวิธีครั้งใหญ่
บังเกอร์ในสถานที่สำคัญมีความแข็งแรงทนทานมากขึ้น ท้าทายระเบิดแบบธรรมดา (ภาพ: Popular Mechanics)
เนื่องจากขนาดและน้ำหนักของระเบิดใกล้จะถึงขนาดสูงสุดที่เครื่องบินสามารถบรรทุกได้ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนจึงเชื่อว่าสงครามใต้ดินจะไม่ใช่แค่เรื่องของระเบิดขนาดยักษ์อีกต่อไป
กลยุทธ์ที่มุ่งเป้าไปที่จุดอ่อน เช่น ประตู ระบบสื่อสาร ระบบระบายอากาศ ฯลฯ จะกลายเป็นเรื่องสำคัญลำดับต้นๆ กองทัพยังกำลังพิจารณาอาวุธความเร็วเหนือเสียงที่สามารถเดินทางด้วยความเร็วเกินมัค 5 ซึ่งบรรจุกระสุนเจาะเกราะทังสเตนที่ไม่ระเบิดได้ โดยมีเป้าหมายเพื่อเจาะทะลุวัสดุหลายชั้นเหมือน "กระสุนเจาะเกราะ"
ดร. จัสติน บรอนก์ จากสถาบัน RUSI (สหราชอาณาจักร) ให้ความเห็นว่า ในหลายกรณี เพียงแค่ตัดการสื่อสารหรือปิดการใช้งานความสามารถในการปฏิบัติการของบังเกอร์ก็เพียงพอที่จะบรรลุเป้าหมายเชิงกลยุทธ์แล้ว แม้ว่าโครงสร้างทางกายภาพของบังเกอร์จะยังคงอยู่เหมือนเดิมก็ตาม
เห็นได้ชัดว่าการแข่งขันระหว่างเทคโนโลยีอาวุธและวัสดุป้องกันไม่เพียงแต่เป็นเรื่องของการทำลายล้างและการป้องกันเท่านั้น แต่ยังเป็นสัญลักษณ์ของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ด้วย
ที่นั่น แนวรบไม่เพียงแต่อยู่บนพื้นดินหรือบนท้องฟ้าเท่านั้น แต่ยังอยู่ในห้องปฏิบัติการวิจัยวัสดุด้วย ซึ่งเม็ดซีเมนต์หรือเส้นใยเหล็กทุกเม็ดสามารถมีส่วนช่วยในการตัดสินผลลัพธ์ของสงครามในอนาคตได้
ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/be-tong-doi-dau-bom-xuyen-pha-bai-toan-hoc-bua-trong-chien-tranh-hien-dai-20250702145508267.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)