Nhận diện vũ khí: Bom xuyên phá - Từ ý tưởng “vỏ quýt dày có móng tay nhọn”

“Cha đẻ” của bom xuyên phá

Ngược dòng lịch sử về giai đoạn đầu của Chiến tranh thế giới thứ hai, cội nguồn của bom xuyên phá bắt đầu từ một ý tưởng bị coi là điên rồ của kỹ sư hàng không người Anh Barnes Wallis.

Barnes Wallis được coi là “cha đẻ” của bom xuyên phá. Ảnh: bhaskarenglish

Vào thời điểm đó, lực lượng Không quân Hoàng gia Anh và phe Đồng minh phải đối mặt với một thách thức lớn: Phát xít Đức xây dựng các hầm trú ẩn tàu ngầm U-boat và những cơ sở phóng tên lửa V-2 với lớp mái bê tông cốt thép dày tới vài mét. Các loại bom hàng không thông thường khi thả xuống chỉ phát nổ ngay trên bề mặt, tạo ra một tiếng vang lớn, để lại một vết lõm nông trượt trên mái vòm và hoàn toàn tiêu tán sức mạnh vào không khí, mà chẳng thể gây ra bất kỳ vết xước đáng kể nào cho cấu trúc bên trong.

Nhận thấy sự vô dụng của cách ném bom truyền thống, Wallis đề xuất một phương thức hoàn toàn mới: Đừng cố đập vỡ mái nhà, hãy đánh sập móng của nó. Ông thiết kế ra dòng bom “Động đất” (Earthquake bomb) mang tính cách mạng, tiêu biểu là quả bom Tallboy nặng 5,4 tấn và sau đó là phiên bản khổng lồ Grand Slam nặng tới 10 tấn.

Bom xuyên phá Grand Slam đang được vận chuyển tại căn cứ không quân Woodhall Spa của Anh. Ảnh: Forces News

Thiết kế của những quả bom này phá vỡ mọi quy chuẩn lúc bấy giờ. Thay vì hình trụ tròn cồng kềnh, chúng có hình dáng thuôn dài như một giọt nước cực lớn, mang tính khí động học hoàn hảo. Lớp vỏ bom không được làm từ các tấm thép hàn lại với nhau mà được đúc nguyên khối từ thép cường lực cao, đặc biệt dày và đặc ở phần mũi để chịu được phản lực cực lớn khi va chạm.

Một chi tiết đáng kể khác của Wallis là việc đặt các vây đuôi của quả bom hơi lệch một góc nhỏ. Khi được thả từ độ cao lý tưởng khoảng 5.500m bởi những chiếc máy bay ném bom hạng nặng Avro Lancaster, lực cản không khí đi qua các vây đuôi lệch này sẽ khiến quả bom tự xoay tròn quanh trục của nó. Tác dụng con quay hồi chuyển này giúp quả bom bay cực kỳ ổn định, không bị chệch hướng bởi gió tạt và tăng tốc độ rơi đạt mức cận âm, lên tới hơn 1.200km/giờ trước khi chạm đất.

Một máy bay ném bom B-29 thả quả bom xuyên phá Tallboy vào một vị trí của phát xít Đức năm 1945. Ảnh: World War Photos

Khi lao xuống, Tallboy và Grand Slam không phát nổ ngay. Trọng lượng khổng lồ kết hợp với tốc độ cao tạo ra một động năng không thể cản phá, giúp chúng đâm xuyên qua lớp đất đá hoặc bê tông sâu hàng chục mét. Chỉ khi đã nằm im dưới lòng đất, ngòi nổ chậm mới kích hoạt khối thuốc nổ khổng lồ bên trong. Vụ nổ dưới không gian kín không thể giải phóng năng lượng vào không khí, thay vào đó, nó tạo ra một hốc lớn dưới lòng đất, đồng thời đẩy một làn sóng xung kích cực mạnh xuyên qua các tầng địa chất xung quanh. 

Làn sóng này tạo ra một trận động đất nhân tạo cường độ cao, làm hóa lỏng đất nền và bẻ gãy hoàn toàn nền móng của các công sự vững chắc. Những hầm ngầm tàu ngầm của Đức đã bị phá hủy hoàn toàn theo cách này, đánh dấu sự khởi đầu của kỷ nguyên vũ khí xuyên phá.

Nguyên lý cốt lõi của bom xuyên phá hiện đại

Trải qua nhiều thập kỷ của Chiến tranh Lạnh, cuộc đua vũ trang giữa các siêu cường lại một lần nữa đưa hầm ngầm trở thành nơi cất giấu lý tưởng cho các trung tâm chỉ huy và kho vũ khí chiến lược. Những mục tiêu này được quân đội Mỹ định danh là HDBT, tức là các Mục tiêu kiên cố và chôn sâu.

Bất chấp sự phát triển của công nghệ hàng không, kho vũ khí xuyên phá của Mỹ vẫn giậm chân tại chỗ cho đến khi Chiến tranh Vùng Vịnh nổ ra vào năm 1991. Khi đối mặt với hệ thống boong-ke chỉ huy của Iraq được thiết kế với nhiều lớp bê tông cốt thép đặc biệt, các loại đạn xuyên phá tiêu chuẩn của Mỹ vào thời điểm đó, điển hình như đầu đạn BLU-109/B nặng khoảng 907kg, hoàn toàn bất lực. Điều này tạo ra một lỗ hổng năng lực nghiêm trọng: Liên quân có thể thống trị bầu trời, nhưng có nguy cơ không thể vô hiệu hóa bộ máy lãnh đạo của Iraq.

Giới thiệu về bom xuyên phá GBU-28. Ảnh chụp màn hình. Nguồn: Reddit

Trong bối cảnh cấp bách đó, Bộ phận Vũ khí hàng không của Không quân Mỹ tại Căn cứ Không quân Eglin (bang Florida) đã làm nên một kỳ tích khi phát triển bom xuyên phá GBU-28 trong thời gian kỷ lục, chỉ 28 ngày. Nhóm thiết kế có một quyết định đột phá là sử dụng các nòng pháo M110 203mm bị loại biên (các nòng pháo này được làm bằng thép cứng, cực kỳ bền chắc, chịu được các vụ nổ lặp đi lặp lại), rồi nhồi thuốc nổ vào trong và gắn đầu dò laser. Lô bom đầu tiên này có trọng lượng khoảng 2.220kg, theo công bố có khả năng xuyên sâu 30m đất hoặc 8m bê tông. Sau khi được thử nghiệm gấp, vụ ném bom chiến đấu đầu tiên diễn ra vào đêm 27, rạng sáng 28-2-1991, tức là chỉ vài giờ trước khi lệnh ngừng bắn có hiệu lực. Kết quả cho thấy bom dễ dàng xuyên thủng hầm chỉ huy Taji của Iraq, chứng minh rằng độ chính xác tuyệt đối kết hợp với động năng lớn là lời giải hoàn hảo cho bài toán xuyên phá hiện đại.

Kế thừa từ những bài học lịch sử đó, vũ khí xuyên phá ngày nay được chế tạo dựa trên sự hội tụ của ba nguyên lý cốt lõi.

Nguyên lý đầu tiên và mang tính sống còn nhất chính là việc tối đa hóa động năng và độ bền của vỏ bom. Để một quả bom đâm xuyên qua hàng mét bê tông cốt thép ở tốc độ hàng trăm km/giờ mà không bị vỡ vụn, hình dáng của nó phải “mảnh mai” hơn so với các loại bom và tên lửa khác. Lớp vỏ phải được rèn từ các hợp kim thép đặc chủng pha thêm các kim loại siêu cứng như Tungsten. Vỏ bom hiện đại chiếm tỷ trọng rất lớn trong tổng trọng lượng vũ khí, hoạt động như một mũi khoan khổng lồ, dùng chính khối lượng vật lý của mình để “nghiền nát” các chướng ngại vật cản đường. Đồng thời, vị trí đầu đạn cũng cần sắc nét hơn để dễ dàng xuyên qua lớp phòng thủ.

Máy bay F-15 của Không quân Mỹ thả bom xuyên phá GBU-28 trong một thử nghiệm. Ảnh: Không quân Mỹ

Nguyên lý thứ hai nằm ở tính chất hóa học của khối thuốc nổ được chứa bên trong. Khi một quả bom xuyên phá lao qua lớp bê tông dày, ma sát sinh ra một lượng nhiệt khổng lồ, đồng thời bản thân khối thuốc nổ bên trong cũng phải chịu những cú sốc cơ học và sự rung chấn dữ dội. Nếu sử dụng các loại thuốc nổ thông thường, quả bom sẽ bị kích nổ sớm ngay khi vừa chạm vào mái hầm, làm hỏng toàn bộ nhiệm vụ. Do đó, các kỹ sư đã phát triển các dòng đạn dược ít nhạy cảm, tiêu biểu là hỗn hợp thuốc nổ AFX-757, PBXN-114 hoặc Tritonal. Các loại thuốc nổ đặc chủng này cực kỳ ổn định, có thể chịu được nhiệt độ và áp lực va đập cực lớn mà không tự phát nổ, nhưng một khi được mồi nổ đúng cách, chúng sẽ tạo ra áp suất phá hủy vô cùng khủng khiếp trong không gian hẹp.

Nguyên lý thứ ba, cũng là bước nhảy vọt về công nghệ biến một khối thép “vô tri” thành một vũ khí cực kỳ nguy hiểm, chính là bộ não của quả bom: Ngòi nổ thông minh đếm lớp (intelligent layer-counting fuze). Khác với các ngòi chạm nổ ở mũi bom thông thường, ngòi nổ của bom xuyên phá được lắp đặt an toàn ở phía đuôi để bảo vệ nó khỏi sự nghiền nát khi va chạm. Các ngòi nổ hiện đại được trang bị một hệ thống cảm biến gia tốc siêu nhạy, có khả năng phân tích sự thay đổi lực cản trong từng phần nghìn giây. Khi quả bom đập vào mái bê tông, gia tốc kế sẽ ghi nhận một lực cản lớn. Khi nó xuyên thủng lớp trần nhà và rơi vào một khoảng không bên trong phòng, lực cản đột ngột giảm xuống không. Quá trình này tiếp tục lặp lại khi quả bom đâm xuyên qua các tầng sàn nhà tiếp theo. Sự kỳ diệu nằm ở chỗ phi công hoặc sĩ quan điều khiển vũ khí có thể lập trình trước cho ngòi nổ. Họ có thể ra lệnh cho quả bom đếm chính xác số lượng các lớp bê tông hoặc số khoảng không căn phòng cần phải vượt qua, và chỉ kích nổ khi đã chui lọt vào đúng căn phòng của trung tâm chỉ huy ngầm.

Sự kết hợp hoàn hảo giữa 3 nguyên lý trên, cùng một số yếu tố khác như hệ thống dẫn đường và định vị, biến bom xuyên phá hiện đại thành một “mũi giáo” không thể ngăn cản, gieo rắc nỗi kinh hoàng cho bất kỳ hệ thống phòng thủ dưới lòng đất nào.