Sådan fungerer Bunker Busters

Der er tusinder af militære faciliteter rundt om i verden, der trodser konventionelle angreb. Huler i Afghanistan graver sig ned i bjergsider, og enorme betonbunker ligger begravet dybt i sandet i Irak. Disse hærdede faciliteter huser kommandocentre, ammunitionsdepoter og forskningslaboratorier, der enten er af strategisk betydning eller afgørende for at føre krig. Fordi de er under jorden, de er svære at finde og ekstremt svære at slå til.

Det amerikanske militær har udviklet flere forskellige våben til at angribe disse underjordiske fæstninger. Kendt som bunkerbusters , disse bomber trænger dybt ned i jorden eller lige igennem en snes fod armeret beton, før de eksploderer. Disse bomber har gjort det muligt at nå og ødelægge faciliteter, der ellers ville have været umulige at angribe.

I denne artikel, du lærer om flere forskellige typer bunkerbuster, så du forstår, hvordan de fungerer, og hvor teknologien er på vej hen.

Konventionelle bunkerbusters

Under Golfkrigen i 1991, allierede styrker kendte til flere underjordiske militære bunkers i Irak, der var så godt forstærket og så dybt begravet, at de var uden for rækkevidde af eksisterende ammunition. Det amerikanske luftvåben startede en intens forsknings- og udviklingsproces for at skabe en ny bunker-sprængende bombe for at nå og ødelægge disse bunkers. På bare et par uger, en prototype blev oprettet. Denne nye bombe havde følgende funktioner:

• Dets kabinet består af en ca. 16 fod (5 meter) sektion af artilleritønde, der er 37 cm i diameter. Artilleri tønder er lavet af ekstremt stærkt hærdet stål, så de kan modstå gentagne eksplosioner af artilleri skaller, når de affyres.
• Inde i denne stålkasse er næsten 295 kg tritonal eksplosiv. Tritonal er en blanding af TNT (80 procent) og aluminiumspulver (20 procent). Aluminium forbedrer brisance af TNT - den hastighed, hvormed sprængstoffet udvikler sit maksimale tryk. Tilsætning af aluminium gør tritonal omkring 18 procent mere kraftfuld end TNT alene.
• På forsiden af ​​tønden er der en laserstyringsenhed. Enten belyser en spotter på jorden eller i bombeflyet målet med en laser, og bomben huser på det oplyste sted. Vejledningssamlingen styrer bomben med finner, der er en del af forsamlingen.
• Fastgjort til enden af ​​tønden er stationære finner, der giver stabilitet under flyvning.

Den færdige bombe, kendt som GBU-28 eller den BLU-113 , er 5,8 meter lang 36,8 cm i diameter og vejer 4, 400 pund (1, 996 kg).

1. Busting en bunker
2. At lave en bedre bunkerbuster
3. Taktiske atomvåben

Busting en bunker

Fra beskrivelsen i det foregående afsnit, du kan se, at konceptet bag bunkerbustende bomber som GBU-28 ikke er andet end grundlæggende fysik. Du har et ekstremt stærkt rør, der er meget smal for sin vægt og ekstremt tung .

Bomben sænkes fra et fly, så dette rør udvikler en stor hastighed, og derfor kinetisk energi, som det falder.

Når bomben rammer jorden, det er som et massivt sømskud fra en sømpistol. I test, GBU-28 har trængt igennem 100 fod (30,5 meter) jord eller 20 fod (6 meter) beton.

I en typisk mission, efterretningskilder eller luft-/satellitbilleder afslører bunkerens placering. En GBU-28 læsses i et B2 Stealth-bombefly, et F-111 eller lignende fly.

Bombeflyet flyver nær målet, målet bliver oplyst, og bomben tabes.

GBU-28 har tidligere været udstyret med en forsinkelse af brændstof (FMU-143), så den eksploderer efter penetration frem for ved stød. Der har også været en god del forskning i smarte fuzes, der, ved hjælp af en mikroprocessor og et accelerometer, faktisk kan registrere, hvad der sker under penetration og eksplodere på præcis det rigtige tidspunkt. Disse sikringer er kendt som hårdt mål smart fuzes (HTSF). Se GlobalSecurity.org:HTSF for detaljer.

GBU-27/GBU-24 (aka BLU-109) er næsten identisk med GBU-28, bortset fra at den kun vejer 2, 000 pund (900 kg). Det er billigere at fremstille, og en bombefly kan bære flere af dem på hver mission.

At lave en bedre bunkerbuster

For at lave bunkerbusters, der kan gå endnu dybere, designere har tre valgmuligheder:

• De kan lave våbnet tungere . Mere vægt giver bomben mere kinetisk energi, når den rammer målet.
• De kan lave våbnet mindre i diameter . Det mindre tværsnitsareal betyder, at bomben skal flytte mindre materiale (jord eller beton) "af vejen", når den trænger ind.
• De kan lave bomben hurtigere at øge sin kinetiske energi. Den eneste praktiske måde at gøre dette på er at tilføje en slags stor raketmotor, der affyrer lige før stød.

En måde at gøre en bunkerbuster tungere på, samtidig med at den bevarer et smalt tværsnitsareal, er at bruge et metal, der er tungere end stål. Bly er tungere, men den er så blød, at den er ubrugelig i en penetrator - bly vil deformere eller gå i opløsning, når bomben rammer målet.

Et materiale, der er både ekstremt stærkt og ekstremt tæt, er forarmet uran . DU er det foretrukne materiale til penetrerende våben på grund af disse egenskaber. For eksempel, M829 er en panserbrydende "dart" affyret fra kanonen i en M1-tank. Disse 4,5 kg dart er 61 cm lange, cirka 2,5 cm i diameter, og lad tønderen på tankens kanon rejse med mere end 1,6 km pr. sekund. Pilen har så meget kinetisk energi og er så stærk, at den er i stand til at gennembore den stærkeste rustning.

Forarmet uran er et biprodukt fra atomkraftindustrien. Naturligt uran fra en mine indeholder to isotoper:U-235 og U-238. U-235 er det, der er nødvendigt for at producere atomkraft (se Sådan fungerer atomkraftværker for detaljer), så uranet raffineres til at udtrække U-235 og skabe "beriget uran." U-238, der er tilovers, er kendt som "forarmet uran".

U-238 er et radioaktivt metal, der producerer alfa- og beta-partikler. I sin faste form, det er ikke særlig farligt, fordi dets halveringstid er 4,5 milliarder år, hvilket betyder, at atomforfaldet er meget langsomt. Forarmet uran bruges, for eksempel, i både og fly som ballast. De tre egenskaber, der gør forarmet uran nyttigt i penetrerende våben, er dets:

• Massefylde - Forarmet uran er 1,7 gange tungere end bly og 2,4 gange tungere end stål.
• Hårdhed - Hvis du ser på et websted som WebElements.com, du kan se, at Brinell-hårdheden i U-238 er 2, 400, som bare er genert for wolfram ved 2, 570. Jern er 490. Forarmet uran legeret med en lille mængde titanium er endnu hårdere.
• Brændende ejendomme - Forarmet uranforbrændinger. Det er noget som magnesium i denne henseende. Hvis du opvarmer uran i et iltmiljø (normal luft), det vil antænde og brænde med en ekstremt intens flamme. Når du er inde i målet, brændende uran er en anden del af bombens ødelæggende kraft.

Disse tre egenskaber gør udarmet uran til et oplagt valg, når de opretter avancerede bunkerbustende bomber. Med forarmet uran, det er muligt at skabe ekstremt tung, stærke og smalle bomber, der har en enorm indtrængende kraft.

Men der er problemer med at bruge forarmet uran.

Taktiske atomvåben

Problemet med forarmet uran er, at det er det radioaktiv . USA bruger tonsvis af forarmet uran på slagmarken. I slutningen af ​​konflikten, dette efterlader tonsvis af radioaktivt materiale i miljøet. For eksempel, Time magazine:Balkan Dust Storm rapporterer:

Måske blev der brugt 300 tons DU -våben i den første Golfkrig. Når det brænder, DU danner en uranoxidrøg, der let indåndes, og som sætter sig på jorden miles fra anvendelsesstedet. Efter indånding eller indtagelse, udarmet uranrøg kan gøre stor skade på menneskekroppen på grund af dets radioaktivitet. Se Sådan fungerer nuklear stråling for detaljer.

Pentagon har udviklet taktiske atomvåben for at nå de stærkt befæstede og dybt begravede bunkere. Ideen er at gifte sig med en lille atombombe med et penetrerende bombehus for at skabe et våben, der kan trænge dybt ned i jorden og derefter eksplodere med atomkraft. B61-11, tilgængelig siden 1997, er den nuværende topmoderne inden for atombunkerbusters.

Fra et praktisk synspunkt, fordelen ved en lille atombombe er, at den kan pakke så meget eksplosiv kraft ind i et så lille rum. (Se Sådan fungerer atombomber for detaljer.) B61-11 kan bære en atomladning med alt mellem en 1-kiloton (1, 000 tons TNT) og et udbytte på 300 kiloton. Til sammenligning, bomben, der blev brugt på Hiroshima, havde et udbytte på cirka 15 kiloton. Stødbølgen fra en så intens underjordisk eksplosion ville forårsage skade dybt i jorden og ville formentlig ødelægge selv den mest velbefæstede bunker.

Ud fra et miljømæssigt og diplomatisk synspunkt, imidlertid, brugen af ​​B61-11 rejser en række spørgsmål. Der er ingen måde, hvorpå en kendt penetrerende bombe kan begrave sig dybt nok til at indeholde en atomsprængning. Det betyder, at B61-11 ville efterlade et enormt krater og skubbe en enorm mængde radioaktivt nedfald ud i luften. Diplomatisk, B61-11 er problematisk, fordi den krænker det internationale ønske om at fjerne brugen af ​​atomvåben. Se FAS.org:Jordgennemtrængende atomvåben med lav ydelse for detaljer.

For mere information om GBU-28, B61-11 og forarmet uran, tjek linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer atombomber
• Sådan fungerer beskidte bomber
• Sådan fungerer smarte bomber
• Sådan fungerer e-bomber
• Sådan fungerer atomstråling
• Sådan fungerer Stealth Bombers
• Sådan fungerer MOAB

Flere store links

• FAS.org:Guidet bombeenhed-28 (GBU-28)
• GlobalSecurity.org:Guidet bombeenhed-28 (GBU-28)
• South Florida Sun -Sentinel:Angribende bunkers - god animation
• csmonitor.com:Nyt skub til bunker-buster nuke
• CNN.com:U.S. Air Force søger dybere gennemtrængende "bunker-buster" våben