- 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
In a First, America Dropped 30,000-Pound Bunker-Busters—But Iran’s Concrete May Be Unbreakable, Scientists Say
President Trump is claiming the strikes “obliterated” three underground nuclear sites in Iran protected by military grade concrete. The truth may be more complicated.
SUHAIL
المرفقات
التعديل الأخير:
