คอนกรีตเทียบกับระเบิดเจาะเกราะ: ปริศนาในสงครามสมัยใหม่

(แดน ทรี) – การแข่งขันระหว่างเทคโนโลยีอาวุธและวัสดุป้องกันไม่ได้หยุดอยู่แค่การโจมตีและการป้องกันเท่านั้น แต่ยังเป็นสัญลักษณ์ของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ด้วย

ใต้ดินลึกๆ ที่โครงสร้างใต้ดินได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อการโจมตีด้วยระเบิด การเผชิญหน้าอย่างเงียบๆ แต่ดุเดือดกำลังเกิดขึ้นระหว่างสองสาขาที่ดูเหมือนจะไม่เกี่ยวข้องกัน นั่นก็คือ เทคโนโลยีวัสดุก่อสร้างและวิศวกรรมกระสุนปืน

ขณะที่ประเทศต่างๆ ต่างระดมโครงสร้างพื้นฐานใต้ดินเชิงยุทธศาสตร์เพื่อปกป้องจากการโจมตี ทางทหาร การพัฒนาระเบิดเจาะเกราะจึงกลายมาเป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์การป้องกันและยับยั้ง

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีคอนกรีตสมัยใหม่กำลังสร้างปัญหาที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน: อาวุธที่สามารถเจาะเกราะป้องกันอันล้ำสมัยนี้ได้จะทรงพลังแค่ไหน?

ระเบิดบังเกอร์บัสเตอร์: “สิ่วเหล็ก” แห่งศตวรรษที่ 21

ระเบิดบังเกอร์บัสเตอร์เป็นชื่อทั่วไปของอาวุธที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเจาะทะลุชั้นหินและคอนกรีตหนาๆ เพื่อโจมตีโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ใต้ดินลึก

ระเบิดประเภทนี้แตกต่างจากระเบิดแบบทั่วไป ระเบิดประเภทนี้มีเปลือกนอกที่ทำจากเหล็กกล้าที่มีความแข็งเป็นพิเศษ ปลายที่เรียวลงเพื่อปรับแรงกดในการกระแทกให้เหมาะสม และมีมวลขนาดใหญ่เพื่อสร้างแรงเจาะทะลุที่แข็งแกร่งเป็นอย่างยิ่ง

หนึ่งในตัวแทนทั่วไปของอาวุธประเภทนี้คือ Massive Ordnance Penetrator (MOP) ซึ่งเป็นระเบิดที่มีน้ำหนักถึง 13,600 กิโลกรัม ซึ่งปัจจุบันสามารถติดตั้งได้จากเครื่องบินทิ้งระเบิดเชิงยุทธศาสตร์ B-2 ของสหรัฐฯ เท่านั้น

เมื่อวันที่ 21 มิถุนายน กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ใช้เครื่องบินทิ้งระเบิด B-2 จำนวน 6 ลำในการทิ้งระเบิดบังเกอร์บัสเตอร์จำนวน 12 ลูกลงบนฟอร์โดว์ ซึ่งเป็นโรงงานเสริมสมรรถนะอาวุธนิวเคลียร์ที่สำคัญที่สุดของอิหร่าน (ภาพถ่าย: Getty)

MOP ได้รับการออกแบบมาให้เจาะทะลุหินและคอนกรีตได้ลึกหลายสิบเมตรก่อนจะระเบิด เปลือกของระเบิดทำจากโลหะผสมเหล็กชนิดพิเศษ (Eglin Steel หรือ USAF‑96) ซึ่งช่วยให้โครงสร้างคงสภาพไว้ได้แม้เกิดการกระทบด้วยความเร็วสูง ในขณะที่แกนกลางของระเบิดประกอบด้วยวัตถุระเบิดแรงสูง เช่น AFX‑757 ประมาณ 2,400 กิโลกรัม

ภายใต้การนำทางด้วยระบบ GPS/INS ที่แม่นยำสูงและฟิวส์อัจฉริยะที่สามารถระเบิดในระดับความลึก MOP จึงมีความสามารถในการโจมตีสถานที่ใต้ดินที่ได้รับการปกป้องอย่างแน่นหนา เช่น สถานที่ทางนิวเคลียร์หรือศูนย์บัญชาการเชิงยุทธศาสตร์ได้อย่างแม่นยำ

ด้วยความสามารถในการเจาะทะลุหินหรือคอนกรีตเสริมเหล็กได้หลายสิบเมตร MOP และเครื่องมือทำลายบังเกอร์อื่นๆ จึงถือเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับเป้าหมายที่แข็งแรง แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุกล่าวว่าเป้าหมายในปัจจุบันไม่เปราะบางเหมือนเมื่อก่อนอีกต่อไป

“ทุกวันนี้ แม้แต่ MOP ก็ไม่สามารถเจาะเข้าไปในบังเกอร์สมัยใหม่ได้” ดร.เกรกอรี วาร์ทานอฟ ผู้เชี่ยวชาญด้านการทหาร เตือน

ความก้าวหน้าในวัสดุป้องกัน “ป้องกัน” การโจมตี

มีรายงานเหตุการณ์หนึ่งในช่วงปลายทศวรรษ 2000 ว่าระเบิดบังเกอร์-บัสเตอร์ที่ถล่มโรงงานใต้ดินในอิหร่านนั้นระเบิดจริง ๆ แต่กลับติดอยู่ในคอนกรีตแทน ระเบิดหยุดกะทันหันราวกับว่าไปโดนโล่ที่มองไม่เห็น

สาเหตุอยู่ที่ UHPC (ย่อมาจาก Ultra-High Performance Concrete ) หรือ “คอนกรีตสมรรถนะสูงพิเศษ” ถือเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการก่อสร้าง โดยเฉพาะในด้านการปกป้องโครงสร้างใต้ดินจากการระเบิดและแรงเจาะทะลุ

ตัวอย่างคอนกรีตเสริมใยเหล็กสมรรถนะสูงพิเศษ (ภาพ: Wikimedia Commons)

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า หากคอนกรีตแบบดั้งเดิมมีความแข็งแรงอัดแน่นอยู่ที่ประมาณ 5,000 psi UHPC ก็สามารถเกิน 40,000 psi ได้ ขอบคุณโครงสร้างเมล็ดละเอียดพิเศษและระบบเสริมแรงด้วยไมโครไฟเบอร์เหล็กหรือโพลีเมอร์

สิ่งพิเศษคือ UHPC ไม่เพียงแต่แข็งแรงกว่าแต่ยังยืดหยุ่นกว่าคอนกรีตทั่วไปอีกด้วย ไมโครไฟเบอร์ทำหน้าที่เป็นเครือข่ายป้องกันการแตกร้าว ป้องกันไม่ให้รอยแตกร้าวขยายใหญ่ขึ้นจนทำให้โครงสร้างอ่อนแอลง

แทนที่จะแตกสลายภายใต้แรงกระแทก UHPC จะสร้างรอยแตกร้าวเล็กๆ ที่ควบคุมได้ ซึ่งจะดูดซับและกระจายพลังงานจากการกระแทก ตามที่ดร.สเตฟานี บาร์เน็ตต์ จากมหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธกล่าว

นั่นหมายความว่าแม้ว่าระเบิดจะมีแรงเพียงพอที่จะเจาะทะลุคอนกรีตได้ แต่พลังงานที่เหลืออยู่หลังจากการกระทบก็ไม่เพียงพอที่จะทำลายโครงสร้างภายในได้ และหากปลอกระเบิดได้รับความเสียหายก่อนที่จะเปิดใช้งานตัวจุดชนวน ก็สามารถปิดการใช้งานได้อย่างสมบูรณ์

ในการทดสอบ UHPC พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพอย่างน่าประหลาดใจในการทำให้หัวรบเจาะเกราะสะท้อนกลับหรือไม่มีพลังเพียงพอที่จะระเบิด ส่งผลให้หัวรบกลายเป็น "ชิ้นเหล็กที่ไร้ประโยชน์"

ไม่เพียงแค่นั้น ยังมีวัสดุรุ่นใหม่ที่มีวัตถุประสงค์เดียวกันเกิดขึ้น เรียกว่า FGCC ( Functionally Graded Cementitious Composites ) ซึ่งเป็นคอนกรีตประเภท Functionally Graded Cementitious Composites โดยแต่ละชั้นมีหน้าที่ของตัวเอง ตั้งแต่การต้านทานแรงกระแทกเบื้องต้น การดูดซับพลังงาน และความเสถียรของโครงสร้าง

อธิบายการกระทำของแรงที่มีต่อวัสดุ

โครงสร้าง FGCC ทั่วไปมีชั้นนอกที่ทำจาก UHPC ซึ่งมีคุณสมบัติแข็งเป็นพิเศษเพื่อทำลายหัวรบ ชั้นกลางที่หนาและยืดหยุ่นสูงเพื่อกระจายพลังงานจลน์ และชั้นในที่เสริมด้วยเส้นใยเหล็กเพื่อป้องกันไม่ให้เศษโลหะที่กระเด็นเข้ามาในพื้นที่ที่ได้รับการป้องกัน

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Chinese Journal of Cement Materials ในปี 2021 แสดงให้เห็นว่า FGCC สามารถลดความลึกของการเจาะได้ถึง 70% และจำกัดพื้นที่ที่เสียหายได้อย่างมากเมื่อเทียบกับ UHPC ชั้นเดียว

การออกแบบแบบหลายชั้นนี้ได้รับแรงบันดาลใจมาจากเปลือกหอยที่พบได้ในธรรมชาติ เช่น กระดองเต่า เปลือกหอยสองฝา... ลักษณะทั่วไปของชั้นป้องกันก็คือจะมีความแข็งและความอ่อนต่างกัน เมื่อรวมกันจึงสามารถต้านทานการโจมตีจากภายนอกได้

ดร.ฟิล เพอร์เนลล์ ผู้เชี่ยวชาญด้านคอนกรีตจากมหาวิทยาลัยลีดส์ กล่าวว่าเทคนิคการสร้างชั้นแบบนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยดูดซับพลังงานจากแรงกระแทกได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยชะลอการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวได้อย่างมาก ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

วัสดุ ศาสตร์ : “สนามประลองเงียบ” แห่งศตวรรษที่ 21

ประวัติศาสตร์สมัยใหม่พบว่าวัสดุป้องกันถูกท้าทายด้วยเทคโนโลยีทางการทหารซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในช่วงสงครามอ่าวเปอร์เซียปี 1991 บังเกอร์บัญชาการใต้ดินของอิรักถูกมองว่าแข็งแกร่งเพราะมีชั้นคอนกรีตเสริมเหล็กหนา

เมื่อระเบิด 2,000 ปอนด์พิสูจน์แล้วว่าไม่มีประสิทธิภาพ สหรัฐฯ จึงถูกบังคับให้สร้างระเบิดแบบใหม่ภายในเวลาเพียง 6 สัปดาห์ โดยใช้ลำกล้องปืนเก่าเป็นปลอก และสามารถเจาะคอนกรีตหนากว่า 6 เมตรสำเร็จในการทดสอบภาคสนาม

อย่างไรก็ตาม การถือกำเนิดของ UHPC และ FGCC ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ สิ่งที่เคยเป็นจุดสูงสุดของการรุกล้ำนั้นอาจกลายเป็นสิ่งที่ไร้ประสิทธิภาพได้หากขาดการปรับปรุงอาวุธหรือกลยุทธ์ที่สำคัญ

บังเกอร์ในสถานที่สำคัญมีความแข็งแรงมากยิ่งขึ้น ท้าทายต่อระเบิดแบบเดิมๆ (ภาพ: Popular Mechanics)

เนื่องจากขนาดและน้ำหนักของระเบิดใกล้จะถึงขนาดสูงสุดที่เครื่องบินสามารถบรรทุกได้ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนจึงเชื่อว่าสงครามใต้ดินจะไม่ใช่แค่เรื่องของระเบิดขนาดยักษ์อีกต่อไป

ในทางกลับกัน กลยุทธ์ที่มุ่งเป้าไปที่จุดอ่อน เช่น ประตู ระบบสื่อสาร ระบบระบายอากาศ เป็นต้น จะกลายเป็นประเด็นสำคัญใหม่ กองทัพกำลังพิจารณาอาวุธความเร็วเหนือเสียงที่สามารถเดินทางด้วยความเร็วเกินมัค 5 ซึ่งบรรจุกระสุนเจาะเกราะทังสเตนที่ไม่ระเบิดได้ โดยมีเป้าหมายเพื่อเจาะวัสดุหลายชั้นเหมือน "กระสุนเจาะเกราะ"

ดร. จัสติน บรอนก์ จากสถาบัน RUSI (สหราชอาณาจักร) ให้ความเห็นว่า ในหลายกรณี เพียงแค่ตัดการสื่อสารหรือปิดการใช้งานความสามารถในการปฏิบัติการของบังเกอร์ก็เพียงพอแล้วสำหรับการบรรลุเป้าหมายเชิงยุทธศาสตร์ แม้ว่าโครงสร้างทางกายภาพของบังเกอร์จะยังคงอยู่สภาพเดิมก็ตาม

เห็นได้ชัดว่าการแข่งขันระหว่างเทคโนโลยีอาวุธและวัสดุป้องกันประเทศไม่ใช่แค่เรื่องของการทำลายล้างและการปกป้องเท่านั้น แต่ยังเป็นสัญลักษณ์ของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ด้วย

ที่นั่น แนวรบไม่เพียงแต่มีอยู่บนพื้นดินหรือบนท้องฟ้าเท่านั้น แต่ยังมีอยู่ในห้องปฏิบัติการวิจัยวัสดุด้วย ซึ่งปูนซีเมนต์หรือเส้นใยเหล็กทุกเม็ดสามารถมีส่วนช่วยในการตัดสินผลลัพธ์ของสงครามในอนาคตได้

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