- إنضم
- 30 مارس 2022
- المشاركات
- 1,834
- التفاعل
- الدولة
الًسًــــــــلام علَيـــــــّــكَم و رحمِــــــــة اللَهِ و بركَآتُـــــــًــــــــهِ
الموضوع بعنوان
الصراع العسكري بين الخرسانات عالية التقنية و القنابل الخارقة للتحصينات
في عام ٢٠٠٠ ميلادي انتشرت احدي الشائعات عن استهداف ملجأ في ايران بإحدي القنابل الخارقة للتحصينات ، لم تستطيع القنبلة اختراق سطح الملجأ و بقيت مطمورة فيه ، تم بعدها استدعاء فريق مختص للتخلص من القنبلة و بدلا من تحطيم الخرسانة تم ايقاف القنبلة و بشكل غير متوقع .
تشارك الدكتورة / ستيفاني بارنيت من جامعة بورتسموث في المملكة المتحدة في تطوير نوع خرسانة اقوي لحماية المباني المدنية من الهجمات الارهابية ، و علي الرغم من تحمس الهيئات المدنية الي هذه التطويرات الا ان ستيفاني تصلها ردود اقل ايجابية من العسكريين الذين يحضرون مؤتمراتها .
قالت ستيفاني : اخبرني احد الضباط العسكريين اني اذا صنعت هذه المادة القوية المقاومة للانفجار و الصدمات سيجعلنا هذا نفكر في كيفية تفجيرها او تجاوزها .
حيث ستجبرهم الخرسانة القوية من رفع مستوي اسلحتهم ، في عام 2005 طلبت اسرائيل - التي كانت لها مصلحة من استهداف المخابئ الايرانية - اسلحة جديدة اكثر قوة و اكثر قدرة علي اختراق المخابئ من الولايات المتحدة الامريكية ، التي تم توفيرها في نهاية المطاف عام 2009 نتحدث عن GBU-28 و التي تزن 5000 رطل مع اربع اضعاف قوة الاختراق من القنبلة GBU-31V3 التي تزن 2000 رطل و التي تم توفيرها سابقا للقوات الجوية الاسرائيلية .
و الان تقوم القوات الجوية الاسرائيلية برفع مستوي قدراتها علي تجاوز التحصينات بطلبها الحصول علي القنبلة الامريكية الجديدة GBU-72 Advanced 5K Penetrator و التي تم اختبارها في اكتوبر الماضي و لم تدخل الخدمة بعد ، القنبلة تزن 5000 رطل مع تحسينات اخري لم يقدم سلاح الجو تفاصيل عنها .
تتكون القنابل متعددة الاغراض من غلاف فولاذي رقيق مملوء بالمتفجرات ، قدمت القوات الجوية الامريكية اول قنبلة مضادة للمخابئ عام 1985 كانت ذات شكل اضيق مع غلاف اكثر سمكا و متفجرات اقل حيث ينصب تركيز القنبلة علي مكان صغير من جسم الملجأ مما يجعلها تعمل كمعول للجليد بدلا من ان تكون مطرقة ( تشبيه ) بحيث يمكن للقنبلة ان تحطم الخرسانة او تخترق الارض لضرب اهداف مدفونة بعمق .
طورت القوات الجوية في اول عقد من القرن الحالي نوعا خاصا من الفولاذ لصناعة القنابل الخارقة للتحصينات يسمي ب Eglin Steel ، بالتعاون مع شركة Ellwood National Forge المتخصصة في الصلب .
ال Eglin Steel هو فولاذ منخفض الكربون و منخفض النيكل و به اثار من التنجستن و الكروم و المنغنيز و السيليكون و عناصر اخري كل منهم يساهم بخاصية مرغوبه و ذلك هو المعيار الذهبي للذخائر الخارقة للتحصينات علي الرغم من استبداله في السنوات الاخيرة بفولاذ من النوع USAF-96 و الذي يتميز بأداء مماثل لكن يسهل انتاجه و العمل معه .
يستطيع علماء المواد التمييز بين صفتي toughness و hardness ، و التوازن بينهما هو الذي يدفعهم دائما في سباق بين الاسلحة و التحصينات .
علي سبيل المثال عندما تصطدم رصاصة ناعمة بصدرية كيلفر تتفتت الرصاصة و تتشوه و تفقد الطاقة و ذلك لانها تفتقر الي الصلابة ، في هذه الحالة الدرع اكثر صلابه لانه مضاف اليه الواح خزفية شديدة الصلابة مصنوعة من مواد مثل كربيد البورون ، و عليه ادي هذا الي صناعة طلقات خاصة خارقة للدروع مصنوعة من التنغستن الصلب و لذلك عندما تصطدم هذه الطلقات ب الالواح الخزفية في الدرع فإنها تنكسر في عملية تعرف ب الفشل الهش ، و هنا يتشابه الامر بين صناع الذخائر من الفولاذ في حالة الهجوم و مطورين مواد بناء الملاجئ و الخرسانات في حالة الدفاع و التي تعاني من عيوب مدمجة .
و يقول البروفيسور فيل بورنيل : خبير في تكنولوجيا الخرسانة في جامعة ليدز : الخرسانة هشة بطبيعتها . إنه لأمر جيد أن يتم سحقها ، لا أن تتمدد يلاحظ بورنل أنه في حين أن بعض الخرسانات الحديثة أقوى من الألمنيوم ، فإن هشاشتها هي كعب أخيل ( يقصد نقطة ضعف ) ، وتفسح المجال عن طريق التصدع .
ومع ذلك ، فقد تغير هذا مع ظهور نوع الخرسانة المعروف باسم UHPC . في السابق ، كانت قوة التحمل البالغة 5000 رطل لكل بوصة مربعة كافية لتصنيف الخرسانة على أنها "قوة عالية" ، مع أفضل قوة تصل إلى 10000 رطل لكل بوصة مربعة . يمكن أن يتحمل UHPC الجديد 40000 رطل / بوصة مربعة أو أكثر .
تتحقق هذه القوة العالية من خلال تحويل الخرسانة إلى مادة مركبة مع إضافة الفولاذ أو الألياف الأخرى اليها . تعمل هذه الألياف على تثبيت الخرسانة معًا وتمنع التشققات من الانتشار في جميع أنحاءها ، مما يلغي هشاشة الخرسانة . يقول بارنيت: "بدلاً من الحصول على عدد قليل من الشقوق الكبيرة في الألواح الخرسانية ، نحصل على الكثير من الشقوق الأصغر حجمًا" .
مما يؤدي الي خفض قوة التأثير بكل تأكيد .
طورت القوات الجوية في اول عقد من القرن الحالي نوعا خاصا من الفولاذ لصناعة القنابل الخارقة للتحصينات يسمي ب Eglin Steel ، بالتعاون مع شركة Ellwood National Forge المتخصصة في الصلب .
ال Eglin Steel هو فولاذ منخفض الكربون و منخفض النيكل و به اثار من التنجستن و الكروم و المنغنيز و السيليكون و عناصر اخري كل منهم يساهم بخاصية مرغوبه و ذلك هو المعيار الذهبي للذخائر الخارقة للتحصينات علي الرغم من استبداله في السنوات الاخيرة بفولاذ من النوع USAF-96 و الذي يتميز بأداء مماثل لكن يسهل انتاجه و العمل معه .
يستطيع علماء المواد التمييز بين صفتي toughness و hardness ، و التوازن بينهما هو الذي يدفعهم دائما في سباق بين الاسلحة و التحصينات .
علي سبيل المثال عندما تصطدم رصاصة ناعمة بصدرية كيلفر تتفتت الرصاصة و تتشوه و تفقد الطاقة و ذلك لانها تفتقر الي الصلابة ، في هذه الحالة الدرع اكثر صلابه لانه مضاف اليه الواح خزفية شديدة الصلابة مصنوعة من مواد مثل كربيد البورون ، و عليه ادي هذا الي صناعة طلقات خاصة خارقة للدروع مصنوعة من التنغستن الصلب و لذلك عندما تصطدم هذه الطلقات ب الالواح الخزفية في الدرع فإنها تنكسر في عملية تعرف ب الفشل الهش ، و هنا يتشابه الامر بين صناع الذخائر من الفولاذ في حالة الهجوم و مطورين مواد بناء الملاجئ و الخرسانات في حالة الدفاع و التي تعاني من عيوب مدمجة .
و يقول البروفيسور فيل بورنيل : خبير في تكنولوجيا الخرسانة في جامعة ليدز : الخرسانة هشة بطبيعتها . إنه لأمر جيد أن يتم سحقها ، لا أن تتمدد يلاحظ بورنل أنه في حين أن بعض الخرسانات الحديثة أقوى من الألمنيوم ، فإن هشاشتها هي كعب أخيل ( يقصد نقطة ضعف ) ، وتفسح المجال عن طريق التصدع .
ومع ذلك ، فقد تغير هذا مع ظهور نوع الخرسانة المعروف باسم UHPC . في السابق ، كانت قوة التحمل البالغة 5000 رطل لكل بوصة مربعة كافية لتصنيف الخرسانة على أنها "قوة عالية" ، مع أفضل قوة تصل إلى 10000 رطل لكل بوصة مربعة . يمكن أن يتحمل UHPC الجديد 40000 رطل / بوصة مربعة أو أكثر .
تتحقق هذه القوة العالية من خلال تحويل الخرسانة إلى مادة مركبة مع إضافة الفولاذ أو الألياف الأخرى اليها . تعمل هذه الألياف على تثبيت الخرسانة معًا وتمنع التشققات من الانتشار في جميع أنحاءها ، مما يلغي هشاشة الخرسانة . يقول بارنيت: "بدلاً من الحصول على عدد قليل من الشقوق الكبيرة في الألواح الخرسانية ، نحصل على الكثير من الشقوق الأصغر حجمًا" .
مما يؤدي الي خفض قوة التأثير بكل تأكيد .
كان الباحثون يجرون تجارب لإيجاد المزيج الأمثل من الألياف لـتركيبة UHPC ، لكن هناك حد معين لاستخدام تلك الالياف . يقول بورنيل : " المشكلة هي أنك إذا وضعت أكثر من واحد بالمائة من ألياف الصلب ، فإنها تبدأ في التكتل معًا " " الحيلة الذكية [هي] كيف تستطيع خلط نسبة أكبر من واحد بالمائة من الألياف في الخرسانة دون حدوث هذا التكتل " .
تعمل فرق مختلفة حول العالم علي تقنيات لخلط الألياف بنجاح . يتم تنفيذ الكثير من هذه التقنيات بواسطة الجيش . لكن كما لاحظت بارنيت ، من واقع خبرتها ، يأتي الجيش أحيانًا و يطرح أسئلة على الباحثين المدنيين ، لكنهم لا يقولون أبدًا أي شيء عن عملهم في مجال الخرسانة المقاومة للتأثير بمعني انهم قد يكونوا متقدمين إلى حد ما على نظرائهم المدنيين في هذا المجال .
تعمل فرق مختلفة حول العالم علي تقنيات لخلط الألياف بنجاح . يتم تنفيذ الكثير من هذه التقنيات بواسطة الجيش . لكن كما لاحظت بارنيت ، من واقع خبرتها ، يأتي الجيش أحيانًا و يطرح أسئلة على الباحثين المدنيين ، لكنهم لا يقولون أبدًا أي شيء عن عملهم في مجال الخرسانة المقاومة للتأثير بمعني انهم قد يكونوا متقدمين إلى حد ما على نظرائهم المدنيين في هذا المجال .
في يناير عام 1991 ، عندما كانت الولايات المتحدة تقود العمليات العسكرية في الكويت ، اكتشفت المخابرات الأمريكية شيئًا مثيرًا للقلق . كان العراقيون قد بنوا سلسلة من مخابئ القيادة الجديدة حول بغداد في أعماق الأرض ومحمية بعدة أقدام من الخرسانة المسلحة ، والتي يُقدر أنها غير معرضة للخطر أمام القنابل الخارقة للتحصينات الحالية التابعة للقوات الجوية الأمريكية والتي تزن 2000 رطل .
تم إطلاق برنامج مكثف لبناء قنبلة جديدة تزن 5000 رطل لهذه المهمة . طلبت القوات الجوية الأمريكية أفكارًا في 18 يناير ، وبدأ العمل على الفور في مديرية مختبر أبحاث سلاح الجو في قاعدة إيجلين الجوية ، فلوريدا . لم يكن هناك وقت لتصنيع أغلفة القنابل من الصفر ، لذلك تم استخدام عبوات قذائف الهاوتزر الفائضة مقاس 8 بوصات كأساس لجسم القنبلة ، المملوءة يدويًا بالمتفجرات ، مع إضافة قسم أنف جديد . تم تسليم النماذج الأولية إلى USAF بعد أقل من شهر ؛ في اختبار الزلاجة الصاروخية ، اخترق السلاح الجديد أكثر من 20 قدمًا من الخرسانة .
تم إرسال قنبلتين عملياتيتين إلى القوات الجوية في 27 فبراير وتم تسليمهما بواسطة طائرات F-111F . و بعد ست ثوانٍ من الاصطدام بأحد المخابئ الجديدة في العراق ، تصاعد الدخان من المدخل ، مما يدل على أن المخبأ قد تم اختراقه وتدميره من اعلاه الي اسفله . تم إنقاذ هذا اليوم بواسطة ذخيرة تم تطويرها في ستة أسابيع فقط . لكن هل سيفوز سلاح الجو بالجولة التالية من اختراق المخابئ بهذه السهولة ؟
في عام 2012 ، أطلقت USAF مشروعًا لتقييم التحدي الذي تشكله المخابئ المصنوعة من خرسانات UHPC . انتهى سلاح الجو بتطوير نسخته الخاصة من UHPC ، والمعروفة بشكل مناسب باسم الخرسانة عالية القوة Eglin ، لعملية الاختبار .
في حين أن نتائج دراسة USAF مصنفة ، قامت دراسة صينية مفتوحة المصدر بمقارنة الخرسانة العادية عالية القوة مع UHPC المقوى بالألياف . تحطمت المقذوفات من خلال الأهداف الخرسانية المسلحة ، لكن أهداف UHPC نجت من خلال تصدع طفيف فقط ، والقذائف " إما التصقت بالأهداف أو ارتدت منها " .
كان سلاح الجو قلقًا بالفعل من أن قنابله التي يبلغ وزنها 5000 رطل لن تكون كافية ، وفي عام 2011 حصل علي قنبلة الذخائر الضخمة (MOP) ، وهي قنبلة ضخمة تزن 30000 رطل . كان هذا أكبر حتى من الانفجار الهوائي الضخم الذي يبلغ وزنه 21000 رطل ( بواسطة MOAB ، أو "أم جميع القنابل") ، لكسر أعمق وأصعب المخابئ بالطاقة الحركية المطلقة . تعد MOP قنبلة كبيرة بقدر ان لا يستطيع حملها سوي القاذفة الإستراتيجية B-2 Spirit لذا فإن للذخائر الاقل حجما التي يبلغ وزنها 2000 و 5000 رطل سيظل الاحتياج اليها قائم لتنفيذ معظم العمليات ضد الأهداف الأقل قوة .
بعد الدراسة الملموسة ، قام سلاح الجو بترقية MOP . ثم قام بترقيته مرة أخرى بحلول عام 2018 ، تم إجراء ترقيات مماثلة للذخائر الأصغر .
تكمن المشكلة في أنه حتى أكبر قنبلة ممكنة ، مصنوعة من أقسى المواد المتاحة ، قد لا تكون قادرة على اختراق بعض مخابئ UHPC . يزعم الدكتور جريجوري فارتانوف ، من شركة Advanced Materials Development Corp ومقرها تورونتو ، أن UHPC عالي الجودة هو ببساطة قوي للغاية بالنسبة للقنابل المصنوعة من الفولاذ الموجود حاليا . يقول فارتانوف في مقال نشر في فبراير 2021 في مجلة Aerospace & Defense Technology ، مبنيًا ادعائه على صيغ اختراق مفتوحة المصدر : "المخترقات ذات العبوات المتجانسة المصنوعة من مواد مثل ... Eglin Steel ... لا يمكنها اختراق المخابئ المصنوعة من UHPC" .
و لكن هذه ليست نهاية القصة . يعتبر UHPC جيدًا ، ولكن يتم بالفعل العمل علي ايجاد صيغة او تقنية لتدميره .
تعرف تقنية الصين الأخيرة بأسم المركب الأسمنتي المتدرج وظيفيًا ، أو FGCC ، المصنوع من خلال طبقات أنواع مختلفة من الخرسانة عالية الأداء بخصائص مختلفة . الطبقة الخارجية الرقيقة عبارة عن UHPC مقوى بالركام شديد الصلابة ؛ تحتها طبقة سميكة من UHPC المقوى بالألياف الهجين المحسن لمقاومة التشققات . أخيرًا ، هناك طبقة من UHPC المقوى بالألياف الفولاذية . كما يوضح بورنيل ، كل طبقة لها تأثير مختلف عن الاخر .
يقول بورنيل : "لديك تلك الطبقة الخارجية الصلبة لاحتواء القذيفة ، ثم هناك طبقة سميكة بها كتلة لامتصاص طاقتها ، ومن ثم توجد الطبقة الداخلية لالتقاط القطع ". تضمن هذه الطبقة الداخلية المضادة للشظايا أنه في حالة تكسير الخرسانة ، فلن تدخل أي شظايا إلى المخبأ .
وفقًا لبحث صيني نُشر في يونيو ، قاومت تقنية FGCC الاختراق والانفجار بشكل أفضل بكثير من UHPC : "تم تقليل عمق الاختراق ومنطقة الحفرة وضرر الاختراق بشكل كبير بسبب التأثيرات التآزرية للألياف عالية القوة والركام الخشن." تقول بارنيت إنها عملت على مفهوم مشابه ، وأن تقنية طبقات المواد ذات الخصائص المختلفة يمكن أن تكون أكثر فعالية من أي مادة بمفردها .
لذلك من المتوقع أن تكون المخابئ الجديدة صعبة التدمير و التأثر من الانشقاقات و التصدع مستقبلا .
لكن ما العمل ؟ كيف يمكن مجارية تطور تقنيات الخرسانات و المواد المركبة المتطورة ؟
يقول جاستن برونك من مركز أبحاث الدفاع البريطاني RUSI : "الأسلحة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت تقدم أسلوبًا جديدًا محتملًا للهجوم ضد المخابئ المحصنة" . هي صواريخ تنتقل عبر الغلاف الجوي بسرعات تزيد عن 5 ماخ . وهي مزودة بأجهزة اختراق من التنجستن ، ويمكنها أن تخترق الخرسانة ذات الطبقات مثل رصاصة خارقة للدروع . مع عدم وجود رأس حربي متفجر ، فإن هذه الأسلحة يمكنها الحاق الضرر بالملاجئ بواسطة الطاقة الحركية وحدها .
يقول بورنيل : "لديك تلك الطبقة الخارجية الصلبة لاحتواء القذيفة ، ثم هناك طبقة سميكة بها كتلة لامتصاص طاقتها ، ومن ثم توجد الطبقة الداخلية لالتقاط القطع ". تضمن هذه الطبقة الداخلية المضادة للشظايا أنه في حالة تكسير الخرسانة ، فلن تدخل أي شظايا إلى المخبأ .
وفقًا لبحث صيني نُشر في يونيو ، قاومت تقنية FGCC الاختراق والانفجار بشكل أفضل بكثير من UHPC : "تم تقليل عمق الاختراق ومنطقة الحفرة وضرر الاختراق بشكل كبير بسبب التأثيرات التآزرية للألياف عالية القوة والركام الخشن." تقول بارنيت إنها عملت على مفهوم مشابه ، وأن تقنية طبقات المواد ذات الخصائص المختلفة يمكن أن تكون أكثر فعالية من أي مادة بمفردها .
لذلك من المتوقع أن تكون المخابئ الجديدة صعبة التدمير و التأثر من الانشقاقات و التصدع مستقبلا .
لكن ما العمل ؟ كيف يمكن مجارية تطور تقنيات الخرسانات و المواد المركبة المتطورة ؟
يقول جاستن برونك من مركز أبحاث الدفاع البريطاني RUSI : "الأسلحة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت تقدم أسلوبًا جديدًا محتملًا للهجوم ضد المخابئ المحصنة" . هي صواريخ تنتقل عبر الغلاف الجوي بسرعات تزيد عن 5 ماخ . وهي مزودة بأجهزة اختراق من التنجستن ، ويمكنها أن تخترق الخرسانة ذات الطبقات مثل رصاصة خارقة للدروع . مع عدم وجود رأس حربي متفجر ، فإن هذه الأسلحة يمكنها الحاق الضرر بالملاجئ بواسطة الطاقة الحركية وحدها .
ويشير برونك أيضًا إلى أنه ليس من الضروري دائمًا تدمير المخابئ . يمكنك فقط إتلاف المداخل وإخراج الهوائيات وقطع الاتصال بمخبأ الأوامر - بضربات في الأماكن الصحيحة - من الخدمة و قد تتحول فوهات المخابئ الي براكين حتى لو لم يصب مشغليها بأذى . من المفهوم أن القوات الجوية الأمريكية لن تناقش قدراتها الحالية في اختراق المخابئ و طريقة عملها ضد أهداف محتملة في إيران أو الصين أو في أي مكان آخر . وبالمثل ايضا لتقنيات الخرسانة عالية القوة . يعتمد الجيش الأمريكي بشكل كبير على القوة الجوية لذلك قد يحاول الأعداء إخفاء مقار قيادتهم أو منشآتهم النووية تحت الأرض ، لكن مخترقي المخابئ لن يمنحوهم أي ملاذ هذا مؤكد .
www.popularmechanics.com
SUHAIL
High-Tech Concrete Keeps Getting Better, and It's Getting Harder to Build Bombs That Can Break It
As militaries develop ever-improving concrete bunkers and the bombs to bust them, the concrete just might be winning.
SUHAIL
المرفقات
التعديل الأخير:
