Vào ngày 21 tháng 6 năm 2025, sau một loạt các cuộc không kích chưa từng có mà Israel thực hiện nhằm vào Iran, Hoa Kỳ đã tham gia vào cuộc chiến và sử dụng bom phá hủy hầm để tấn công ba cơ sở hạt nhân quan trọng của Iran cùng với các hầm ngầm của chúng: nhà máy làm giàu uranium 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 không kích vào Iran, đánh dấu lần đầu tiên sử dụng 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 khả năng mang theo. Chính vì 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. Tuy nhiên, liệu Hoa Kỳ có thực sự đạt được điều đó hay không vẫn còn phải chờ xem.
Trong khi Tổng thống Trump tuyên bố rằng chiến dịch này "hoàn toàn tiêu diệt" các cơ sở, giới chức Iran lại hạ thấp tầm quan trọng của các cuộc tấn công. Tính đến thời điểm bài viết này được công bố, mức độ thiệt hại chỉ dựa vào hình ảnh vệ tinh vẫn chưa rõ ràng, nhưng một báo cáo của CNN công bố vào chiều thứ Ba cho biết các cuộc không kích vào Iran không tiêu diệt chương trình hạt nhân của nước này mà chỉ làm chậm lại khoảng vài tháng, theo thông tin tình báo Mỹ ban đầu.
Nếu nhìn lại lịch sử, có khả năng các cơ sở hạt nhân dưới lòng đất của Iran có thể vẫn còn nguyên vẹn. Điều này là bởi vì cho đến nay, trong cuộc chạy đua vũ trang giữa bê tông và bom, bê tông đang chiếm ưu thế.
Vào cuối những năm 2000, có những tin đồn về một hầm ngầm ở Iran bị tấn công bởi một quả bom phá hủy hầm. Quả bom đã không thể xuyên thủng và vẫn mắc kẹt trên bề mặt của hầm, được cho là cho đến khi các cư dân bên trong gọi đội phá bom. Thay vì đập vỡ bê tông, quả bom đã bị ngăn chặn một cách bất ngờ. Lý do không khó để đoán: Iran là một trong những quốc gia tiên phong trong công nghệ Bê tông Siêu Tăng Cường (UHPC), và các tiến bộ mới nhất của bê tông này rõ ràng đã vượt quá khả năng của các quả bom phá hủy hầm tiêu chuẩn.
Stephanie Barnett, tiến sĩ tại Đại học Portsmouth ở Vương quốc Anh, đang tham gia phát triển bê tông mạnh hơn để bảo vệ các tòa nhà dân dụng khỏi các cuộc tấn công khủng bố và đã nghe nói về bê tông siêu cứng của Iran. Trong khi công chúng dân sự rất hào hứng về những tiến bộ trong công nghệ bê tông, thì thỉnh thoảng bà lại nhận được những phản hồi không mấy tích cực từ các nhân viên quân sự tham dự các buổi thuyết trình của mình.
Một sĩ quan đã nói với bà: "Nếu bạn làm cho vật liệu này mạnh hơn chống lại sức nổ và va chạm, chúng ta cần suy nghĩ về cách để xuyên thủng nó".
Không quân Hoa Kỳ đã giới thiệu bom phá hủy hầm hiện đại đầu tiên vào năm 1985. Các quả bom đa năng có lớp vỏ thép mỏng chứa đầy thuốc nổ, trong khi các quả bom phá hủy hầm có hình dáng hẹp hơn, với lớp vỏ dày hơn và ít thuốc nổ hơn. Thiết kế này tập trung toàn bộ trọng lượng vào một khu vực nhỏ hơn, khiến cho bom có thể xuyên qua bê tông hoặc đào sâu vào lòng đất để tấn công các mục tiêu nằm sâu.
Trong khi các quả bom đa năng từ những năm 1990 vẫn đang được sử dụng ngày nay, các quả bom phá hủy hầm đã phải trải qua nhiều thế hệ nâng cấp. Vào những năm 2000, Không quân thậm chí 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 carbon thấp, niken thấp với các thành phần như tungsten, chromium, mangan, silicon và các nguyên tố khác, mỗi loại đóng góp một tính chất mong muốn cho toàn bộ. Eglin Steel được coi là tiêu chuẩn vàng cho các loại bom phá hủy hầm, mặc dù những năm gần đây đã được bổ sung bởi loại thép mới USAF-96, có hiệu suất tương tự nhưng dễ sản xuất và làm việc hơn.
Các nhà khoa học vật liệu phân biệt giữa hai yếu tố là độ bền và độ cứng, và sự cân bằng giữa chúng điều khiển cuộc chạy đua vũ trang giữa vũ khí và giáp.
Ví dụ, khi một viên đạn chì mềm va chạm vào áo giáp Kevlar, viên đạn sẽ bị biến dạng và mất năng lượng vì thiếu độ cứng. Tuy nhiên, nếu đạn có lớp vỏ thép cứng, áo giáp Kevlar sẽ không chịu nổi. Để chống lại, giáp được làm cứng hơn bằng cách thêm các tấm gốm siêu cứng từ các vật liệu như boron carbide. Những tấm này cứng đến mức các viên đạn có lớp vỏ thép bị vỡ khi va chạm. Điều này dẫn đến việc phát triển các viên đạn xuyên giáp đặc biệt có đầu tungsten cứng. Khi chúng va chạm vào tấm gốm, tấm sẽ bị vỡ trong một quá trình được gọi là hỏng giòn.
Cuộc chạy đua vũ trang trong lĩnh vực bom phá hủy hầm cũng tương tự, nhưng trong khi bên tấn công có lợi thế từ thép, phòng thủ lại dựa vào bê tông, vốn đã có bất lợi từ ban đầu. “Bê tông vốn dĩ giòn,” giải thích Phil Purnell, tiến sĩ, một chuyên gia về công nghệ bê tông tại Đại học Leeds. “Nó tốt trong việc bị nén, nhưng không tốt trong việc kéo dài. Điểm yếu nằm ở khả năng kéo và độ bền của nó.” Purnell lưu ý rằng mặc dù một số loại bê tông hiện đại thực sự mạnh hơn nhôm, nhưng tính giòn của nó chính là điểm yếu lớn nhất, và nó bị vỡ khi có áp lực.
Tuy nhiên, điều này đã thay đổi với sự xuất hiện của loại bê tông được gọi là UHPC. Trước đây, sức chịu tải là 34,500 kilopascal (kPa) là đủ để bê tông được xếp loại là “chất lượng cao,” trong khi chất lượng tốt nhất đạt tới 68,950 kPa. UHPC mới có khả năng chịu được hơn 276,000 kPa.
Sức mạnh lớn hơn được đạt được bằng cách biến bê tông thành một vật liệu tổng hợp với sự bổ sung của thép hoặc các loại sợi khác. Những sợi này giữ cho bê tông không bị nứt và không cho các vết nứt lan rộng, làm mất đi tính giòn. “Thay vì chỉ có một vài vết nứt lớn trong một tấm bê tông, bạn sẽ có rất nhiều vết nứt nhỏ,” Barnett nói. “Các sợi này cung cấp cho nó nhiều năng lượng phá vỡ hơn.”
Năng lượng phá vỡ được định nghĩa là lượng năng lượng cần thiết để làm vỡ một vật liệu. Bê tông sẽ hấp thụ năng lượng động của một vật thể khi nó bị phá vỡ, làm chậm lại và ngăn chặn sự thâm nhập. Dĩ nhiên, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm để tìm kiếm sự kết hợp tối ưu của các sợi cho UHPC. Nhiều hơn thì tốt hơn, nhưng cũng có giới hạn. “Vấn đề là nếu bạn đưa vào hơn khoảng 1% sợi thép, chúng bắt đầu bị tụ lại với nhau,” Purnell cho biết. “Mánh khóe thông minh là làm thế nào để trộn thêm hơn 1% sợi vào bê tông.”
Nhiều nhóm trên thế giới đang làm việc với các kỹ thuật để trộn sợi thành công. Phần lớn công việc này được quân đội thực hiện, nhưng như Barnett lưu ý, trong kinh nghiệm của bà, quân đội thỉnh thoảng hỏi ý kiến các nhà nghiên cứu dân sự nhưng lại không bao giờ tiết lộ về công việc của mình. Trong lĩnh vực bê tông chống va đập - một lĩnh vực ít được quan tâm trong công việc dân sự - họ có thể đã đi trước các đồng nghiệp dân sự của mình.
Vào tháng 1 năm 1991, khi Hoa Kỳ dẫn đầu chiến dịch ở Kuwait, tình báo Mỹ phát hiện một điều đáng lo ngại. Người Iraq đã xây dựng một loạt hầm chỉ huy mới quanh Baghdad sâu dưới lòng đất và được bảo vệ bởi nhiều feet bê tông gia cố, được ước tính là không thể bị tổn thương bởi các quả bom phá hủy hầm 2,000 pound hiện tại của Không quân Hoa Kỳ. Một chương trình khẩn cấp đã được khởi động để chế tạo một quả bom mới nặng 2,270 kg cho nhiệm vụ. Không quân đã yêu cầu ý tưởng vào ngày 18 tháng 1, và công việc diễn ra ngay lập tức tại Phòng Lab Nghiên cứu Vật liệu của Không quân tại Căn cứ Không quân Eglin, Florida. Không có thời gian để chế tạo vỏ bom từ đầu, vì vậy các thùng lựu pháo thừa 8 inch đã được sử dụng làm thân bom, được lấp đầy bằng chất nổ, với một đầu mới được thêm vào. Các nguyên mẫu đầu tiên được chuyển tới Không quân chưa đầy một tháng sau đó. Trong một cuộc thử nghiệm trên đường ray tên lửa, vũ khí mới đã xuyên qua hơn 6 mét bê tông. Hai quả bom hoạt động được đã được chuyển đến chiến trường vào ngày 27 tháng 2 và được thả bởi các máy bay F-111F. Sáu giây sau khi va chạm vào một trong những hầm Iraq mới, khói đã bốc lên từ lối vào, cho thấy hầm đã bị xuyên thủng và phá hủy. Ngày hôm đó đã được cứu bởi một loại đạn được phát triển trong vòng sáu tuần.
Năm 2012, Không quân Hoa Kỳ khởi động một dự án để đánh giá thử thách do các hầm làm từ UHPC gây ra. Không quân đã phát triển phiên bản UHPC riêng của mình, được gọi là bê tông siêu mạnh Eglin, cho quy trình thử nghiệm.
Mặc dù kết quả nghiên cứu của Không quân bị bảo mật, một nghiên cứu nguồn mở của Trung Quốc đã so sánh bê tông siêu mạnh bình thường với UHPC gia cố bằng sợi. Các vật thể đã xuyên thủng các mục tiêu bê tông gia cố, nhưng các mục tiêu UHPC đã sống sót chỉ với những vết nứt nhỏ, và các vật thể đã “hoặc mắc kẹt bên trong hoặc bật lại khỏi” các mục tiêu này.
Không quân đã lo ngại rằng ngay cả bom nặng 2,270 kg cũng không đủ, và vào năm 2011, họ đã nhận được Massive Ordnance Penetrator. Điều này còn lớn hơn cả quả bom 9,525 kg nổi tiếng Massive Ordnance Air Blast (MOAB, hay “mẹ của tất cả các loại bom”), được thiết kế để phá hủy những hầm sâu và chắc chắn nhất bằng năng lượng động. MOP là một trong những quả bom lớn nhất mà bạn có thể bay - chỉ có máy bay ném bom chiến lược B-2 Spirit mới có khả năng mang theo - vì vậy, các loại bom nhỏ hơn 2,000 và 2,270 kg vẫn cần phải thực hiện phần lớn công việc chống lại những mục tiêu yếu hơn.
Sau nghiên cứu bê tông, Không quân đã nâng cấp MOP. Sau đó nó lại được nâng cấp một lần nữa. Đến năm 2018, nó đã ở phiên bản nâng cấp thứ tư. Các nâng cấp tương tự cũng được áp dụng cho các loại vũ khí nhỏ hơn.
Vấn đề là ngay cả bom lớn nhất có thể, được làm từ vật liệu cứng nhất hiện có, cũng có thể không còn đủ khả năng. Gregory Vartanov, tiến sĩ, từ Công ty Phát triển Vật liệu Tiên tiến tại Toronto, tuyên bố rằng UHPC là quá mạnh đối với những quả bom làm bằng thép hiện có. “Các quả đạn với vỏ đơn từ các vật liệu như Eglin Steel không thể xuyên thủng các hầm làm từ UHPC,” Vartanov lưu ý trong một bài viết tháng 2 năm 2021 trên tạp chí Aerospace & Defense Technology, dựa trên các công thức xuyên thấu mở.
Nhưng đó không phải là điểm kết thúc của câu chuyện. UHPC thì tốt, nhưng ngay cả bảo vệ tốt hơn đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Nghiên cứu gần đây của Trung Quốc mô tả Chất liệu Xi măng Phân lớp Chức năng, hay FGCC, được làm bằng cách xếp lớp các loại bê tông hiệu suất cao khác nhau với các tính chất khác nhau. Lớp ngoài mỏng là UHPC tăng cường bằng cốt liệu cứng; bên dưới là một lớp dày UHPC gia cố bằng sợi hỗn hợp được tối ưu hóa để chống nứt. Cuối cùng, có một lớp UHPC gia cố bằng sợi thép chắc chắn. Như Purnell giải thích, mỗi lớp có một hiệu ứng khác nhau.
“Bạn có lớp ngoài cứng để làm hư hại vật thể, sau đó có lớp dày với khối lượng để hấp thụ năng lượng của nó, và lớp trong cùng giúp giữ lại các mảnh vỡ,” ông nói. Lớp trong này, chống vỡ, đảm bảo rằng nếu bê tông bị nứt, không có mảnh vỡ (hoặc “bể vỡ”) nào đi qua hầm bên trong.
Theo nghiên cứu của Trung Quốc công bố vào năm 2021, FGCC chống lại sự xuyên thấu và vụ nổ tốt hơn nhiều so với UHPC: “độ sâu xuyên thấu, diện tích hố và thiệt hại do xuyên thấu đã giảm rất nhiều nhờ tác động cộng hưởng của các sợi siêu mạnh và các cốt liệu thô.” Barnett cho biết bà đã làm việc với một khái niệm tương tự, và rằng kỹ thuật này sử dụng các vật liệu với các tính chất khác nhau có thể hiệu quả hơn bất kỳ vật liệu đơn nào.
Nghiên cứu mới nhất theo sau ít nhất bốn năm nghiên cứu của Trung Quốc về bê tông phân lớp, đặc biệt tập trung vào việc hấp thụ tác động và vụ nổ. Hãy mong đợi rằng các hầm mới sẽ rất khó để xuyên thủng.
Có giới hạn trong việc làm cho các quả bom phá hủy hầm lớn hơn và mạnh mẽ hơn, nhưng vẫn còn những cách tiếp cận khác. Cuộc chạy đua vũ trang có thể không tiếp tục theo cùng một con đường mà sẽ chuyển sang một hướng khác.
“Vũ khí siêu thanh cung cấp một phương thức tấn công mới tiềm năng chống lại các hầm kiên cố”, Justin Bronk từ tổ chức tư vấn quốc phòng RUSI của Vương quốc Anh cho biết. Các vũ khí siêu thanh là tên lửa bay qua khí quyển với tốc độ vượt quá Mach 5. Được trang bị các đầu xuyên tungsten, chúng có thể hoạt động như “gậy từ Chúa”, xuyên qua bê tông nhiều lớp như một viên đạn xuyên giáp. Không có đầu đạn nổ, những vũ khí này gây thiệt hại chỉ bằng năng lượng động lực.
Bronk cũng lưu ý rằng không phải lúc nào cũng cần phải phá hủy hoàn toàn một hầm. Bạn có thể làm hỏng lối vào, phá hủy các ăng-ten, và cắt đứt liên lạc tới một hầm chỉ huy nếu đánh trúng ở những điểm phù hợp. Về mặt quân sự, điều đó có thể cũng giống như tạo thành một hố, ngay cả khi những người bên trong không bị thương.
Chắc chắn rằng Không quân Mỹ sẽ không thảo luận về khả năng hiện tại của mình trong việc phá hủy hầm hoặc cách chúng xếp hạng so với các mục tiêu tiềm năng ở Iran, Trung Quốc hoặc nơi khác. Và hầu hết các công việc quân sự liên quan đến bê tông siêu cứng cũng được bảo mật. Nhưng mức độ thiệt hại gây ra cho chương trình hạt nhân của Iran có thể sẽ cho chúng ta một số 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 không kích vào Iran, đánh dấu lần đầu tiên sử dụng 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 khả năng mang theo. Chính vì 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. Tuy nhiên, liệu Hoa Kỳ có thực sự đạt được điều đó hay không vẫn còn phải chờ xem.
Trong khi Tổng thống Trump tuyên bố rằng chiến dịch này "hoàn toàn tiêu diệt" các cơ sở, giới chức Iran lại hạ thấp tầm quan trọng của các cuộc tấn công. Tính đến thời điểm bài viết này được công bố, mức độ thiệt hại chỉ dựa vào hình ảnh vệ tinh vẫn chưa rõ ràng, nhưng một báo cáo của CNN công bố vào chiều thứ Ba cho biết các cuộc không kích vào Iran không tiêu diệt chương trình hạt nhân của nước này mà chỉ làm chậm lại khoảng vài tháng, theo thông tin tình báo Mỹ ban đầu.
Nếu nhìn lại lịch sử, có khả năng các cơ sở hạt nhân dưới lòng đất của Iran có thể vẫn còn nguyên vẹn. Điều này là bởi vì cho đến nay, trong cuộc chạy đua vũ trang giữa bê tông và bom, bê tông đang chiếm ưu thế.
Vào cuối những năm 2000, có những tin đồn về một hầm ngầm ở Iran bị tấn công bởi một quả bom phá hủy hầm. Quả bom đã không thể xuyên thủng và vẫn mắc kẹt trên bề mặt của hầm, được cho là cho đến khi các cư dân bên trong gọi đội phá bom. Thay vì đập vỡ bê tông, quả bom đã bị ngăn chặn một cách bất ngờ. Lý do không khó để đoán: Iran là một trong những quốc gia tiên phong trong công nghệ Bê tông Siêu Tăng Cường (UHPC), và các tiến bộ mới nhất của bê tông này rõ ràng đã vượt quá khả năng của các quả bom phá hủy hầm tiêu chuẩn.
Stephanie Barnett, tiến sĩ tại Đại học Portsmouth ở Vương quốc Anh, đang tham gia phát triển bê tông mạnh hơn để bảo vệ các tòa nhà dân dụng khỏi các cuộc tấn công khủng bố và đã nghe nói về bê tông siêu cứng của Iran. Trong khi công chúng dân sự rất hào hứng về những tiến bộ trong công nghệ bê tông, thì thỉnh thoảng bà lại nhận được những phản hồi không mấy tích cực từ các nhân viên quân sự tham dự các buổi thuyết trình của mình.
Một sĩ quan đã nói với bà: "Nếu bạn làm cho vật liệu này mạnh hơn chống lại sức nổ và va chạm, chúng ta cần suy nghĩ về cách để xuyên thủng nó".
Không quân Hoa Kỳ đã giới thiệu bom phá hủy hầm hiện đại đầu tiên vào năm 1985. Các quả bom đa năng có lớp vỏ thép mỏng chứa đầy thuốc nổ, trong khi các quả bom phá hủy hầm có hình dáng hẹp hơn, với lớp vỏ dày hơn và ít thuốc nổ hơn. Thiết kế này tập trung toàn bộ trọng lượng vào một khu vực nhỏ hơn, khiến cho bom có thể xuyên qua bê tông hoặc đào sâu vào lòng đất để tấn công các mục tiêu nằm sâu.
Trong khi các quả bom đa năng từ những năm 1990 vẫn đang được sử dụng ngày nay, các quả bom phá hủy hầm đã phải trải qua nhiều thế hệ nâng cấp. Vào những năm 2000, Không quân thậm chí 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 carbon thấp, niken thấp với các thành phần như tungsten, chromium, mangan, silicon và các nguyên tố khác, mỗi loại đóng góp một tính chất mong muốn cho toàn bộ. Eglin Steel được coi là tiêu chuẩn vàng cho các loại bom phá hủy hầm, mặc dù những năm gần đây đã được bổ sung bởi loại thép mới USAF-96, có hiệu suất tương tự nhưng dễ sản xuất và làm việc hơn.
Các nhà khoa học vật liệu phân biệt giữa hai yếu tố là độ bền và độ cứng, và sự cân bằng giữa chúng điều khiển cuộc chạy đua vũ trang giữa vũ khí và giáp.
Ví dụ, khi một viên đạn chì mềm va chạm vào áo giáp Kevlar, viên đạn sẽ bị biến dạng và mất năng lượng vì thiếu độ cứng. Tuy nhiên, nếu đạn có lớp vỏ thép cứng, áo giáp Kevlar sẽ không chịu nổi. Để chống lại, giáp được làm cứng hơn bằng cách thêm các tấm gốm siêu cứng từ các vật liệu như boron carbide. Những tấm này cứng đến mức các viên đạn có lớp vỏ thép bị vỡ khi va chạm. Điều này dẫn đến việc phát triển các viên đạn xuyên giáp đặc biệt có đầu tungsten cứng. Khi chúng va chạm vào tấm gốm, tấm sẽ bị vỡ trong một quá trình được gọi là hỏng giòn.
Cuộc chạy đua vũ trang trong lĩnh vực bom phá hủy hầm cũng tương tự, nhưng trong khi bên tấn công có lợi thế từ thép, phòng thủ lại dựa vào bê tông, vốn đã có bất lợi từ ban đầu. “Bê tông vốn dĩ giòn,” giải thích Phil Purnell, tiến sĩ, một chuyên gia về công nghệ bê tông tại Đại học Leeds. “Nó tốt trong việc bị nén, nhưng không tốt trong việc kéo dài. Điểm yếu nằm ở khả năng kéo và độ bền của nó.” Purnell lưu ý rằng mặc dù một số loại bê tông hiện đại thực sự mạnh hơn nhôm, nhưng tính giòn của nó chính là điểm yếu lớn nhất, và nó bị vỡ khi có áp lực.
Tuy nhiên, điều này đã thay đổi với sự xuất hiện của loại bê tông được gọi là UHPC. Trước đây, sức chịu tải là 34,500 kilopascal (kPa) là đủ để bê tông được xếp loại là “chất lượng cao,” trong khi chất lượng tốt nhất đạt tới 68,950 kPa. UHPC mới có khả năng chịu được hơn 276,000 kPa.
Sức mạnh lớn hơn được đạt được bằng cách biến bê tông thành một vật liệu tổng hợp với sự bổ sung của thép hoặc các loại sợi khác. Những sợi này giữ cho bê tông không bị nứt và không cho các vết nứt lan rộng, làm mất đi tính giòn. “Thay vì chỉ có một vài vết nứt lớn trong một tấm bê tông, bạn sẽ có rất nhiều vết nứt nhỏ,” Barnett nói. “Các sợi này cung cấp cho nó nhiều năng lượng phá vỡ hơn.”
Năng lượng phá vỡ được định nghĩa là lượng năng lượng cần thiết để làm vỡ một vật liệu. Bê tông sẽ hấp thụ năng lượng động của một vật thể khi nó bị phá vỡ, làm chậm lại và ngăn chặn sự thâm nhập. Dĩ nhiên, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm để tìm kiếm sự kết hợp tối ưu của các sợi cho UHPC. Nhiều hơn thì tốt hơn, nhưng cũng có giới hạn. “Vấn đề là nếu bạn đưa vào hơn khoảng 1% sợi thép, chúng bắt đầu bị tụ lại với nhau,” Purnell cho biết. “Mánh khóe thông minh là làm thế nào để trộn thêm hơn 1% sợi vào bê tông.”
Nhiều nhóm trên thế giới đang làm việc với các kỹ thuật để trộn sợi thành công. Phần lớn công việc này được quân đội thực hiện, nhưng như Barnett lưu ý, trong kinh nghiệm của bà, quân đội thỉnh thoảng hỏi ý kiến các nhà nghiên cứu dân sự nhưng lại không bao giờ tiết lộ về công việc của mình. Trong lĩnh vực bê tông chống va đập - một lĩnh vực ít được quan tâm trong công việc dân sự - họ có thể đã đi trước các đồng nghiệp dân sự của mình.
Vào tháng 1 năm 1991, khi Hoa Kỳ dẫn đầu chiến dịch ở Kuwait, tình báo Mỹ phát hiện một điều đáng lo ngại. Người Iraq đã xây dựng một loạt hầm chỉ huy mới quanh Baghdad sâu dưới lòng đất và được bảo vệ bởi nhiều feet bê tông gia cố, được ước tính là không thể bị tổn thương bởi các quả bom phá hủy hầm 2,000 pound hiện tại của Không quân Hoa Kỳ. Một chương trình khẩn cấp đã được khởi động để chế tạo một quả bom mới nặng 2,270 kg cho nhiệm vụ. Không quân đã yêu cầu ý tưởng vào ngày 18 tháng 1, và công việc diễn ra ngay lập tức tại Phòng Lab Nghiên cứu Vật liệu của Không quân tại Căn cứ Không quân Eglin, Florida. Không có thời gian để chế tạo vỏ bom từ đầu, vì vậy các thùng lựu pháo thừa 8 inch đã được sử dụng làm thân bom, được lấp đầy bằng chất nổ, với một đầu mới được thêm vào. Các nguyên mẫu đầu tiên được chuyển tới Không quân chưa đầy một tháng sau đó. Trong một cuộc thử nghiệm trên đường ray tên lửa, vũ khí mới đã xuyên qua hơn 6 mét bê tông. Hai quả bom hoạt động được đã được chuyển đến chiến trường vào ngày 27 tháng 2 và được thả bởi các máy bay F-111F. Sáu giây sau khi va chạm vào một trong những hầm Iraq mới, khói đã bốc lên từ lối vào, cho thấy hầm đã bị xuyên thủng và phá hủy. Ngày hôm đó đã được cứu bởi một loại đạn được phát triển trong vòng sáu tuần.
Năm 2012, Không quân Hoa Kỳ khởi động một dự án để đánh giá thử thách do các hầm làm từ UHPC gây ra. Không quân đã phát triển phiên bản UHPC riêng của mình, được gọi là bê tông siêu mạnh Eglin, cho quy trình thử nghiệm.
Mặc dù kết quả nghiên cứu của Không quân bị bảo mật, một nghiên cứu nguồn mở của Trung Quốc đã so sánh bê tông siêu mạnh bình thường với UHPC gia cố bằng sợi. Các vật thể đã xuyên thủng các mục tiêu bê tông gia cố, nhưng các mục tiêu UHPC đã sống sót chỉ với những vết nứt nhỏ, và các vật thể đã “hoặc mắc kẹt bên trong hoặc bật lại khỏi” các mục tiêu này.
Không quân đã lo ngại rằng ngay cả bom nặng 2,270 kg cũng không đủ, và vào năm 2011, họ đã nhận được Massive Ordnance Penetrator. Điều này còn lớn hơn cả quả bom 9,525 kg nổi tiếng Massive Ordnance Air Blast (MOAB, hay “mẹ của tất cả các loại bom”), được thiết kế để phá hủy những hầm sâu và chắc chắn nhất bằng năng lượng động. MOP là một trong những quả bom lớn nhất mà bạn có thể bay - chỉ có máy bay ném bom chiến lược B-2 Spirit mới có khả năng mang theo - vì vậy, các loại bom nhỏ hơn 2,000 và 2,270 kg vẫn cần phải thực hiện phần lớn công việc chống lại những mục tiêu yếu hơn.
Sau nghiên cứu bê tông, Không quân đã nâng cấp MOP. Sau đó nó lại được nâng cấp một lần nữa. Đến năm 2018, nó đã ở phiên bản nâng cấp thứ tư. Các nâng cấp tương tự cũng được áp dụng cho các loại vũ khí nhỏ hơn.
Vấn đề là ngay cả bom lớn nhất có thể, được làm từ vật liệu cứng nhất hiện có, cũng có thể không còn đủ khả năng. Gregory Vartanov, tiến sĩ, từ Công ty Phát triển Vật liệu Tiên tiến tại Toronto, tuyên bố rằng UHPC là quá mạnh đối với những quả bom làm bằng thép hiện có. “Các quả đạn với vỏ đơn từ các vật liệu như Eglin Steel không thể xuyên thủng các hầm làm từ UHPC,” Vartanov lưu ý trong một bài viết tháng 2 năm 2021 trên tạp chí Aerospace & Defense Technology, dựa trên các công thức xuyên thấu mở.
Nhưng đó không phải là điểm kết thúc của câu chuyện. UHPC thì tốt, nhưng ngay cả bảo vệ tốt hơn đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Nghiên cứu gần đây của Trung Quốc mô tả Chất liệu Xi măng Phân lớp Chức năng, hay FGCC, được làm bằng cách xếp lớp các loại bê tông hiệu suất cao khác nhau với các tính chất khác nhau. Lớp ngoài mỏng là UHPC tăng cường bằng cốt liệu cứng; bên dưới là một lớp dày UHPC gia cố bằng sợi hỗn hợp được tối ưu hóa để chống nứt. Cuối cùng, có một lớp UHPC gia cố bằng sợi thép chắc chắn. Như Purnell giải thích, mỗi lớp có một hiệu ứng khác nhau.
“Bạn có lớp ngoài cứng để làm hư hại vật thể, sau đó có lớp dày với khối lượng để hấp thụ năng lượng của nó, và lớp trong cùng giúp giữ lại các mảnh vỡ,” ông nói. Lớp trong này, chống vỡ, đảm bảo rằng nếu bê tông bị nứt, không có mảnh vỡ (hoặc “bể vỡ”) nào đi qua hầm bên trong.
Theo nghiên cứu của Trung Quốc công bố vào năm 2021, FGCC chống lại sự xuyên thấu và vụ nổ tốt hơn nhiều so với UHPC: “độ sâu xuyên thấu, diện tích hố và thiệt hại do xuyên thấu đã giảm rất nhiều nhờ tác động cộng hưởng của các sợi siêu mạnh và các cốt liệu thô.” Barnett cho biết bà đã làm việc với một khái niệm tương tự, và rằng kỹ thuật này sử dụng các vật liệu với các tính chất khác nhau có thể hiệu quả hơn bất kỳ vật liệu đơn nào.
Nghiên cứu mới nhất theo sau ít nhất bốn năm nghiên cứu của Trung Quốc về bê tông phân lớp, đặc biệt tập trung vào việc hấp thụ tác động và vụ nổ. Hãy mong đợi rằng các hầm mới sẽ rất khó để xuyên thủng.
Có giới hạn trong việc làm cho các quả bom phá hủy hầm lớn hơn và mạnh mẽ hơn, nhưng vẫn còn những cách tiếp cận khác. Cuộc chạy đua vũ trang có thể không tiếp tục theo cùng một con đường mà sẽ chuyển sang một hướng khác.
“Vũ khí siêu thanh cung cấp một phương thức tấn công mới tiềm năng chống lại các hầm kiên cố”, Justin Bronk từ tổ chức tư vấn quốc phòng RUSI của Vương quốc Anh cho biết. Các vũ khí siêu thanh là tên lửa bay qua khí quyển với tốc độ vượt quá Mach 5. Được trang bị các đầu xuyên tungsten, chúng có thể hoạt động như “gậy từ Chúa”, xuyên qua bê tông nhiều lớp như một viên đạn xuyên giáp. Không có đầu đạn nổ, những vũ khí này gây thiệt hại chỉ bằng năng lượng động lực.
Bronk cũng lưu ý rằng không phải lúc nào cũng cần phải phá hủy hoàn toàn một hầm. Bạn có thể làm hỏng lối vào, phá hủy các ăng-ten, và cắt đứt liên lạc tới một hầm chỉ huy nếu đánh trúng ở những điểm phù hợp. Về mặt quân sự, điều đó có thể cũng giống như tạo thành một hố, ngay cả khi những người bên trong không bị thương.
Chắc chắn rằng Không quân Mỹ sẽ không thảo luận về khả năng hiện tại của mình trong việc phá hủy hầm hoặc cách chúng xếp hạng so với các mục tiêu tiềm năng ở Iran, Trung Quốc hoặc nơi khác. Và hầu hết các công việc quân sự liên quan đến bê tông siêu cứng cũng được bảo mật. Nhưng mức độ thiệt hại gây ra cho chương trình hạt nhân của Iran có thể sẽ cho chúng ta một số manh mối.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/mi...a-strong-concrete-stops-bunker-busting-bombs/
