Tirsdag 11. mai 1993 smeller det i et laboratorium hos Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) på Kjeller. 

Dette er en planlagt og ikke spesielt kraftig detonasjon. Sprengkraften kommer fra 12 gram C4. Dette er et av de mest brukte og kjente militære sprengstoffene i verden.

Ladningen går av 3 centimeter fra en armert betongplate. På overflaten ser du ikke det minste spor etter smellet.

Det er først når forsker Henrik Sjøl snur plata at du skjønner hva som er skjedd. Store biter er sprengt bort på baksida. Armeringen er kommet til syne. Trykkbølgen er gått rett gjennom. 

Hadde dette vært en vegg i et forsvarsanlegg, ville det ikke ha vært mye beskyttelse igjen.

Når forskeren fortsatt har denne plata liggende på kontoret sitt, snart 33 år etter forsøket, er det fordi den er et godt eksempel på «show, don’t tell». 

Når han viser den til besøkende, skjønner de straks poenget. Slik kan det se ut når en tilsynelatende solid betongkonstruksjon blir angrepet.

Norsk programvare gir svar

Den lille sprengningen er eksempel på hvordan en fysisk test arter seg. 

I litt større skala er slike tester både tidkrevende og kostbare. Så hvordan kan en på andre og enklere vis finne ut hvor mye et forsvarsanlegg faktisk tåler?

Henrik Sjøl forteller i den ferske rapporten at slike beregninger trygt kan flyttes inn i datamaskinen. 

Det norskutviklede programmet Impetus lar forskere og konstruktører se hva som skjer når for eksempel armert betong utsettes for angrep. Og det uten å utløse en eneste sprengladning.

En snarvei som fungerer

Forskerne kaller metodikken for numeriske eksperimenter. Det en skal eksperimentere med, er i dette tilfellet to ting: Armert betong og fiendtlige sprengladninger. 

Dette arbeidet er langt fra enkelt. 

Selv om betong framstår som verdens kjedeligste og mest alminnelige materiale, har det innebygde egenskaper som det er svært komplisert å måle.

Betong er sprøtt. Materialet tåler mye trykk, men lite strekk. For å kompensere for dette legges det inn armering. Det er skjelettet i konstruksjonen. 

Her begynner problemene

Og her begynner problemene for den som skal regne på styrke og motstandskraft. 

Skal en tegne inn hvert eneste lille armeringsjern i full 3D, pluss å legge inn alle tykkelser og dimensjoner, tar både oppmåling og beregning svært lang tid.

På dette stadiet kommer Impetus inn i bildet.

Sjøls rapport konkluderer med at programmets metode for å modellere betong og armering gir resultater som er gode nok.

– Vi har satt denne simuleringsmodellen opp mot fysiske eksperimenter i full 3D. Resultatene er sammenlignbare, forteller forskeren.

Dette betyr at Forsvaret på mye kortere tid enn før kan få akseptable svar på hvordan et definert prosjektil vil trenge gjennom en gitt vegg. 

Forskeren peker på at tidsbesparelsen dette gir bare øker, jo mer komplisert (og armert) bygget er.

Selskapet startet i Flekkefjord

Programmet bak simuleringene har sitt utspring i Flekkefjord. Det er blitt et viktig verktøy for både FFI, Forsvarsbygg og ammunisjonsprodusenten Nammo. 

Selskapet Impetus Afea AS ble startet i 2006 av Arve Grønsund Hanssen og Lars Olovsson. 

I dag er de en teknologisk tungvekter med rundt 20 ansatte som utfordrer amerikanske giganter. Fortsatt har de adresse i den lille byen på Sør-Vestlandet.

Gründer og sjef Arve Grønsund Hanssen legger stor vekt på det tette båndet til norske forskningsmiljøer.

– De er ekstremt krevende kunder

– Samarbeidet med FFI har vært helt sentralt for oss, helt fra starten i 2006. De er ekstremt krevende kunder, og det er nettopp det som gjør oss bedre, sier Hanssen.

Når FFI finner mangler eller trenger nye funksjoner for å løse Forsvarets behov, får vi tilbakemeldinger vi kan agere på umiddelbart, legger han til.

Mens eldre programmer ofte krever ukevis med beregninger på tunge servere, begynte Impetus-gründerne på midten av 2000-tallet å se om de kunne utnytte datakraften i skjermkort, ofte omtalt som GPU-er. 

Grepet deres gjorde at beregninger som i verste fall krevde måneder med planlegging og forsøk, kunne gjøres ferdig i løpet av en arbeidsdag. 

Fysisk testlab

Selv om det viktigste arbeidet gjøres med datakraft, ser Hanssen at en noen ganger må sjekke hva som skjer i den fysiske verden. 

Derfor har selskapet bygget opp en egen testlab. 

Her kan de teste materialer under ekstreme påvirkninger, som eksplosjoner og terminalballistikk. 

En betongvegg brukes for å se hvordan ulike ladninger og vinklene de går inn med påvirker materialet. 

Målet er å ende opp med bedre datamodeller.

Vil demokratisere simulering

For Arve Grønsund Hanssen handler fremtiden om å gjøre avansert teknologi tilgjengelig for flere. 

Han ser for seg at Impetus skal fortsette å vokse langt utover både Flekkefjord og Norges grenser.

– Vyene våre er å demokratisere denne typen ekstrem-simulering. Vi vil at det skal være like naturlig for en ingeniør å «krasje» en bil eller teste en betongvegg digitalt, som det er å tegne bygget i 3D. Ved å bruke GPU-teknologi har vi fjernet den største barrieren, nemlig tid, forklarer Hanssen.

Han påpeker at målet er å levere en såkalt digital tvilling av virkeligheten. Den skal være så nøyaktig at antall fysiske tester kan minimeres drastisk.

– Vi jobber hele tiden med å automatisere de mest kompliserte delene av fysikken. FFIs nye rapport viser at vi er på rett vei: Vi leverer verktøy som gir raske og pålitelige svar i en verden som blir stadig mer uforutsigbar, sier han.

Smartere beskyttelse

Hvorfor er disse utregningene så viktige? 

I dagens verden der presisjonsvåpen kan treffe med kirurgisk nøyaktighet, er det ikke nok å bare bygge tjukke vegger. En må bygge smart. 

Ved å simulere angrepene digitalt kan ekspertene ved FFI gi råd om nøyaktig hvor mye armering som trengs for å beskytte funksjonene på innsiden, enten det er en hangar for F-35 eller et viktig ammunisjonslager.

Slike beregninger sparer samfunnet for store summer. I stedet for å bruke millioner på fysiske skyteforsøk eller å bygge unødvendig dyre betongmurer «for sikkerhets skyld», kan en nå levere svarene digitalt. 

Med simuleringene i dataprogrammet kan Forsvarets folk være trygge på at veggen holder, lenge før den første betongbilen har ankommet byggeplassen.

Da FFI mobbet guiden

At forsvarssektoren opererer med helt andre krav til styrke enn det sivilbefolkningen er vant til, fikk Henrik Sjøl og kollegene erfare under et besøk ved Øresundbroen mellom Danmark og Sverige. 

Det skjedde da den ennå var under bygging.

– Guiden vår understreket stolt at betongen deres var supersterk, faktisk «dobbelt så kraftig» som vanlig betong, sier Sjøl.

For gjestene fra FFI, som daglig regner på betong konstruert for å tåle treff fra dagens prosjektiler og raketter, ble disse tallene i overkant beskjedne.

– Det han sa imponerte ingen av oss. Vi arbeidet med betong som var fire ganger sterkere og kanskje mer til. Så vi mobbet vel den guiden litt for at han trodde det var en slik ekstrem styrke i Øresund, sier forskeren.

Referanse:

Henrik Sjøl: Modelling rebar in reinforced concrete in Impetus. FFI-Rapport 2026.

Artikkelen er produsert og finansiert av Forsvarets forskningsinstitutt

FFI er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra FFI:

• 

  – Det var en mulighet til å slå ut mange av lederne i ett angrep

• 

  Hvordan kan vi forsvare oss mot rakettvåpen?

• 

  Hvordan står det til med Russlands militære evne etter krigen i Ukraina?

• 

  Rapport: Sannsynlig med sabotasje av kritisk norsk infrastruktur

• 

  Rakettforsker: – Av og til ønsker du å få en eksplosjon

• 

  Her saboterer forskerne for det nordnorske tettstedet: – Jamming rammer hele samfunnet

Les flere saker fra Forsvarets forskningsinstitutt her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER