• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  science >> Scienza >  >> Altro
    Come funzionano i Bunker Busters
    GBU-28 Bunker Buster Foto per gentile concessione dell'Aeronautica Militare

    Ci sono migliaia di strutture militari in tutto il mondo che sfidano gli attacchi convenzionali. Grotte in Afghanistan scavano nei fianchi delle montagne, e immensi bunker di cemento giacciono sepolti in profondità nella sabbia in Iraq. Queste strutture temprate ospitano centri di comando, depositi di munizioni e laboratori di ricerca di importanza strategica o vitali per la guerra. Perché sono sotterranei, sono difficili da trovare ed estremamente difficili da colpire.

    L'esercito americano ha sviluppato diverse armi per attaccare queste fortezze sotterranee. Conosciuto come anti-bunker , queste bombe penetrano in profondità nella terra o attraverso una dozzina di piedi di cemento armato prima di esplodere. Queste bombe hanno permesso di raggiungere e distruggere strutture che altrimenti sarebbe stato impossibile attaccare.

    In questo articolo, imparerai a conoscere diversi tipi di bunker buster in modo da capire come funzionano e dove sta andando la tecnologia.

    Bunker Buster convenzionali

    Durante la guerra del Golfo del 1991, le forze alleate sapevano di diversi bunker militari sotterranei in Iraq che erano così ben rinforzati e così profondamente sepolti da essere fuori dalla portata delle munizioni esistenti. L'aeronautica americana ha avviato un intenso processo di ricerca e sviluppo per creare una nuova bomba anti-bunker per raggiungere e distruggere questi bunker. In poche settimane, è stato realizzato un prototipo. Questa nuova bomba aveva le seguenti caratteristiche:

    • Il suo involucro è costituito da una sezione di circa 16 piedi (5 metri) di canna d'artiglieria con un diametro di 14,5 pollici (37 cm). Le canne di artiglieria sono realizzate in acciaio temprato estremamente resistente in modo che possano resistere alle ripetute esplosioni dei proiettili di artiglieria quando vengono sparate.
    • All'interno di questo involucro in acciaio ci sono quasi 650 libbre (295 kg) di tritonale esplosivo. Tritonal è una miscela di TNT (80%) e polvere di alluminio (20%). L'alluminio migliora il brillantezza del TNT - la velocità con cui l'esplosivo sviluppa la sua pressione massima. L'aggiunta di alluminio rende il tritonale circa il 18% più potente del solo TNT.
    • Attaccato alla parte anteriore della canna è un gruppo di guida laser. O uno spotter a terra o nel bombardiere illumina il bersaglio con un laser, e le case bomba nel punto illuminato. Il gruppo di guida dirige la bomba con alette che fanno parte del gruppo.
    • Attaccate all'estremità della canna ci sono pinne fisse che forniscono stabilità durante il volo.

    La bomba finita, Conosciuto come il GBU-28 o il BLU-113 , è lungo 19 piedi (5,8 metri), 14,5 pollici (36,8 cm) di diametro e pesa 4, 400 libbre (1, 996 chilogrammi).

    Contenuti
    1. Sfondare un bunker
    2. Creare un Bunker Buster migliore
    3. Armi nucleari tattiche

    Sfondare un bunker

    Dalla descrizione nella sezione precedente, puoi vedere che il concetto dietro le bombe anti-bunker come la GBU-28 non è altro che la fisica di base. Hai un tubo estremamente forte che è molto stretto per il suo peso ed estremamente pesante .

    La bomba viene sganciata da un aereo in modo che questo tubo sviluppi una grande velocità, e quindi energia cinetica, mentre cade.

    Un F-117 Nighthawk ingaggia il suo obiettivo e fa cadere un bunker buster durante una missione di test alla base dell'aeronautica di Hill, Utah. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Quando la bomba colpisce la terra, è come un enorme chiodo sparato da una pistola sparachiodi. Nei test, il GBU-28 ha penetrato 100 piedi (30,5 metri) di terra o 20 piedi (6 metri) di cemento.

    In una missione tipica, fonti di intelligence o immagini aeree/satellitari rivelano la posizione del bunker. Un GBU-28 è caricato in un bombardiere Stealth B2, un F-111 o un aeromobile simile.

    Un pilota dell'F-15E Strike Eagle e un ufficiale del sistema d'arma ispezionano una bomba a guida laser GBU-28. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Il bombardiere vola vicino al bersaglio, il bersaglio è illuminato e la bomba è sganciata.

    Vista aria-aria della bomba bersaglio GBU-28 su un F-15E Eagle Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Il GBU-28 è stato in passato dotato di a ritardo spoletta (FMU-143) in modo che esploda dopo la penetrazione anziché all'impatto. C'è stata anche una buona ricerca sulle spolette intelligenti che, utilizzando un microprocessore e un accelerometro, può effettivamente rilevare ciò che sta accadendo durante la penetrazione ed esplodere esattamente al momento giusto. Questi fusibili sono noti come spolette intelligenti bersaglio duro (HTSF). Vedi GlobalSecurity.org:HTSF per i dettagli.

    La GBU-27/GBU-24 (aka BLU-109) è quasi identica alla GBU-28, tranne che pesa solo 2, 000 libbre (900 kg). È meno costoso da produrre, e un bombardiere può trasportarne di più in ogni missione.

    Creare un Bunker Buster migliore

    Per creare bunker busters che possono andare ancora più in profondità, i designer hanno tre scelte:

    • Possono fare l'arma più pesante . Più peso dà alla bomba più energia cinetica quando colpisce il bersaglio.
    • Possono fare l'arma più piccolo di diametro . L'area della sezione trasversale più piccola significa che la bomba deve spostare meno materiale (terra o cemento) "fuori strada" mentre penetra.
    • Possono fare la bomba Più veloce per aumentare la sua energia cinetica. L'unico modo pratico per farlo è aggiungere una sorta di grande motore a razzo che si accende subito prima dell'impatto.

    Un modo per rendere più pesante un bunker buster mantenendo una sezione trasversale stretta è utilizzare un metallo più pesante dell'acciaio. Il piombo è più pesante, ma è così morbido che è inutile in un penetratore:il piombo si deformerebbe o si disintegrerebbe quando la bomba colpisce il bersaglio.

    Un materiale che è sia estremamente forte che estremamente denso è uranio impoverito . L'UI è il materiale preferito per le armi penetranti a causa di queste proprietà. Per esempio, l'M829 è un "dardo" perforante sparato dal cannone di un carro armato M1. Queste freccette da 10 libbre (4,5 kg) sono lunghe 2 piedi (61 cm), circa 1 pollice (2,5 cm) di diametro e lasciare la canna del cannone del serbatoio che viaggia a più di 1 miglio (1,6 km) al secondo. Il dardo ha così tanta energia cinetica ed è così forte che è in grado di perforare la corazza più forte.

    L'uranio impoverito è un sottoprodotto dell'industria nucleare. L'uranio naturale proveniente da una miniera contiene due isotopi:U-235 e U-238. L'U-235 è ciò che è necessario per produrre energia nucleare (vedi How Nuclear Power Plants Work per i dettagli), quindi l'uranio viene raffinato per estrarre l'U-235 e creare "uranio arricchito". L'U-238 che rimane è noto come "uranio impoverito".

    L'U-238 è un metallo radioattivo che produce particelle alfa e beta. Nella sua forma solida, non è particolarmente pericoloso perché la sua emivita è di 4,5 miliardi di anni, il che significa che il decadimento atomico è molto lento. L'uranio impoverito viene utilizzato, Per esempio, in barche e aeroplani come zavorra. Le tre proprietà che rendono l'uranio impoverito utile nelle armi da penetrazione sono le sue:

    • Densità - L'uranio impoverito è 1,7 volte più pesante del piombo, e 2,4 volte più pesante dell'acciaio.
    • Durezza - Se guardi un sito Web come WebElements.com, puoi vedere che la durezza Brinell di U-238 è 2, 400, che è poco meno di tungsteno a 2, 570. Il ferro è 490. L'uranio impoverito legato con una piccola quantità di titanio è ancora più duro.
    • Proprietà incendiarie - Ustioni da uranio impoverito. È qualcosa come il magnesio in questo senso. Se riscaldi l'uranio in un ambiente con ossigeno (aria normale), si accenderà e brucerà con una fiamma estremamente intensa. Una volta all'interno del bersaglio, bruciare uranio è un'altra parte del potere distruttivo della bomba.

    Queste tre proprietà rendono l'uranio impoverito una scelta ovvia quando si creano bombe avanzate anti-bunker. Con uranio impoverito, è possibile creare estremamente pesanti, bombe forti e strette che hanno un'enorme forza di penetrazione.

    Ma ci sono problemi con l'uso dell'uranio impoverito.

    Armi nucleari tattiche

    Il problema con l'uranio impoverito è il fatto che lo è radioattivo . Gli Stati Uniti usano tonnellate di uranio impoverito sul campo di battaglia. Alla fine del conflitto, questo lascia tonnellate di materiale radioattivo nell'ambiente. Per esempio, La rivista Time:Balkan Dust Storm riporta:

    Gli aerei della NATO hanno piovuto più di 30, 000 proiettili all'uranio impoverito sul Kosovo durante la campagna aerea di 11 settimane... Circa 10 tonnellate di detriti sono state sparse in tutto il Kosovo.

    Forse 300 tonnellate di armi all'uranio impoverito furono usate nella prima guerra del Golfo. Quando brucia, L'uranio impoverito forma un fumo di ossido di uranio facilmente inalabile e che si deposita al suolo a chilometri di distanza dal punto di utilizzo. Una volta inalato o ingerito, Il fumo di uranio impoverito può causare gravi danni al corpo umano a causa della sua radioattività. Vedi Come funzionano le radiazioni nucleari per i dettagli.

    Il Pentagono ha sviluppato armi nucleari tattiche per raggiungere i bunker più fortificati e profondamente sepolti. L'idea è di sposare una piccola bomba nucleare con un involucro di bomba penetrante per creare un'arma che possa penetrare in profondità nel terreno e quindi esplodere con la forza nucleare. Il B61-11, disponibile dal 1997, è l'attuale stato dell'arte nel settore dei bunker busters nucleari.

    Dal punto di vista pratico, il vantaggio di una piccola bomba nucleare è che può racchiudere così tanta forza esplosiva in uno spazio così piccolo. (Vedi come funzionano le bombe nucleari per i dettagli.) Il B61-11 può trasportare una carica nucleare con qualsiasi punto compreso tra 1 kiloton (1, 000 tonnellate di tritolo) e una resa di 300 chilotoni. Per confronto, la bomba usata su Hiroshima aveva una resa di circa 15 chilotoni. L'onda d'urto di un'esplosione sotterranea così intensa causerebbe danni nelle profondità della terra e presumibilmente distruggerebbe anche il bunker più ben fortificato.

    Dal punto di vista ambientale e diplomatico, però, l'uso del B61-11 solleva una serie di problemi. Non c'è modo per nessuna bomba penetrante conosciuta di seppellirsi abbastanza profondamente da contenere un'esplosione nucleare. Ciò significa che il B61-11 lascerebbe un immenso cratere ed espellerebbe un'enorme quantità di ricadute radioattive nell'aria. Diplomaticamente, il B61-11 è problematico perché viola la volontà internazionale di eliminare l'uso delle armi nucleari. Vedere FAS.org:Armi nucleari a penetrazione della terra a basso rendimento per i dettagli.

    Per ulteriori informazioni sul GBU-28, il B61-11 e l'uranio impoverito, controlla i link nella pagina successiva.

    Molte più informazioni

    Articoli correlati a HowStuffWorks

    • Come funzionano le bombe nucleari
    • Come funzionano le bombe sporche?
    • Come funzionano le bombe intelligenti
    • Come funzionano le bombe elettroniche?
    • Come funzionano le radiazioni nucleari?
    • Come funzionano i bombardieri stealth
    • Come funziona MOAB

    Altri ottimi link

    • FAS.org:Unità di bombe guidate-28 (GBU-28)
    • GlobalSecurity.org:Unità di bombe guidate-28 (GBU-28)
    • South Florida Sun-Sentinel:bunker d'attacco - buona animazione
    • csmonitor.com:Nuova spinta per il bunker-buster nuke
    • CNN.com:l'aeronautica americana cerca un'arma "bunker-buster" più penetrante
    © Scienza https://it.scienceaq.com