Lựu đạn hoạt động như thế nào?

1. Tại sao gọi là "Lựu đạn"?

Lựu đạn là một hình thức của thuốc nổ được người Trung Quốc phát minh vào khoảng năm 1.000 sau Công Nguyên. Đến thế kỷ thứ 15, 16 thì người châu Âu cũng phát triển được các phiên bản tương tự như "lựu đạn" của người Trung Quốc. 

Những loại lựu đạn này có chung một thiết kế đó là vỏ bằng kim loại, phần ruột rỗng và bên trong chứa thuốc súng. Để kích nổ nó, người ta chỉ cần châm ngòi sau đó ném lựu đạn đi, dây ngòi sau khi cháy hết, ngọn lửa sẽ bén vào trong thuốc súng và làm cho nó phát nổ. Do đó mà ngày xưa, người ta phải ném nó thật nhanh trước khi nó phát nổ, nếu không thì chính họ sẽ phải nổ tung cùng với thứ vũ khí chết người này. Vì vậy mà sang thế kỷ thứ 18, người ta không còn chuộng loại vũ khí này nữa do nó quá nguy hiểm. Tuy nhiên, từ đó về sau con người đã thực hiện rất nhiều cuộc "tiểu phẫu" khác nhau nhằm cải tiến lựu đạn cho nó an toàn hơn, thông minh hơn và cũng hoạt động hiệu quả hơn.

Từ "Lựu đạn" xuất phát từ từ “Pomegranate” trong tiếng Pháp, nghĩa là trái lựu. Hồi thế kỷ thứ 16, lính Pháp và một số lính châu Âu khác sử dụng những trái  bom  nhỏ, tròn tròn như quả lựu, bên trong nhét đầy thuốc súng giống như các hạt lựu trong quả lựu nên người ta mới gọi nó là “Lựu đạn”.

Một quả lựu đạn cầm tay

2. Cấu tạo của Lựu đạn

Lựu đạn gồm có hai phần chính: vật liệu dễ cháy (thuốc súng, chất nổ) và hệ thống đánh lửa (kíp nổ). Vật liệu dễ cháy có chức năng tạo ra vụ nổ còn hệ thống đánh lửa có chức năng kích cho vật liệu đó nổ. Ngoài thuốc súng ra, người ta có thể thay vào đó những loại vật liệu khác ví dụ như vật liệu tạo lửa (lựu đạn cháy, gây hiệu ứng cháy lan), tạo khói (lựu đạn khói, hơi cay) hoặc lựu đạn gây lóa mắt (Flashbang), khí độc... 

Tương tự như vậy, kíp nổ cũng rất đa dạng, nhưng tựu chung lại thì ta có thể gom thành 2 loại chính đó là kíp nổ hẹn giờ và kíp nổ va đập/tiếp xúc. Cả hai đều có chung một mục đích là kích nổ lựu đạn nhưng cách hoạt động thì khác nhau. 

Kíp nổ hẹn giờ, y như tên gọi của nó, là loại kíp nổ sau một khoảng thời gian nhất định, ví dụ như 4 giây, 7 giây... nó sẽ đánh lửa làm cho lựu đạn phát nổ. Còn loại kíp nổ va đập thì khi có va đập (rơi xuống đất) hay có người đạp lên nó thì lập tức lựu đạn sẽ phát nổ ngay, đúng kiểu "đạp phát chết luôn". Loại lựu đạn này có thể không sử dụng thuốc súng mà dùng vật liệu dạng lỏng, ví dụ như chất NitroGlycerine hay một số chất khác có khả năng đốt cháy khi chịu sự va đập hoặc cọ xát. Do đó bản thân chất lỏng này cũng là một kíp nổ. 

Một ví dụ rất dễ hiểu dành cho loại lựu đạn va đập này đó là loại "lựu đạn chai" (Molotov cocktail) mà ta thường thấy trên phim hay TV. Lựu đạn Molotov thường dùng một cái lọ hoặc chai nước rỗng, bên trong chứa xăng hoặc chất lỏng dễ cháy, miệng chai được bịt kín bằng một miếng vải và cho một phần miếng vải này lòi ra ngoài miệng chai. Khi ta đốt miếng vải lòi ra ngoài và quăng nó đi, lựu đạn rơi xuống đất làm cho chai bị vỡ, chất lỏng rơi ra, chạm vào ngọn lửa ở miệng chai và bốc cháy. Tuy nhiên, cả hai loại lựu đạn này đều không an toàn, chúng rất dễ nổ trước khi ta kịp "cao chạy xa bay" nên chúng không còn thông dụng, đặc biệt là khi dùng trong  quân sự .

"Lựu đạn" Molotov

3. Lựu đạn hẹn giờ (Time-delay grenade)

Loại lựu đạn thông dụng nhất trên chiến trường hiện nay có cái tên khá dài, tạm dịch là "Lựu đạn cầm tay hẹn giờ phá mảnh gây sát thương" (time-delay fragmentation anti-personnel hand grenade), có chức năng tiêu diệt hoặc gây sát thương cho quân thù. Loại lựu đạn này rất phổ biến trong thế chiến thứ nhất và thứ hai. Nó bền, dễ sử dụng và dễ sản xuất, được thiết kế để khi nổ sẽ phóng ra hàng loạt các mảnh kim loại theo tứ phía, gây sát thương cho những ai đứng gần. Đó là lý do tại sao lớp vỏ của lựu đạn thường có nhiều rãnh để dễ phá mảnh khi nổ. Thông thường, loại LĐ này sử dụng cơ chế hẹn giờ hóa học (chemical delay mechanism). 

Vỏ lựu đạn làm bằng hợp kim gang, bên trong có hệ thống đánh lửa và kíp nổ hẹn giờ để gây nổ lựu đạn. Nó hoạt động như sau: Bình thường chốt an toàn có nhiệm vụ giữ mỏ vịt, không cho mỏ vịt bật lên, đầu mỏ vịt luôn giữ đuôi kim hỏa, kim hỏa ép lò xo lại. Khi rút chốt an toàn ra, mỏ vịt không bị giữ nữa nên nó sẽ rời ra, đầu mỏ vịt rời khỏi đuôi kim hỏa, lò xo bung ra, đẩy kim hỏa đập vào mũ đánh lửa, lửa đốt cháy dây dẫn hóa học, khi cháy hết nó sẽ phụt lửa vào kíp nổ, gây nổ LĐ.

Mặc dù loại lựu đạn này khá hữu dụng nhưng nó cũng có một số nhược điểm nhất định. Trong đó nhược điểm thường thấy nhất đó chính là tính khó lường trước của nó. Tùy vào loại hóa chất dùng làm dây dẫn cháy chậm mà thời gian phát nổ có thể dao động từ 2-6 giây và điều này tạo cho kẻ địch có cơ hội phản công. Nếu người ném lựu đạn không tính toán đúng thời gian ném và phát nổ, kẻ địch có thể nhặt lựu đạn trước khi nó nổ và ném ngược lại, gây nguy hiểm cho bên mình. Do đó, người ta mới phát minh ra một loại lựu đạn khác là lựu đạn va đập, tức nó sẽ phát nổ ngay khi rơi xuống đất hay chạm mạnh vào một vật gì đó.

4. Lựu đạn va đập (Impact grenade)

Lựu đạn va đập hoạt động giống như những quả bom ném xuống từ máy bay, khi chạm đất thì chúng sẽ phát nổ ngay lập tức. Thông thường người ta không dùng tay để ném chúng mà dùng một loại vũ khí gọi là súng phóng lựu (Granade launcher) để phóng quả lựu đạn đi ở tốc độ cao. 

Súng phóng lựu có hình ống, thường được gắn kèm bên dưới các khẩu súng trường như bạn thấy ở hình dưới đây. Chúng sẽ phóng lựu đạn đi bằng khí gas nén khi người cầm súng bóp cò, một số loại súng phóng lựu thậm chí còn có cả kíp nổ riêng và hệ thống phóng tích hợp sẵn bên trong. Một loại súng phóng lựu khác "bình dân" hơn mà ta hay thấy đó là súng phóng lựu xách vai (RPG, Rocket-Propelled Granade Launcher). Loại này ta thường thấy nhất trên chiến trường Afghanistan và chúng cũng có hệ thống phóng tích hợp riêng bên trong. 

Vì loại lựu đạn này dễ phát nổ khi va đập nên bình thường người ta phải khóa nó lại, nếu không thì sẽ rất nguy hiểm, nó sẽ được mở khóa khi bắn ra khỏi nòng súng. Cơ chế mở khóa của nó là tự động, nghĩa là ta không có cái công tắc nào để mở khóa chúng cả mà nó sẽ tự mở như sau: Khóa sẽ tự động được mở khi bị một lực đẩy đẩy ra khỏi nòng súng, hay nhờ vào vận tốc bay, sự xoay vòng của lựu đạn khi bay ra khỏi nòng súng cũng có thể mở khóa được chúng trước khi va chạm vào mục tiêu và phát nổ. 

Lựu đạn va đập có hình dáng thiết kế theo kiểu khí động học, nhìn hình miêu tả bạn sẽ thấy nó có 3 phần: phần đầu (kíp nổ va đập), phần thân và hai cái vây (cánh). Cấu tạo bên trong của nó có nhiều điểm giống với loại lựu đạn hẹn giờ, nhưng do cách hoạt động khác nhau nên cơ chế kích nổ của nó cũng có phần khác nhau. 

Cách hoạt động của nó như sau:

Bình thường khi còn nằm trong họng súng, lựu đạn sẽ ở trạng thái khóa. Kíp nổ của nó nằm ở phần đuôi (màu đỏ, xem hình minh họa), bên dưới kíp nổ là một lò xo nhưng lúc này đang bị nén lại và giữ chặt bời hai cái ghim trọng lực. Hai cái ghim này giữ không cho lò xo đẩy kíp nổ lên phía trước, mục đích là để cho búa gõ không gõ tới được.

Khi ta khai hỏa, lựu đạn bay ra khỏi nòng, vừa bay và vừa xoay vòng. Chính hình dáng và vị trí của hai cái vây hai bên và những cái rãnh bên trong họng súng giúp cho lựu đạn có thể xoay vòng trong không trung. Mục đích của việc xoay vòng này là nó sẽ tạo ra một lực ly tâm, để khi bay ra đủ xa, lực ly tâm sẽ làm cho hai cái ghim trọng lực bị bật ra. Lúc này lò xo bên dưới kíp nổ không còn bị giữ chặt nữa nên nó sẽ bung lên và đẩy kíp nổ về phía trước, hướng về phía búa gõ. Chính lúc này đây, lựu đạn đã chuyển sang trạng thái mở và sẽ phát nổ khi búa gõ đập vào kíp nổ.Trong khi lựu đạn còn bay trên không, chưa rơi xuống thì búa gõ sẽ chưa thể đập vào kíp nổ được, bởi vì nối giữa phần đầu và phần thân lựu đạn là hai cái lò xo làm cho chúng bị tách nhau ra. Khi lựu đạn rơi xuống đất hoặc chạm mạnh vào một vật thể nào đó làm cho phần đầu bị tác động một lực đủ mạnh, khiến cho nó bị thụt vào, hai cái lò xo bị nén lại và búa gõ sẽ đập vào kíp nổ, kết quả là lựu đạn phát nổ.

M-203 và đạn của nó

M-203 được gắn kèm bên dưới khẩu súng trường Carbin M4

Trên đây là cách hoạt động cơ bản nhất của 2 loại lựu đạn hẹn giờ và va đập. Hiện nay người ta đã phát triển chúng lên một tầm cao mới. Vẫn sử dụng nguyên tắc hoạt động đó nhưng cơ chế kích nổ sẽ khác đi, thay vì dùng dây dẫn hóa học hẹn giờ hoặc cơ học để kích nổ lựu đạn thì người ta thay thế nó bằng một hệ thống kích nổ điện tử. Ví dụ như trong loại lựu đạn hẹn giờ, họ sẽ gắn vào đó một cái đồng hồ điện tử và búa gõ hoạt động bằng điện. Khi tháo chốt an toàn ra thì đồng hồ sẽ bắt đầu đếm ngược một khoảng thời gian định trước, sau khi đếm xong thì búa gõ sẽ rớt xuống và lựu đạn phát nổ. Bằng cách đó, lựu đạn hẹn giờ có thể "đếm" chính xác thời gian phát nổ hơn là loại sử dụng cơ chế dây dẫn trình bày ở trên. 

Ngoài ra, một số loại súng phóng lựu hiện đại sử dụng hệ thống kích nổ điện tử còn có thể bắn liên thanh chứ không phải bắn phóng từng viên như trước đây. Mỗi quả lựu đạn sẽ được làm nhỏ lại, có kích thước cỡ một viên đạn truyền thống, bên trong có chứa các cảm biến vị trí bằng điện tử. Lúc này người lính có thể bắn liên tục như súng trường và mỗi viên đạn khi chạm vào mục tiêu sẽ phát nổ chứ không chỉ đâm xuyên như các viên đạn thông thường. Tuy nhiên do kích thước của mỗi viên đạn/lựu đạn khá nhỏ, chứa ít chất nổ nên phạm vi phát nổ của nó không lớn bằng các quả lựu đạn cầm tay, nhưng với tốc độ bắn phá liên tục thì đây lại là một thứ vũ khí nguy hiểm có sức công phá rất cao.

Súng máy Mark 19 Mod 3 (MK19) với mỗi viên đạn là một quả lựu đạn nhỏ

Thậm chí vào năm ngoái,  quân đội  Mỹ còn cho phát triển một loại súng có khả năng điều khiển được thời gian phát nổ của từng viên đạn bắn ra. Loại súng đó có tên là XM25, có khả năng tự động đo khoảng cách từ người lính tới mục tiêu và nhập số liệu đó vào con chip có trong viên đạn. Để khi bắn ra, viên đạn sẽ tự động đo khoảng cách đường bay của nó, khi bay hết quãng đường đã nhập, nó sẽ tự động phát nổ và gây sát thương cho mọi thứ xung quanh. XM25 được xem là thứ vũ khí cực kỳ lợi hại và nguy hiểm dùng để đối phó với những tay súng núp sau những bức tường hay chướng ngại vật mà ta khó bắn trúng được. Giá của mỗi cây XM25 có giá khoảng 25.000$ và mỗi viên đạn có giá 25$.

Một số loại lựu đạn khác

Trên đây là loại lựu đạn sát thương, ngoài chúng ra ta còn có nhiều loại lựu đạn khác với nhiều chức năng khác nhau, ví dụ như lựu đạn cháy, lựu đạn khói, lựu đạn hơi cay hay lựu đạn gây choáng. Quân đội thường sử dụng lựu đạn nổ để gây sát thương, cảnh sát dùng lựu đạn hơi cay để trấn áp đám đông, tội phạm, lựu đạn khói dùng để tung hỏa mù hoặc làm tín hiệu còn lựu đạn cháy thường được dùng để phá hủy nhanh những thứ cần tiêu hủy ví dụ như tài liệu, xe cộ, quân trang...

 

5. Lựu đạn khói

Lựu đạn khói thường được dùng để làm tín hiệu giữa các nhóm người trên mặt đất (trong rừng rậm, núi cao...), giữa mặt đất với máy bay (ra tín hiệu hạ cánh, phát tín hiệu cấp cứu...) hoặc cũng có thể dùng để "tung hỏa mù" che mất tầm nhìn của đối phương để quân ta dễ dàng thoát khỏi vòng vây. Chúng có hình dạng ống, thon dài, vỏ bằng kim loại, bên trên và dưới đều có nhiều lỗ để thải khói ra ngoài. 

Có hai loại lựu đạn khói: một loại khói màu (để ra tín hiệu) và một loại khói mù (để hạn chế tầm nhìn). Lựu đạn khói màu chứa từ 250-350 gram hợp chất khói có màu sắc (thường là hợp chất Kali Clorat, đường Lactose và chất nhuộm). Còn khói mù sử dụng hợp chất khói HC (HexaChloroEthane/Kẽm) hoặc TA (Terephthalic Acid). Khói HC rất có hại khi ta hít phải vì nó chứa chất Axít Clohiđric, ngoài ra loại lựu đạn này còn có thể tạo nhiệt nhiều đến nỗi có thể làm bỏng hoặc cháy da.

Lựu đạn khói M18 và cấu tạo bên trong của nó

6. Lựu đạn hơi cay

Dùng để dẹp loạn hay giải tán đám đông. Nó có hình dạng giống như lựu đạn khói, bên trong chứa từ 80-120 gram khí gas CS (viết tắt của 2-chlorobenzalmalononitrile) và trộn với một hợp chất pháo hoa (Pyrotechnic) để tạo ra một làn khói chứa đầy các khí CS. Nếu hít phải loại khí này sẽ làm cho mắt rất cay và rát.

Lựu đạn cay M7A2 và M7A3 cùng cấu tạo bên trong

Lựu đạn cháy có chức năng dùng phản ứng hóa học để tạo ra thật nhiều nhiệt và gây cháy. Mục đích là để tiêu hủy nhanh nhiều thứ vật dụng trong thời gian ngắn ví dụ như tài liệu, hồ sơ mật, quân trang, các loại khí tài... Chúng cũng có hình dạng như lựu đạn khói, bên trong chứ từ 600-800 gram chất Thermate (là loại chất nâng cao của chất nhiệt nhôm - Thermite). Khi phát nổ, một phản ứng nhiệt nhôm sẽ xảy ra, trong đó các hạt nhôm dạng bột và Oxít Sắt sẽ phản ứng với nhau để nung chảy Sắt và Oxít Nhôm. Phản ứng này sẽ tạo ra một lượng nhiệt vô cùng lớn, lên đến 2.200 độ C và đủ sức phá hủy nhiều loại đồ vật khác nhau. 

Do phản ứng sinh nhiệt này không cần khí Oxy nên nó có thể "cháy" cả khi ở dưới nước. Đây cũng là loại lựu đạn có thời gian phát nổ khá nhanh, chỉ khoảng 2 giây. Bên cạnh đó người ta còn có thể dùng chất Phốt-pho trắng để thay thế chất Thermite. Loại lựu đạn dùng Phốt-pho trắng có thể tạo ra lượng nhiệt đến 2.800 độ C và rất độc. Chỉ cần 50-100 miligram Phốt-pho trắng là có thể giết chết một người trung bình.

Lựu đạn cháy AN-M14 và cấu tạo của nó

Lựu đạn Flashbang M84

Theo Tinhte