Vào ngày thứ Bảy, 21 tháng 6 năm 2025, sau một loạt các cuộc tấn công trên không chưa từng có mà Israel thực hiện chống lại Iran chỉ vài ngày trước đó, Hoa Kỳ đã gia nhập cuộc chiến và sử dụng bom xuyên hầm để tấn công ba cơ sở hạt nhân quan trọng của Iran cùng các hầm ngầm của chúng: nhà máy làm giàu nhiên liệu Fordow, cơ sở hạt nhân Natanz và trung tâm công nghệ hạt nhân Isfahan.
Chiến dịch Midnight Hammer, tên mã của Lầu Năm Góc cho các cuộc tấn công nhằm vào Iran, đánh dấu lần đầu tiên sử dụng bom Massive Ordnance Penetrator (MOP), một quả bom khổng lồ nặng 13.600 kg mà chỉ có máy bay ném bom tàng hình B-2 mới có thể mang. Như vậy, Hoa Kỳ được coi là quốc gia duy nhất có khả năng tiêu diệt các cơ sở hạt nhân ngầm của Iran, và do đó, chương trình hạt nhân của nước này – nhưng liệu sự kiện này có thực sự đạt được mục tiêu hay không vẫn còn là một câu hỏi.
Trong khi Tổng thống Trump tuyên bố rằng chiến dịch này đã "hoàn toàn và hoàn toàn phá hủy" các cơ sở hạt nhân, các quan chức Iran lại giảm nhẹ mức độ nghiêm trọng của các cuộc tấn công. Tính đến thời điểm bài viết này được công bố, mức độ thiệt hại dựa trên hình ảnh vệ tinh vẫn chưa rõ ràng, nhưng một báo cáo của CNN công bố vào chiều thứ Ba cho rằng các cuộc tấn công này không phá hủy chương trình hạt nhân của Iran mà chỉ khiến nó lùi lại một vài tháng, theo thông tin tình báo ban đầu của Mỹ.
Nếu nhìn vào lịch sử, có khả năng các cơ sở hạt nhân ngầm của Iran có thể vẫn còn nguyên vẹn một phần hoặc toàn bộ. Điều này có thể bởi vì cho đến nay, trong cuộc chạy đua vũ trang âm thầm giữa bê tông và bom, bê tông vẫn đang chiếm ưu thế.
Vào cuối thập kỷ 2000, có những tin đồn về một hầm ngầm ở Iran đã bị một quả bom xuyên hầm tấn công, nhưng quả bom này đã không thâm nhập được và còn mắc kẹt lại trên bề mặt của hầm. Nguyên nhân không khó đoán: Iran là một trong những nước tiên phong trong công nghệ Bê tông siêu cao hiệu suất (UHPC), và những tiến bộ mới nhất của họ rõ ràng đã vượt quá khả năng của các bom xuyên hầm tiêu chuẩn.
Tiến sĩ Stephanie Barnett, người nghiên cứu về bê tông tại Đại học Portsmouth ở Anh, cho biết cô đã nghe nói về bê tông siêu cứng của Iran. Mặc dù các khán giả dân sự rất hào hứng với những tiến bộ trong công nghệ bê tông, nhưng cô thỉnh thoảng nhận được những phản hồi không mấy tích cực từ các quân nhân tham dự các buổi thuyết trình của mình. Một sĩ quan đã nói với cô, “Nếu bạn tạo ra chất liệu này cứng cáp và kháng lực nổ tốt hơn, chúng ta cần nghĩ về cách để xuyên thủng nó.”
Không thể không nhắc đến, Không quân Hoa Kỳ đã giới thiệu loại bom xuyên hầm hiện đại đầu tiên vào năm 1985. Các quả bom thông thường có vỏ bằng thép mỏng chứa đầy thuốc nổ, trong khi bom xuyên hầm có hình dạng mảnh hơn, với vỏ dày hơn và ít thuốc nổ hơn. Thiết kế này tập trung toàn bộ trọng lượng vào một khu vực nhỏ hơn, biến nó thành như một cây dũa thay vì một cái búa, giúp loại bom này có thể xuyên qua bê tông hoặc chui sâu vào đất để tấn công các mục tiêu ngầm.
Mặc dù các quả bom thông thường từ những năm 1990 vẫn đang được sử dụng, nhưng bom xuyên hầm đã trải qua nhiều thế hệ nâng cấp. Vào đầu những năm 2000, Không quân đã phát triển một loại thép đặc biệt cho mục đích này, được gọi là Eglin Steel, hợp tác với công ty chuyên về thép Ellwood National Forge.
Eglin Steel là loại thép có hàm lượng carbon và nickel thấp, với một số thành phần như tungsten, chromium, manganese, silicon, và các nguyên tố khác, mỗi loại đóng góp một thuộc tính mong muốn vào tổng thể. Eglin Steel được coi là tiêu chuẩn vàng cho các đạn xuyên hầm, mặc dù trong những năm gần đây nó đã được bổ sung bằng loại thép USAF-96 mới, loại này có hiệu suất tương tự nhưng dễ sản xuất và xử lý hơn.
Các nhà khoa học vật liệu phân biệt giữa hai đặc tính: độ bền và độ cứng, và chính sự cân bằng giữa chúng đã dẫn đến cuộc chạy đua vũ trang giữa vũ khí và áo giáp. Ví dụ, khi một viên đạn chì mềm va vào một chiếc áo giáp Kevlar, viên đạn sẽ bị nén và biến dạng, mất năng lượng vì nó thiếu độ cứng. Nhưng nếu cho viên đạn một lớp vỏ thép cứng, chiếc Kevlar sẽ bị xuyên thủng. Cách đối phó là làm cho áo giáp cứng hơn bằng cách thêm các tấm gốm siêu cứng được làm từ các vật liệu như boron carbide. Những tấm này cứng đến mức viên đạn có vỏ thép bị vỡ khi va chạm. Điều này đã dẫn đến việc phát triển các viên đạn xuyên giáp đặc biệt với đầu bằng tungsten cứng. Khi những viên đạn này va vào tấm gốm, tấm gốm bị vỡ trong một quá trình được gọi là đứt gãy giòn.
Cuộc chạy đua vũ khí xuyên hầm cũng tương tự, nhưng trong khi những kẻ tấn công có lợi thế từ thép, thì phòng thủ lại dựa vào bê tông, vốn có một nhược điểm bẩm sinh. “Bê tông vốn dĩ rất giòn,” giải thích Tiến sĩ Phil Purnell, một chuyên gia về công nghệ bê tông tại Đại học Leeds. “Nó rất tốt trong việc chịu nén, không phải kéo dài. Điểm yếu của nó nằm ở khả năng chịu kéo và độ bền.” Purnell lưu ý rằng mặc dù một số loại bê tông hiện đại thực sự mạnh hơn nhôm, nhưng sự giòn của nó lại là điểm yếu chí mạng, và nó sẽ bị nứt.
Tuy nhiên, điều này đã thay đổi với sự xuất hiện của loại bê tông được gọi là UHPC. Trước đây, khả năng bền kéo của bê tông ở mức 3.400 kg/cm² (psi) đã đủ để xếp loại bê tông là “cường độ cao”, với những loại tốt nhất lên tới 6.900 psi. Trong khi đó, UHPC mới có thể chịu được trên 27.600 psi.
Sức mạnh lớn hơn đạt được bằng cách biến bê tông thành một vật liệu composite thông qua việc thêm thép hoặc các sợi khác. Những sợi này giữ cho bê tông không bị nứt và ngăn chặn sự lan rộng của các vết nứt, làm giảm thiểu tính giòn. “Thay vì chỉ tạo ra một vài vết nứt lớn trong một tấm bê tông, bạn sẽ có nhiều vết nứt nhỏ hơn,” Barnett nói. “Các sợi này cung cấp cho nó nhiều năng lượng khi bị đứt”.
Năng lượng đứt gãy được định nghĩa là lượng năng lượng cần thiết để làm mở một vật liệu. Bê tông hấp thụ năng lượng động của một vật thể khi nó bị đứt, làm chậm lại và ngăn chặn sự xuyên thấu. Tất nhiên, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm để tìm ra tỷ lệ tối ưu của các sợi cho UHPC. Nhiều hơn luôn tốt hơn, nhưng cũng có giới hạn. “Vấn đề là nếu bạn thêm hơn khoảng 1% sợi thép, nó bắt đầu bị kết tụ lại,” Purnell cho biết. “Mẹo thông minh là làm thế nào để trộn hơn 1% sợi vào bê tông”.
Nhiều nhóm trên toàn thế giới đã làm việc với các kỹ thuật để trộn các sợi một cách hiệu quả. Hầu hết công việc này được thực hiện bởi quân đội, nhưng như Barnett lưu ý, trong kinh nghiệm của cô, quân đội đôi khi đến và hỏi ý kiến của các nhà nghiên cứu dân sự nhưng không bao giờ tiết lộ gì về công việc của mình. Trong lĩnh vực bê tông chống va đập – một lĩnh vực ít người quan tâm đến trong công trình dân sự – họ có lẽ đang đi trước rất nhiều so với các đồng nghiệp dân sự.
Vào tháng 1 năm 1991, khi Hoa Kỳ dẫn đầu chiến dịch ở Kuwait, tình báo Mỹ đã phát hiện một thông tin đáng lo ngại. Người Iraq đã xây dựng một loạt các hầm chỉ huy mới xung quanh Baghdad, nằm sâu dưới lòng đất và được bảo vệ bởi nhiều feet bê tông gia cố, ước tính là không thể xuyên thủng bởi các bom xuyên hầm 907 kg hiện có của Không quân Hoa Kỳ. Một chương trình khẩn cấp đã được phát động để xây dựng một quả bom 2.268 kg mới cho nhiệm vụ này. Không quân đã yêu cầu ý tưởng vào ngày 18 tháng 1 và công việc bắt đầu ngay lập tức tại Phòng Thí Nghiệm Nghiên Cứu Vũ Khí của Không quân ở Căn cứ Không quân Eglin, Florida. Không có thời gian để chế tạo vỏ bom từ đầu, nên các vỏ của súng howitzer 20 cm thừa đã được sử dụng làm cơ sở cho thân bom, được nạp đầy thuốc nổ bằng tay, và một phần đầu mới đã được thêm vào. Những nguyên mẫu đầu tiên đã được bàn giao cho Không quân trong vòng chưa đầy một tháng. Trong một bài kiểm tra bằng xe trượt tên lửa, vũ khí mới đã xuyên qua hơn 6 mét bê tông. Hai quả bom hoạt động được đưa vào nhà hát vào ngày 27 tháng 2 và được thả bằng máy bay F-111F. Sau 6 giây sau khi va chạm vào một trong những hầm ngầm mới của Iraq, khói bắt đầu bốc ra từ lối vào, cho thấy hầm đã bị đột nhập và phá hủy. Một viên đạn được phát triển trong vòng sáu tuần đã cứu lấy ngày hôm đó.
Năm 2012, Không quân Hoa Kỳ đã khởi động một dự án để đánh giá thách thức mà các hầm được làm từ UHPC gây ra. Không quân đã phát triển phiên bản UHPC của riêng mình, một cách phù hợp, được gọi là bê tông cường độ cao Eglin, cho quá trình thử nghiệm.
Mặc dù kết quả của nghiên cứu của Không quân là bí mật, nhưng một nghiên cứu có nguồn gốc mở của Trung Quốc đã so sánh bê tông cường độ cao thông thường với UHPC có sợi gia cường. Các vật thể va chạm đã xuyên qua các mục tiêu bê tông gia cường, nhưng các mục tiêu UHPC đã sống sót với chỉ một số vết nứt nhỏ, và các vật thể “có thể nhúng vào hoặc bật lại từ” các mục tiêu này.
Không quân đã lo lắng rằng ngay cả các quả bom 2.268 kg của họ cũng không đủ, và vào năm 2011, họ nhận được Massive Ordnance Penetrator. Loại bom này còn lớn hơn cả loại bom nổi tiếng 9.525 kg Massive Ordnance Air Blast (MOAB, hay "mẹ của tất cả các quả bom"), được thiết kế để phá hủy những hầm ngầm sâu nhất và cứng nhất bằng năng lượng động lượng lớn. MOP là loại bom lớn nhất mà bạn có thể chế tạo – chỉ có máy bay ném bom chiến lược B-2 Spirit mới có khả năng mang theo – vì vậy các loại vũ khí nhỏ hơn 907 kg và 2.268 kg vẫn sẽ phải làm phần lớn công việc chống lại các mục tiêu nhỏ hơn.
Sau khi nghiên cứu bê tông, Không quân đã nâng cấp MOP. Sau đó, họ lại nâng cấp nó một lần nữa. Đến năm 2018, nó đã ở phiên bản nâng cấp thứ tư. Các nâng cấp tương tự cũng được thực hiện đối với các loại vũ khí nhỏ hơn.
Vấn đề là ngay cả quả bom lớn nhất có thể, được làm từ vật liệu cực kỳ cứng, cũng có thể không còn đủ sức mạnh. Tiến sĩ Gregory Vartanov, thuộc Advanced Materials Development Corp có trụ sở tại Toronto, cho rằng UHPC cao cấp đơn giản là quá mạnh đối với các loại bom được làm bằng thép hiện có. “Các loại xuyên hầm làm từ vật liệu như… Eglin Steel… không thể xuyên qua các hầm làm từ UHPC,” Vartanov lưu ý trong một bài báo tháng 2 năm 2021 trên tạp chí Aerospace & Defense Technology, căn cứ vào các công thức xuyên thấu có nguồn gốc mở.
Tuy nhiên, đó không phải là kết thúc câu chuyện. UHPC tốt, nhưng thậm chí còn có các loại bảo vệ tốt hơn đang được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu gần đây của Trung Quốc đề cập đến Composite Xi măng Đế chức năng, hay FGCC, được tạo thành từ việc xếp chồng các loại bê tông siêu hiệu suất khác nhau với các thuộc tính khác nhau. Lớp ngoài cùng là UHPC gia cường bằng cốt liệu cực kỳ cứng; dưới đó là một lớp UHPC gia cường bằng sợi lai dày được tối ưu hóa để chống nứt. Cuối cùng, có một lớp UHPC gia cường bằng sợi thép cứng. Như Purnell giải thích, mỗi lớp có một tác động khác nhau.
“Bạn có lớp ngoài cứng để làm hỏng vật thể, sau đó là lớp dày với khối lượng để hấp thụ năng lượng của nó, và lớp bên trong đảm bảo rằng nếu bê tông nứt, không có mảnh vụn (hay ‘spalling’) nào xâm nhập vào hầm bên trong,” ông nói. Lớp bên trong này, lớp chống nứt, đảm bảo rằng nếu bê tông bị nứt, không có mảnh vụn nào lọt vào trong hầm.
Theo nghiên cứu của Trung Quốc công bố năm 2021, FGCC kháng lại sự xuyên thấu và nổ tốt hơn nhiều so với UHPC: “độ sâu xuyên thấu, diện tích hố, và thiệt hại do xuyên thấu đã giảm đáng kể nhờ các hiệu ứng đồng bộ của sợi cường độ cao và cốt liệu thô.” Barnett cho biết cô đã làm việc với một khái niệm tương tự, và kỹ thuật xếp chồng các vật liệu với các thuộc tính khác nhau có thể hiệu quả hơn bất kỳ vật liệu đơn lẻ nào.
Những nghiên cứu mới nhất theo sau ít nhất bốn năm nghiên cứu của Trung Quốc về bê tông tầng, với sự tập trung đặc biệt vào việc hấp thụ va chạm và vụ nổ. Hãy chuẩn bị cho việc các hầm mới sẽ là những chiếc kén khó vỡ.
Có một giới hạn cho việc làm cho các loại bom xuyên hầm trở nên lớn hơn và mạnh hơn, nhưng còn nhiều cách tiếp cận khác. Cuộc chạy đua vũ trang có thể không tiếp tục theo cùng một con đường mà sẽ đi theo một hướng khác.
“Vũ khí siêu thanh mang đến một phương thức tấn công mới đối với những hầm ngầm cứng cáp,” Justin Bronk của viện nghiên cứu quốc phòng RUSI ở Anh cho biết. Các vũ khí siêu thanh là những tên lửa di chuyển trong bầu khí quyển với vận tốc vượt quá Mach 5. Khi được trang bị các đầu xuyên tungsten, chúng có thể hoạt động như “các que từ Chúa,” xuyên qua bê tông nhiều lớp như một viên đạn xuyên giáp. Không cần đầu đạn nổ, những loại vũ khí như vậy gây thiệt hại chỉ qua năng lượng động lượng.
Bronk cũng lưu ý rằng không nhất thiết phải phá hủy một hầm. Bạn có thể làm hỏng lối vào, phá hủy các ăng-ten và cắt đứt giao tiếp với một hầm chỉ huy bằng cách bắn trúng những điểm chính. Trong ngôn từ quân sự, điều đó cũng giống như tạo ra một cái miệng hầm, ngay cả khi những người bên trong không bị thương.
Tất nhiên, Không quân Hoa Kỳ sẽ không tiết lộ khả năng hiện tại của mình trong việc xuyên hầm cũng như cách chúng xếp chồng lên các mục tiêu tiềm năng ở Iran, Trung Quốc hay nơi khác. Và phần lớn công việc quân sự liên quan đến bê tông cường độ cao cũng tương tự như vậy, là bí mật. Nhưng mức độ thiệt hại mà Iran phải chịu đối với chương trình hạt nhân của họ có thể sẽ cho chúng ta một vài manh mối.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/mi...a-strong-concrete-stops-bunker-busting-bombs/
Chiến dịch Midnight Hammer, tên mã của Lầu Năm Góc cho các cuộc tấn công nhằm vào Iran, đánh dấu lần đầu tiên sử dụng bom Massive Ordnance Penetrator (MOP), một quả bom khổng lồ nặng 13.600 kg mà chỉ có máy bay ném bom tàng hình B-2 mới có thể mang. Như vậy, Hoa Kỳ được coi là quốc gia duy nhất có khả năng tiêu diệt các cơ sở hạt nhân ngầm của Iran, và do đó, chương trình hạt nhân của nước này – nhưng liệu sự kiện này có thực sự đạt được mục tiêu hay không vẫn còn là một câu hỏi.
Trong khi Tổng thống Trump tuyên bố rằng chiến dịch này đã "hoàn toàn và hoàn toàn phá hủy" các cơ sở hạt nhân, các quan chức Iran lại giảm nhẹ mức độ nghiêm trọng của các cuộc tấn công. Tính đến thời điểm bài viết này được công bố, mức độ thiệt hại dựa trên hình ảnh vệ tinh vẫn chưa rõ ràng, nhưng một báo cáo của CNN công bố vào chiều thứ Ba cho rằng các cuộc tấn công này không phá hủy chương trình hạt nhân của Iran mà chỉ khiến nó lùi lại một vài tháng, theo thông tin tình báo ban đầu của Mỹ.
Nếu nhìn vào lịch sử, có khả năng các cơ sở hạt nhân ngầm của Iran có thể vẫn còn nguyên vẹn một phần hoặc toàn bộ. Điều này có thể bởi vì cho đến nay, trong cuộc chạy đua vũ trang âm thầm giữa bê tông và bom, bê tông vẫn đang chiếm ưu thế.
Vào cuối thập kỷ 2000, có những tin đồn về một hầm ngầm ở Iran đã bị một quả bom xuyên hầm tấn công, nhưng quả bom này đã không thâm nhập được và còn mắc kẹt lại trên bề mặt của hầm. Nguyên nhân không khó đoán: Iran là một trong những nước tiên phong trong công nghệ Bê tông siêu cao hiệu suất (UHPC), và những tiến bộ mới nhất của họ rõ ràng đã vượt quá khả năng của các bom xuyên hầm tiêu chuẩn.
Tiến sĩ Stephanie Barnett, người nghiên cứu về bê tông tại Đại học Portsmouth ở Anh, cho biết cô đã nghe nói về bê tông siêu cứng của Iran. Mặc dù các khán giả dân sự rất hào hứng với những tiến bộ trong công nghệ bê tông, nhưng cô thỉnh thoảng nhận được những phản hồi không mấy tích cực từ các quân nhân tham dự các buổi thuyết trình của mình. Một sĩ quan đã nói với cô, “Nếu bạn tạo ra chất liệu này cứng cáp và kháng lực nổ tốt hơn, chúng ta cần nghĩ về cách để xuyên thủng nó.”
Không thể không nhắc đến, Không quân Hoa Kỳ đã giới thiệu loại bom xuyên hầm hiện đại đầu tiên vào năm 1985. Các quả bom thông thường có vỏ bằng thép mỏng chứa đầy thuốc nổ, trong khi bom xuyên hầm có hình dạng mảnh hơn, với vỏ dày hơn và ít thuốc nổ hơn. Thiết kế này tập trung toàn bộ trọng lượng vào một khu vực nhỏ hơn, biến nó thành như một cây dũa thay vì một cái búa, giúp loại bom này có thể xuyên qua bê tông hoặc chui sâu vào đất để tấn công các mục tiêu ngầm.
Mặc dù các quả bom thông thường từ những năm 1990 vẫn đang được sử dụng, nhưng bom xuyên hầm đã trải qua nhiều thế hệ nâng cấp. Vào đầu những năm 2000, Không quân đã phát triển một loại thép đặc biệt cho mục đích này, được gọi là Eglin Steel, hợp tác với công ty chuyên về thép Ellwood National Forge.
Eglin Steel là loại thép có hàm lượng carbon và nickel thấp, với một số thành phần như tungsten, chromium, manganese, silicon, và các nguyên tố khác, mỗi loại đóng góp một thuộc tính mong muốn vào tổng thể. Eglin Steel được coi là tiêu chuẩn vàng cho các đạn xuyên hầm, mặc dù trong những năm gần đây nó đã được bổ sung bằng loại thép USAF-96 mới, loại này có hiệu suất tương tự nhưng dễ sản xuất và xử lý hơn.
Các nhà khoa học vật liệu phân biệt giữa hai đặc tính: độ bền và độ cứng, và chính sự cân bằng giữa chúng đã dẫn đến cuộc chạy đua vũ trang giữa vũ khí và áo giáp. Ví dụ, khi một viên đạn chì mềm va vào một chiếc áo giáp Kevlar, viên đạn sẽ bị nén và biến dạng, mất năng lượng vì nó thiếu độ cứng. Nhưng nếu cho viên đạn một lớp vỏ thép cứng, chiếc Kevlar sẽ bị xuyên thủng. Cách đối phó là làm cho áo giáp cứng hơn bằng cách thêm các tấm gốm siêu cứng được làm từ các vật liệu như boron carbide. Những tấm này cứng đến mức viên đạn có vỏ thép bị vỡ khi va chạm. Điều này đã dẫn đến việc phát triển các viên đạn xuyên giáp đặc biệt với đầu bằng tungsten cứng. Khi những viên đạn này va vào tấm gốm, tấm gốm bị vỡ trong một quá trình được gọi là đứt gãy giòn.
Cuộc chạy đua vũ khí xuyên hầm cũng tương tự, nhưng trong khi những kẻ tấn công có lợi thế từ thép, thì phòng thủ lại dựa vào bê tông, vốn có một nhược điểm bẩm sinh. “Bê tông vốn dĩ rất giòn,” giải thích Tiến sĩ Phil Purnell, một chuyên gia về công nghệ bê tông tại Đại học Leeds. “Nó rất tốt trong việc chịu nén, không phải kéo dài. Điểm yếu của nó nằm ở khả năng chịu kéo và độ bền.” Purnell lưu ý rằng mặc dù một số loại bê tông hiện đại thực sự mạnh hơn nhôm, nhưng sự giòn của nó lại là điểm yếu chí mạng, và nó sẽ bị nứt.
Tuy nhiên, điều này đã thay đổi với sự xuất hiện của loại bê tông được gọi là UHPC. Trước đây, khả năng bền kéo của bê tông ở mức 3.400 kg/cm² (psi) đã đủ để xếp loại bê tông là “cường độ cao”, với những loại tốt nhất lên tới 6.900 psi. Trong khi đó, UHPC mới có thể chịu được trên 27.600 psi.
Sức mạnh lớn hơn đạt được bằng cách biến bê tông thành một vật liệu composite thông qua việc thêm thép hoặc các sợi khác. Những sợi này giữ cho bê tông không bị nứt và ngăn chặn sự lan rộng của các vết nứt, làm giảm thiểu tính giòn. “Thay vì chỉ tạo ra một vài vết nứt lớn trong một tấm bê tông, bạn sẽ có nhiều vết nứt nhỏ hơn,” Barnett nói. “Các sợi này cung cấp cho nó nhiều năng lượng khi bị đứt”.
Năng lượng đứt gãy được định nghĩa là lượng năng lượng cần thiết để làm mở một vật liệu. Bê tông hấp thụ năng lượng động của một vật thể khi nó bị đứt, làm chậm lại và ngăn chặn sự xuyên thấu. Tất nhiên, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm để tìm ra tỷ lệ tối ưu của các sợi cho UHPC. Nhiều hơn luôn tốt hơn, nhưng cũng có giới hạn. “Vấn đề là nếu bạn thêm hơn khoảng 1% sợi thép, nó bắt đầu bị kết tụ lại,” Purnell cho biết. “Mẹo thông minh là làm thế nào để trộn hơn 1% sợi vào bê tông”.
Nhiều nhóm trên toàn thế giới đã làm việc với các kỹ thuật để trộn các sợi một cách hiệu quả. Hầu hết công việc này được thực hiện bởi quân đội, nhưng như Barnett lưu ý, trong kinh nghiệm của cô, quân đội đôi khi đến và hỏi ý kiến của các nhà nghiên cứu dân sự nhưng không bao giờ tiết lộ gì về công việc của mình. Trong lĩnh vực bê tông chống va đập – một lĩnh vực ít người quan tâm đến trong công trình dân sự – họ có lẽ đang đi trước rất nhiều so với các đồng nghiệp dân sự.
Vào tháng 1 năm 1991, khi Hoa Kỳ dẫn đầu chiến dịch ở Kuwait, tình báo Mỹ đã phát hiện một thông tin đáng lo ngại. Người Iraq đã xây dựng một loạt các hầm chỉ huy mới xung quanh Baghdad, nằm sâu dưới lòng đất và được bảo vệ bởi nhiều feet bê tông gia cố, ước tính là không thể xuyên thủng bởi các bom xuyên hầm 907 kg hiện có của Không quân Hoa Kỳ. Một chương trình khẩn cấp đã được phát động để xây dựng một quả bom 2.268 kg mới cho nhiệm vụ này. Không quân đã yêu cầu ý tưởng vào ngày 18 tháng 1 và công việc bắt đầu ngay lập tức tại Phòng Thí Nghiệm Nghiên Cứu Vũ Khí của Không quân ở Căn cứ Không quân Eglin, Florida. Không có thời gian để chế tạo vỏ bom từ đầu, nên các vỏ của súng howitzer 20 cm thừa đã được sử dụng làm cơ sở cho thân bom, được nạp đầy thuốc nổ bằng tay, và một phần đầu mới đã được thêm vào. Những nguyên mẫu đầu tiên đã được bàn giao cho Không quân trong vòng chưa đầy một tháng. Trong một bài kiểm tra bằng xe trượt tên lửa, vũ khí mới đã xuyên qua hơn 6 mét bê tông. Hai quả bom hoạt động được đưa vào nhà hát vào ngày 27 tháng 2 và được thả bằng máy bay F-111F. Sau 6 giây sau khi va chạm vào một trong những hầm ngầm mới của Iraq, khói bắt đầu bốc ra từ lối vào, cho thấy hầm đã bị đột nhập và phá hủy. Một viên đạn được phát triển trong vòng sáu tuần đã cứu lấy ngày hôm đó.
Năm 2012, Không quân Hoa Kỳ đã khởi động một dự án để đánh giá thách thức mà các hầm được làm từ UHPC gây ra. Không quân đã phát triển phiên bản UHPC của riêng mình, một cách phù hợp, được gọi là bê tông cường độ cao Eglin, cho quá trình thử nghiệm.
Mặc dù kết quả của nghiên cứu của Không quân là bí mật, nhưng một nghiên cứu có nguồn gốc mở của Trung Quốc đã so sánh bê tông cường độ cao thông thường với UHPC có sợi gia cường. Các vật thể va chạm đã xuyên qua các mục tiêu bê tông gia cường, nhưng các mục tiêu UHPC đã sống sót với chỉ một số vết nứt nhỏ, và các vật thể “có thể nhúng vào hoặc bật lại từ” các mục tiêu này.
Không quân đã lo lắng rằng ngay cả các quả bom 2.268 kg của họ cũng không đủ, và vào năm 2011, họ nhận được Massive Ordnance Penetrator. Loại bom này còn lớn hơn cả loại bom nổi tiếng 9.525 kg Massive Ordnance Air Blast (MOAB, hay "mẹ của tất cả các quả bom"), được thiết kế để phá hủy những hầm ngầm sâu nhất và cứng nhất bằng năng lượng động lượng lớn. MOP là loại bom lớn nhất mà bạn có thể chế tạo – chỉ có máy bay ném bom chiến lược B-2 Spirit mới có khả năng mang theo – vì vậy các loại vũ khí nhỏ hơn 907 kg và 2.268 kg vẫn sẽ phải làm phần lớn công việc chống lại các mục tiêu nhỏ hơn.
Sau khi nghiên cứu bê tông, Không quân đã nâng cấp MOP. Sau đó, họ lại nâng cấp nó một lần nữa. Đến năm 2018, nó đã ở phiên bản nâng cấp thứ tư. Các nâng cấp tương tự cũng được thực hiện đối với các loại vũ khí nhỏ hơn.
Vấn đề là ngay cả quả bom lớn nhất có thể, được làm từ vật liệu cực kỳ cứng, cũng có thể không còn đủ sức mạnh. Tiến sĩ Gregory Vartanov, thuộc Advanced Materials Development Corp có trụ sở tại Toronto, cho rằng UHPC cao cấp đơn giản là quá mạnh đối với các loại bom được làm bằng thép hiện có. “Các loại xuyên hầm làm từ vật liệu như… Eglin Steel… không thể xuyên qua các hầm làm từ UHPC,” Vartanov lưu ý trong một bài báo tháng 2 năm 2021 trên tạp chí Aerospace & Defense Technology, căn cứ vào các công thức xuyên thấu có nguồn gốc mở.
Tuy nhiên, đó không phải là kết thúc câu chuyện. UHPC tốt, nhưng thậm chí còn có các loại bảo vệ tốt hơn đang được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu gần đây của Trung Quốc đề cập đến Composite Xi măng Đế chức năng, hay FGCC, được tạo thành từ việc xếp chồng các loại bê tông siêu hiệu suất khác nhau với các thuộc tính khác nhau. Lớp ngoài cùng là UHPC gia cường bằng cốt liệu cực kỳ cứng; dưới đó là một lớp UHPC gia cường bằng sợi lai dày được tối ưu hóa để chống nứt. Cuối cùng, có một lớp UHPC gia cường bằng sợi thép cứng. Như Purnell giải thích, mỗi lớp có một tác động khác nhau.
“Bạn có lớp ngoài cứng để làm hỏng vật thể, sau đó là lớp dày với khối lượng để hấp thụ năng lượng của nó, và lớp bên trong đảm bảo rằng nếu bê tông nứt, không có mảnh vụn (hay ‘spalling’) nào xâm nhập vào hầm bên trong,” ông nói. Lớp bên trong này, lớp chống nứt, đảm bảo rằng nếu bê tông bị nứt, không có mảnh vụn nào lọt vào trong hầm.
Theo nghiên cứu của Trung Quốc công bố năm 2021, FGCC kháng lại sự xuyên thấu và nổ tốt hơn nhiều so với UHPC: “độ sâu xuyên thấu, diện tích hố, và thiệt hại do xuyên thấu đã giảm đáng kể nhờ các hiệu ứng đồng bộ của sợi cường độ cao và cốt liệu thô.” Barnett cho biết cô đã làm việc với một khái niệm tương tự, và kỹ thuật xếp chồng các vật liệu với các thuộc tính khác nhau có thể hiệu quả hơn bất kỳ vật liệu đơn lẻ nào.
Những nghiên cứu mới nhất theo sau ít nhất bốn năm nghiên cứu của Trung Quốc về bê tông tầng, với sự tập trung đặc biệt vào việc hấp thụ va chạm và vụ nổ. Hãy chuẩn bị cho việc các hầm mới sẽ là những chiếc kén khó vỡ.
Có một giới hạn cho việc làm cho các loại bom xuyên hầm trở nên lớn hơn và mạnh hơn, nhưng còn nhiều cách tiếp cận khác. Cuộc chạy đua vũ trang có thể không tiếp tục theo cùng một con đường mà sẽ đi theo một hướng khác.
“Vũ khí siêu thanh mang đến một phương thức tấn công mới đối với những hầm ngầm cứng cáp,” Justin Bronk của viện nghiên cứu quốc phòng RUSI ở Anh cho biết. Các vũ khí siêu thanh là những tên lửa di chuyển trong bầu khí quyển với vận tốc vượt quá Mach 5. Khi được trang bị các đầu xuyên tungsten, chúng có thể hoạt động như “các que từ Chúa,” xuyên qua bê tông nhiều lớp như một viên đạn xuyên giáp. Không cần đầu đạn nổ, những loại vũ khí như vậy gây thiệt hại chỉ qua năng lượng động lượng.
Bronk cũng lưu ý rằng không nhất thiết phải phá hủy một hầm. Bạn có thể làm hỏng lối vào, phá hủy các ăng-ten và cắt đứt giao tiếp với một hầm chỉ huy bằng cách bắn trúng những điểm chính. Trong ngôn từ quân sự, điều đó cũng giống như tạo ra một cái miệng hầm, ngay cả khi những người bên trong không bị thương.
Tất nhiên, Không quân Hoa Kỳ sẽ không tiết lộ khả năng hiện tại của mình trong việc xuyên hầm cũng như cách chúng xếp chồng lên các mục tiêu tiềm năng ở Iran, Trung Quốc hay nơi khác. Và phần lớn công việc quân sự liên quan đến bê tông cường độ cao cũng tương tự như vậy, là bí mật. Nhưng mức độ thiệt hại mà Iran phải chịu đối với chương trình hạt nhân của họ có thể sẽ cho chúng ta một vài manh mối.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/mi...a-strong-concrete-stops-bunker-busting-bombs/
