Нужны ли России сверхмощные термоядерные заряды и средства их доставки?

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 39.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 1
1. Первые шаги по совершенствованию ядерного оружия -1
1.1. Общие подходы при совершенствовании ядерного оружия -1

Совершенствование ядерного оружия определяется, с одной стороны, уровнем достигнутого научно-технического прогресса в разработке ядерных зарядов и средств их доставки, а, с другой стороны, степенью адекватности этих достижений требованиям военно-технических и военно-политических задач.

Проектирование ядерных зарядов (ЯЗ), являющееся отправным элементом создания новых видов ЯЗ или модернизации ранее разработанных ЯЗ, неразрывно связано с ядерными испытаниями. Эта связь определяется накопленным практическим опытом разработки ядерных зарядов различных типов, развитием системы физико-математического моделирования процессов, происходящих в ЯЗ и степенью адекватности расчетных параметров результатам ядерных испытаний. Уровень достоверности и универсальности системы физико-математического моделирования является одним из ключевых элементов в технологии создания ЯЗ. Это качество определяется, с одной стороны, уровнем развития собственно физических моделей и возможностями вычислительной техники, а с другой стороны, объемом проверки их выводов в разнообразных ситуациях, складывающихся в конкретных ядерных испытаниях. В этом плане каждое ядерное испытание (удачное или неудачное испытание конкретного ЯЗ) вносит свой вклад в общую технологию проектирования ядерного оружия, хотя размер и значение этих вкладов могут существенно варьировать для различных экспериментов. Очевидно также, что достаточность развитой системы проектирования ЯЗ зависит также от конкретного характера решаемых задач. По мере накопления экспериментального опыта и совершенствования моделей система проектирования может в ряде вопросов заменять ядерные испытания. Конкретные характеристики развитой системы проектирования ЯЗ, особенности боеприпасов созданного ядерного арсенала, характер возможных изменений технологии производства и эксплуатации, предъявляемые требования к ЯЗ определяют возможности поддержания созданного ядерного арсенала и разработки новых видов ЯЗ в условиях запрещения (моратория) ядерных испытаний.

На первых этапах ядерных программ США и СССР работы в практическом плане были направлены на улучшение массогабаритных характеристик этих зарядов, более эффективное использование делящихся материалов, повышение стабильности параметров ЯЗ в различных ситуациях. Эти работы были связаны с проведением значительного количества ядерных испытаний, в которых апробировались конкретные технические решения перечисленных вопросов.

Известно, что в этих целях, например:

совершенствовалась система передачи энергии взрыва химических ВВ массе делящихся материалов;

исследовались способы повышения КПД сгорания плутония;

повышались энергетические характеристики используемых взрывчатых составов;

развивалась система подрыва взрывчатки;

совершенствовались источники нейтронного инициирования цепной реакции ЯЗ;

улучшалось качество делящихся материалов и материалов нейтронных отражателей.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 40.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 2
1. Первые шаги по совершенствованию ядерного оружия -2
1.1. Общие подходы при совершенствовании ядерного оружия -2

Конечно, для того времени проведение данных экспериментов было целесообразно и оправдано. Вместе с тем, не вызывает сомнений и то, что в данное время системы проектирования многих подобных ЯЗ достаточны для разработки аналогов таких зарядов без ядерных испытаний.

Ядерные испытания, проводившиеся в рассматриваемых целях, предоставляли конкретную информацию в отношении энерговыделения ядерного взрыва, параметров нейтронного и гамма-излучения, сопровождающего деление ядер, и тем самым позволяли тестировать и развивать наряду с лабораторными экспериментами систему проектирования ЯЗ.

Одной из общих черт развития ядерного оружия СССР и США является то, что оба государства создали свои системы ядерных вооружений на основе плутония, как определяющего делящегося материала первичных модулей и автономных ЯЗ. Использование плутония позволило, благодаря его высоким нейтронно-размножающим свойствам, достигнуть существенного продвижения в таких параметрах, как габаритно-массовые параметры ЯЗ, отношение "энерговыделение-масса", и адаптировать ядерное оружие для целей различных видов Вооруженных Сил. Вместе с тем этот подход обусловил проблему аварийной радиационной взрывобезопасности ЯЗ, связанную с опасностью загрязнения окружающей среды активностью плутония при авариях с ЯЗ, и привел к значительному развитию радиационно-опасных технологий, связанных с производством, выделением и обработкой плутония. При этом необходимо иметь в виду, что в том случае, если бы не удалось получить такой материал, как плутоний, системы ядерного оружия США и СССР, конечно, были бы созданы, хотя история их развития и характеристики были бы, конечно, другими.

В подавляющем большинстве ядерных испытаний определялись параметры, характеризующие эффективность сжатия плутония, входящего в состав ЯЗ, а также влияние на нее различных изменений, вносимых в схему отдельных конкретных зарядов. Эти исследования, а также гидродинамические лабораторные эксперименты, гидроядерные эксперименты и нейтронно-физические эксперименты с критическими сборками позволили создать достаточно информативную картину поведения блоков с плутонием в различных условиях его взрывного нагружения, характерных для ядерных зарядов.

В течение 1956 года совершенствование ядерных зарядов было связано, в основном, с модернизацией первичного атомного заряда, использовавшегося в РДС-37 с целью повышения его экономичности. Эта задача была успешно решена в КБ-11.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 41.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 3
1. Первые шаги по совершенствованию ядерного оружия -3
1.2. Совершенствование тактического ядерного оружия -1

В 1955 году проводилась летная отработка БР Р-5М. 2 февраля 1956 года в ходе летных испытаний этой ракеты было проведено первое натурное испытание ракетно-ядерного оружия. Пуск ракеты Р-5М осуществлялся с полигона МО "Капустин Яр", а в месте приземления ракет (боевое поле вблизи города Аральск) был осуществлен наземный ядерный взрыв небольшой мощности (0,3 кт). Уменьшение уровня энерговыделения боевого оснащения ракеты было осуществлено из соображений безопасности.

В это время проводились работы по созданию ядерного боевого оснащения для средств ПВО. Это было особенно актуально, так как основной ядерной ударной силой США была стратегическая авиация.

Ядерный заряд, разработанный для торпеды Т-5, был также передан на вооружение в составе боевой части (БЧ) зенитной управляемой ракеты ЗУР-215. Зачетные испытания ЗУР-215 с ядерной БЧ были проведены в воздушном пространстве (на высоте около 10 км) на полигоне МО "Капустин Яр" 19 января 1957 года. Энерговыделение взрыва составило 10 кт. Пуск этой ракеты и взрыв ядерного заряда явились заключительным этапом государственных летных испытаний ракеты ЗУР-215. В отличие от предыдущих ядерных взрывов, проведенных в приземном пространстве, взрыв ЗУР был осуществлен на большой высоте. Под действием ядерного взрыва два самолета-мишени ИЛ-28, управляемые по радио и находящиеся на расстоянии примерно 600-1000 м от эпицентра, были уничтожены.

При проведении этой операции одновременно преследовалось несколько целей:

исследование действия ЯВ на самолеты;

определение ущерба наземным обороняемым объектам (зданиям и сооружениям), возможного при таких ЯВ;

исследования влияния высоты точки взрыва на пространственно-временные характеристики его поражающего действия.

Примерно к 1957 году на предприятиях ядерного комплекса СССР было наработано достаточно большое количество оружейного урана-235, поэтому встал вопрос о его практическом использования в атомных зарядах в комбинации с плутонием и без него. С этой целью был создан атомный заряд имплозивного типа на основе конструкции заряда РДС-4 с применением в качестве ядерного горючего только урана-235. Для инициирования цепной реакции предусматривался внешний импульсный нейтронный источник. Этот заряд был успешно испытан, после чего произошла передача его на вооружение в составе боевых частей:

тактической баллистической ракеты "Филин" дальностью 8-18 км, с подвижным стартом;

тактической баллистической ракеты Р-11М (Scud A) на жидком топливе дальностью 150 км с подвижным стартом;

баллистической ракеты Р-11ФМ (типа Р-11М) для подводных лодок (комплекс Д-1).

Последняя разработка была особенно важна, поскольку представляла собой первую баллистическую ракету морского базирования с ядерным оснащением (прообраз БРПЛ). Разработка предписывалась постановлением Правительства от 26 января 1954 года, разработчиком БР было ОКБ-1, а главным конструктором комплекса был С.П. Королев. В августе 1955 года эта разработка была передана в СКБ-385 под руководством главного конструктора В.П. Макеева, которое в основном и разрабатывало все БРПЛ в СССР.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 42.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 4
1. Первые шаги по совершенствованию ядерного оружия -4
1.2. Совершенствование тактического ядерного оружия -2

Баллистическая ракета Р-11ФМ (аналог Р-11М) представляла собой одноступенчатую ракету с моноблочной неотделяемой головной частью и жидким топливом. Дальность ракеты составляла 150 км, масса - 5,45 тонн, забрасываемый вес - около 1 тонны. Комплекс Д-1 был передан на вооружение 20 февраля 1959 года и снят с вооружения в 1967 году. Боевое оснащение этого комплекса со временем модернизировалось.

Уже на первых этапах разработки ядерного оружия СССР возникла задача создания атомного артиллерийского снаряда. Первоначально эта задача решалась для систем на принципе сближения, но затем был совершен переход к системе на принципе имплозии, что позволяло существенно сэкономить дефицитные делящиеся материалы. В результате этой разработки в 1956 году был испытан заряд для артиллерийского снаряда. Он предназначался для использования в артиллерийских системах калибра 406,4 мм на самоходных артиллерийских установках и в 420 мм минах на минометных самоходных установках. Это было эффективное оружие с дальностью до 20-25 км. Этот заряд был разработан специально созданным в структуре КБ-11 коллективом под руководством В.М. Некруткина. Научное руководство работами по оснащению ядерными зарядами артиллерийского оружия осуществлял академик М.А. Лаврентьев.

Заряд для артиллерийского снаряда существенно отличался от ранее разработанных. Это был первый ударопрочный имплозивный атомный заряд. Основные проблемы этой разработки были связаны с существенным сокращением диаметра заряда, по сравнению с уже разработанными и испытанными конструкциями, а также с обеспечением прочности конструкции заряда к действию перегрузок, возникающих при ускорении снаряда в канале ствола артиллерийского орудия.

Полигонные испытания этой уникальной в то время системы прошли удачно. Атомный снаряд к 1959 году прошел полный цикл газодинамических испытаний, и он был подготовлен к передаче в серийное производство. Однако к этому времени на вооружение уже были переданы тактические баллистические ракеты с ядерным оружием с примерно такой же дальностью действия, и актуальность использования атомного снаряда такого калибра пропала. В дальнейшем разработка ядерных зарядов для артиллерийских систем стала важной частью ядерных оружейных работ и была сосредоточена в НИИ-1011 (в настоящее время РФЯЦ-ВНИИТФ, г. Снежинск).

В 1958 году одной из важных задач было создание зарядов, как чисто ядерных так и бустированных, с уменьшением расходов дефицитных делящихся материалов. В этих целях применялись различные схемы левитации делящихся материалов и их различные композиции.

В 1958 году были предприняты попытки дальнейшего существенного продвижения по пути миниатюризации ядерных зарядов. В КБ-11 был разработан и успешно испытан малогабаритный ядерный заряд.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 43.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 5
2. Первые шаги по совершенствованию термоядерного оружия - 1
2.1. Проблема стратегических средств доставки ядерного оружия и ее решение - 1

В середине 50-х годов ядерные возможности СССР и США были несоизмеримыми. Дело было не только в количестве и мегатоннаже ядерных боеприпасов, но также и в возможностях средств доставки. В США уже в 1948 году поступил на вооружение стратегический бомбардировщик В-36, а в 1955 году - стратегический бомбардировщик В-52, которые были оснащены ядерным и термоядерным оружием. Кроме того, по периметру границ СССР размещались многочисленные военные базы США, которые могли использоваться (и использовались) для базирования различных видов самолетов с меньшим радиусом действия, также оснащенных ядерным оружием. Вся эта система ядерных вооружений США угрожала объектам, расположенным непосредственно на территории СССР, а Советский Союз в это время не имел средств доставки ядерного оружия на территорию США, и мог осуществлять "сдерживающую угрозу" только в отношении американских войск за рубежом и их союзников (в основном в Европе). Понятно, что в таких условиях исключительно важной была не только задача совершенствования ядерных и термоядерных боеприпасов, но и создание их средств доставки с межконтинентальной дальностью. На решение этих задач были направлены три программы:



создание первой межконтинентальной баллистической ракеты Р-7;
создание стратегического бомбардировщика;
создание первой атомной подводной лодки с баллистическими ракетами.
Начало работ по созданию МБР Р-7 относится к 1953 году, и было закреплено постановлением Правительства от 20 мая 1954 года. Ракета Р-7 представляла собой двухступенчатую ракету на жидком топливе массой 280 тонн с забрасываемым весом 5,4 тонны и дальностью 8000 км. Ее разработчиком было ОКБ-1, а главным конструктором - С.П. Королев. Летные испытания Р-7 проводились в период с 1957 по 1959 год, и 20 января 1960 года эта первая советская МБР была принята на вооружение.

Дальность МБР Р-7 в 8000 км не была достаточной и поэтому уже в 1958 году было принято решение о создании ее улучшенного варианта - МБР Р-7А, которая должна была нести более легкое боевое оснащение (забрасываемый вес - 3 тонны), и имела бы дальность до 12000 км. Этот вариант МБР был принят на вооружение вслед за Р-7 12 сентября 1960 года. Тем самым принципиальная задача создания необходимых средств доставки ядерного оружия в виде МБР была решена, и впереди предстоял долгий путь развития этого вида оружия.

Постановлением Правительства от 24 марта 1951 года предписывалось создать КБ под руководством В.М. Мясищева для разработки реактивного стратегического бомбардировщика, способного доставить ядерное оружие на территорию США. Дальность самолета должна была составлять 11 000-12 000 км при бомбовой нагрузке в 5 тонн. Самолет М-4 был построен в рекордные сроки и 20 января 1953 года вышел на летные испытания. Однако его дальность составила только 8 500 км, что было недостаточно для решения поставленной задачи. Самолет был модернизирован и его новый вариант 3М с дальностью около 12 000 км совершил свой первый полет 27 марта 1956 года. Самолет М-4 был принят на вооружение в 1956 году, а самолет 3М - в 1958 году.

11 июля 1951 года постановление Правительства также предписывало начать работы по созданию стратегического бомбардировщика в КБ под руководством А.Н. Туполева. 12 ноября 1952 года самолет ТУ-95 совершил свой первый полет. Его дальность составила около 13 000 км. В августе 1957 года он был принят на вооружение.

Решение задач создания самолетов 3М и ТУ-95 положило начало развитию средств стратегической авиации СССР, и исторически эти стратегические бомбардировщики явились первым видом вооружений, способным поразить цели на территории США.

Первые советские БРПЛ были развернуты на дизельных подводных лодках. Комплекс Д-1 с ракетами Р-11ФМ был развернут первоначально на дизельных подводных лодках (ПЛ) проектов В-611 и АВ-611. На каждой ПЛ этого типа размещалось по две БРПЛ. Для запуска ракет подводная лодка должна была всплывать в надводное положение. Работа над созданием этой ПЛ была определена постановлением Правительства от 26 января 1956 года. Разработку ПЛ проводило ЦКБ-16 под руководством главного конструктора Н.Н. Исанина. Подводные лодки этого типа находились на вооружении в составе ВМФ в период с 1956 по 1968 год.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 44.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 6
2. Первые шаги по совершенствованию термоядерного оружия - 2
2.1. Проблема стратегических средств доставки ядерного оружия и ее решение - 2

Комплекс Д-2 с ракетами Р-13 был развернут первоначально на дизельных подводных лодках проекта 629. На каждой ПЛ размещалось по три БРПЛ. Пуск ракет производился в надводном положении. Проект 629 был первой специальной ракетной ПЛ СССР. Его создание было определено постановлением Правительства от 26 января 1954 года и было поручено ЦКБ-16. В конце 1958 года были проведены испытания подводных лодок проекта 629 и в 1960 году они поступили в состав ВМФ. В связи с недостаточной дальностью ракет Р-13 в марте 1958 года было принято решение о переоборудовании ПЛ под комплекс Д-4 - проект 629А. Подводные лодки проекта 629 находились в составе ВМФ с 1959 года до конца 70-х годов, а подводные лодки проекта 629А - с 1967 по 1990 год.

Решение о строительстве первых атомных подводных лодок с баллистическими ракетами было принято 26 августа 1956 года. Первая АПЛ (К-19) проекта 658 была заложена 17 октября 1958 года и была построена 12 ноября 1960 года. Разрабатывалась эта АПЛ в ЦКБ-18 под руководством главного конструктора С.Н. Ковалева. Боевым оснащением первых АПЛ были БР Р-13 (комплекс Д-2) разработки СКБ 385 под руководством главного конструктора В.П. Макеева. Начало разработки определялось постановлением Правительства от 25 августа 1955 года, а задачей разработки было существенное увеличение дальности БРПЛ по сравнению с Р-11 ФМ, с тем, чтобы можно было поразить цели в глубине территории противника. Р-13 представляла собой одноступенчатую ракету с моноблочной отделяющейся боевой частью, жидким топливом, массой 13,7 тонн, забрасываемым весом 1,6 тонны и дальностью 600 км. 13 октября 1961 года комплекс Д-2 был принят на вооружение, и тем самым была решена третья задача создания стратегических средств доставки ядерного оружия СССР.

Приведем для сравнения некоторые данные по истории создания стратегических средств доставки ядерного оружия в США.

Начало программы создания баллистических ракет в США относится к периоду второй мировой войны. Ее инициатором был Теодор фон Карман. На рубеже 1950 года в США уже существовали различные программы по созданию ракет: "земля-земля", "земля-воздух", "воздух-земля" и "воздух-воздух" с ядерным оснащением. При этом, однако, существовал целый ряд трудностей, связанных с большими массогабаритными параметрами ядерных боеприпасов США в то время. В октябре 1953 года Специальный комитет по развитию стратегических ракет под руководством Джона фон Неймана рассмотрел различные ракетные программы и установил, что стратегические баллистические ракеты могут быть быстро созданы и развернуты, если для этого будут выделены необходимые ресурсы. 1 июля 1954 года было принято решение о разработке первой МБР США Atlas, а производство этих ракет было начато в июне 1957 года. Первые ракеты Atlas были развернуты в США в октябре 1960 года.

Исследования по возможности создания атомных подводных лодок были начаты в США в 1946 году под руководством Хаймана Риковера, и в 1947 году была создана специальная лаборатория KAPL для проектирования, испытаний и строительства морских ядерных реакторов. Первая атомная ударная подводная лодка Nautilus поступила на вооружение в январе 1955 года. Решение о создании системы БР, базирующихся на атомных подводных лодках было принято в августе 1955 года, а в ноябре 1960 года первая АПЛ George Washington с БРПЛ Polaris вышло на боевое дежурство. Следует отметить, что первоначально предполагалось использовать для оснащения АПЛ БР среднего радиуса действия Jupiter, однако ее массогабаритные параметры (масса 73,6 т) и использование в ней жидкого топлива вызывали большие трудности. Это привело к выработке в марте 1956 года требований ВМФ на разработку легкой (13,6 т) твердотопливной ракеты, оснащенной легкими термоядерными боеголовками. Эти требования и легли в основу проекта Polaris.

Таким образом, хотя США существенно опережали по срокам СССР в развитии стратегической авиации, сроки постановки на вооружение МБР и БРПЛ у двух стран были близки. При этом технические характеристики АПЛ с баллистическими ракетами США были в это время существенно выше.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 45.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 7
2. Первые шаги по совершенствованию термоядерного оружия - 2
2.2. Работы по созданию боевого оснащения МБР Р-7 ..1

Первоначально МБР Р-7 предполагалось оснастить термоядерным зарядом типа РДС-6с. При этом было необходимо исключить применение в этом заряде дейтерида-тритида лития из-за дефицитности трития и существенного ухудшения эксплуатационных характеристик заряда в случае использования трития. Также было необходимо увеличить энерговыделение заряда.

Оценки показали, что заряд типа РДС-6с с требуемой мощностью будет иметь чрезмерно большие габариты и массу. Поэтому было принято решение исследовать возможность увеличения мощности заряд РДС-6с в его бестритиевом варианте за счет применения значительной массы делящихся материалов.

Этому заряду было присвоено обозначение РДС-6сД. В ходе разработки постепенно становилось ясным, что на пути использования физической схемы заряда РДС-6с не может быть решена проблема создания высокоэффективного термоядерного заряда необходимой мощности.

Разработка мощных термоядерных зарядов по двухстадийной схеме позволила отказаться от пути их создания по одностадийной схеме. Двухстадийная схема термоядерных зарядов позволяла резко поднять удельную мощность боеприпасов (отношение мощности боеприпаса к его массе).

Заряд РДС-37, хотя и удовлетворял по уровню энерговыделения требованиям, предъявленным к боевому оснащению МБР Р-7, требовал серьезной модернизации. Разработка нового заряда с самого начала стала носить острый конкурентный характер. В ней участвовали как специалисты КБ-11, так и НИИ-1011. Как часто бывает во всяком новом деле, специалисты пытались внести в схему заряда усовершенствования различных типов. В 1956 году КБ-11 провело в этих целях пять испытаний термоядерных устройств. Однако проблему решить не удалось, причем в трех испытаниях был получен отказ термоядерных узлов. Это был серьезный удар, который свидетельствовал о недостаточности имевшихся в то время представлений о процессах, происходивших в зарядах типа РДС-37.

В это же время НИИ-1011 на базе конструкции РДС-37 также разрабатывал мощные термоядерные заряды. 10 и 16 апреля 1957 года НИИ-1011 провел на Семипалатинском полигоне испытания двух термоядерных зарядов. Испытания 10 апреля 1957 года показали хорошие результаты. Это были испытания зарядов, проводившиеся со специальным снижением энерговыделения в интересах безопасности.

В результате было принято решение:

"принять для носителя Р-7 заряд КБ-11, состоящий из термоядерного узла НИИ-1011 и первичного атомного заряда на базе РДС-4;

испытание заряда провести на полную мощность взрыва".

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 46.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 8
2. Первые шаги по совершенствованию термоядерного оружия - 3
2.2. Работы по созданию боевого оснащения МБР Р-7 ..2

Заряд для ракеты Р-7 испытывался в корпусе авиабомбы. Ввиду высокой расчетной мощности термоядерного заряда и в соответствии с принятым решением о проведении полномасштабного взрыва, его испытание проводилось на Северном полигоне. Местом испытания было выбрано опытное поле, расположенное в 260 км от основной базы полигона.

6 октября 1957 года бомба была сброшена с самолета ТУ-16. Бомбометание производилось с высоты 11500 м. Взрыв был произведен на высоте около 2100 м над целью. В момент взрыва образовался ослепительный яркий огненный шар.

Полученная мощность термоядерного заряда в 2,9 Мт превышала расчетную на 20%.

В процессе разработки конструкции ГЧ ракеты Р-7, кроме наземной лабораторно-конструкторской отработки, были проведены летно-конструкторские испытания с целью определения состояния ее конструкции, температурного воздействия на нее, перемещений и деформации узлов в условиях действия реальных перегрузок и температур при полете ГЧ. При летно-конструкторских испытаниях передавалась соответствующая телеметрическая информация на наземные регистрационные комплексы. Летные испытания показали сохранность целостности конструкции ГЧ и заряда, величины перегрузок, температурных воздействий и перемещений узлов конструкции были в пределах допустимых значений. В целом это позволило сделать вывод о высокой надежности ГЧ ракеты Р-7.

Первая межконтинентальная баллистическая ракета в СССР Р-7 с термоядерным зарядом имела дальность стрельбы около 8000 км. Всего было развернуто четыре ракетных комплекса, которые были громоздкими и весьма дорогостоящими, с низким уровнем боевой готовности.

Схема размещения термоядерного заряда в головной части ракеты Р-7 имела существенные недостатки, связанные с особенностями межведомственных взаимоотношений. Заряд не был автономным агрегатом, что было неудобно как для разработчиков головной части, так и для разработчиков заряда.

Поскольку КБ-11 и ОКБ-1 принадлежали к разным государственным ведомствам, то возникли сложности, связанные, главным образом, с ведомственной ответственностью за обеспечение выполнения технических требований и нормального функционирования элементов конструкции корпуса ГЧ и заряда в процессе эксплуатации и возможного боевого применения.

Поэтому естественно было стремление разработчиков заряда к созданию компактной конструкции термоядерного заряда в виде автономного агрегатного узла в собственном едином корпусе с соответствующими установочными и посадочными элементами крепления в боевом отсеке корпуса ГЧ.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 47.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 9
3. Термоядерные заряды второго поколения - 1

  После создания РДС-37 начались интенсивные работы по развитию нового принципа и созданию новых термоядерных зарядов. Работы были связаны в основном со следующими направлениями:

улучшением габаритных параметров зарядов и их адаптации к конкретным носителям;

усилением имплозии как за счет оптимизации структуры вторичного модуля, так и за счет изменения способов влияния энергии излучения на режим имплозии;

исследованием способов симметризации имплозии вторичного модуля;

повышением энерговыделения термоядерного оружия;

созданием новых первичных источников энергии.

Возник мощный интеллектуальный импульс, который временами приобретал характер лихорадочной деятельности. Произошло дробление коллектива интеллектуальных лидеров, которое усугублялось выделением из КБ-11 (Саров) второго ядерного института - НИИ-1011 (Снежинск) и необходимостью самоутверждения нового ядерного центра. В период "термоядерной лихорадки" 1956-1958 годов (3 ноября 1958 года закончились ядерные испытания, и начался первый мораторий на их проведение) в СССР было проведено 59 ядерных испытаний, что в 2,5 раза превышает их количество в период 1949-1955 годов. Общий мегатоннаж ядерных испытаний к концу 1958 года составил 27 Мт, причем 90% его приходится на 1956-1958 годы. Для поддержки реализации программы создания термоядерного оружия был создан Северный испытательный полигон на островах Новая Земля, на котором было проведено к началу моратория 29 ядерных испытаний с общим мегатоннажем в 20,7 Мт. Приведем некоторые интегральные характеристики ядерных испытаний 1956-1958 годов, которые характеризуют общие особенности работ этого периода:

29 ядерных испытаний было направлено непосредственно на создание и отработку двухстадийных термоядерных зарядов, причем 12 испытаний оказались неудачными;

16 ядерных испытаний использовали заряды, разработанные в КБ-11, а 13 ядерных испытаний - заряды, разработанные в НИИ-1011.

Особо следует остановиться на работах 1958 года. В этом году был испытан новый тип термоядерного заряда "изделие 49", которое явилось следующим шагом в формировании эталона термоядерных зарядов (его разработка была завершена в 1957 году). Идеологами этого проекта и разработчиками физической схемы заряда были Ю.А. Трутнев и Ю.Н. Бабаев. Особенность нового заряда состояла в том, что при использовании основных принципов РДС-37 в нем удалось:

существенно уменьшить габаритные параметры за счет нового смелого решения задачи переноса рентгеновского излучения, определяющего имплозию;

упростить слоеную структуру вторичного модуля, что оказалось чрезвычайно важным практическим решением.

По условиям адаптации к конкретным носителям "изделие 49" разрабатывалось в меньшей габаритно-весовой категории по сравнению с зарядом РДС-37, однако его удельное объемное энерговыделение оказалось в 2,4 раза больше. Физическая схема заряда оказалась исключительно удачной, заряд был передан на вооружение и впоследствии подвергался модернизации, связанной с заменой первичных источников энергии.

Для "изделия 49" первичный атомный заряд был испытан автономно еще в 1957 году. В ходе этой разработки удалось существенно (в 1,5 раза) уменьшить размер первичного атомного заряда, обеспечив при этом его достаточно высокое энерговыделение.

В 1958 году было проведено 18 испытаний двухстадийных термоядерных зарядов (10 испытаний семи новых систем, разработанных в КБ-11, и 8 испытаний систем, разработанных в НИИ-1011). Из этих испытаний термоядерных устройств 12 испытаний были успешными. Среди 10 испытаний термоядерных зарядов КБ-11 8 испытаний относились к устройствам, созданным на основе "изделия 49". Их энерговыделение находилось в пределах от 0,2 до 2,8 Мт.

В конце 1958 года КБ-11 был успешно испытан новый термоядерный заряд по схеме изделия 49 для оснащения стратегической МБР Р-7А. По сравнению с зарядом, разработанным для оснащения первого варианта этой МБР Р-7, при сохранении энерговыделения были радикально уменьшены массогабаритные параметры заряда (диаметр заряда был уменьшен в 1,75 раза). В качестве первичного атомного заряда использовался заряд с газовым Т-Д бустингом. В этой же серии испытаний термоядерных зарядов на бустированный атомный заряд было переведено и само "изделие 49".

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 48.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 10
3. Термоядерные заряды второго поколения - 2

Отметим, что в 1958 году под руководством Ю.А. Трутнева был разработан самый легкий к тому времени термоядерный заряд по схеме "изделия 49", который также был успешно испытан. Работы по миниатюризации термоядерного оружия были в то время новым делом, и они встречались с определенным непониманием и сопротивлением. Ю.А. Трутнев являлся инициатором этого направления деятельности, которую считал исключительно перспективной и энергично отстаивал. Эта позиция была понята и оценена И.В. Курчатовым, который его поддержал, что решило вопрос об отработке этого нового термоядерного заряда в 1958 году.

Успешная разработка "минимального" термоядерного заряда в 1958 году также была связана с использованием бустированного атомного заряда, в котором удалось еще существенно уменьшить массогабаритные параметры.

Осенью 1958 года СССР вступил в совместный с США мораторий на ядерные испытания. Не касаясь политической стороны вопроса, отметим, что для СССР это было в военно-техническом отношении неудачное решение. США к этому времени провели 196 ядерных испытаний и создали мощный термоядерный арсенал, в состав которого входило 7500 ядерных и термоядерных зарядов. Его общий мегатоннаж составлял в 1958 году 17,3 Гт. В период моратория в 1960 году численность боезарядов ядерного арсенала США возросла до 18 600, а его общий мегатоннаж составлял при этом 20,5 Гт. Эти цифры показывают, что необходимый уровень мегатоннажа был уже набран, и происходила диверсификация возможностей ядерного арсенала США за счет увеличения его численности.

Общее число типов ядерных и термоядерных зарядов США, разработанных до моратория и переданных на вооружение (до или после моратория), может быть оценено в 35-40, а общий объем их производства оценивается в 40000 единиц.

Ничем подобным СССР не располагал. Это был период безусловного ядерного превосходства США, и в их интересах было "заморозить" это положение. В СССР к этому времени уже было создано "изделие 49" и ряд других термоядерных зарядов, однако еще не было достигнуто необходимое тиражирование термоядерных зарядов в различные габаритно-массовые категории. Необходимо было решить и задачу создания "сверхмощных" термоядерных зарядов, с тем, чтобы в какой-то степени парировать огромное превосходство термоядерного арсенала США. Без ядерных испытаний это сделать было невозможно, и наступил опасный период роста ядерных возможностей США в период моратория, опиравшийся на внедрение отработанной ими к тому времени системы ядерных и термоядерных зарядов.

Наши политики рассуждали о безъядерном мире, о полном запрещении ядерных испытаний, а СССР был окружен сетью военных баз США и НАТО, опираясь на которые США реально могли уничтожить наше государство в термоядерной войне. При этом возможности ответной значимой угрозы для американского государства у нас практически отсутствовали.

В связи с обострением советско-американских отношений 1 сентября 1961 года мораторий на ядерные испытания был прерван, и наступил период отработки нового поколения термоядерных зарядов СССР. Этот период продолжался всего 16 месяцев, однако его было достаточно для практического создания основы термоядерного арсенала СССР. В этот период было проведено 138 ядерных испытаний, в том числе 55 испытаний, непосредственно относившихся к отработке термоядерных зарядов с общим мегатоннажем около 220 Мт. Работа временами приобретала острый конкурентный характер, и два ядерных института выходили на испытания с близкими проектами. Из рассматриваемого общего числа испытаний собственно термоядерных зарядов 35 ядерных испытаний были связаны с разработками КБ-11, а 20 ядерных испытаний - с разработками НИИ-1011. Не все эти испытания были удачными: на долю КБ-11 приходится 7 неудачных испытаний и на долю НИИ-1011 - 7 неудачных испытаний.

Все разработки термоядерных зарядов в КБ-11 в 1961 и 1962 году проводились под руководством А.Д. Сахарова, Ю.А. Трутнева и Ю.Н. Бабаева. Каждую разработку курировал, как правило, один из этих лидеров, иногда руководство осуществлялось совместно. Ю.А. Трутнев являлся при этом также активным разработчиком конкретных образцов термоядерных зарядов.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 49.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 11
3. Термоядерные заряды второго поколения - 3

В ходе ядерных испытаний, проводившихся с системами, разработанными в КБ-11, были созданы новые термоядерные заряды с энерговыделением от 100 кт до 100 Мт.

В 1955 году была начата разработка первой стратегической ракеты средней дальности Р-12, которая являлась первой ракетой, использовавшей хранение компонент топлива. Ракета Р-12 представляла собой одноступенчатую ракету с отделявшейся головной частью. Масса ракеты составляла 47,1 тонн. Масса головной части составляла 1,6 тонны, дальность ракеты - 2080 км. Ракета была принята на вооружение 4 марта 1959 года. В 1961 году состоялись уникальные испытания этих ракет совместно с испытанием термоядерного боеприпаса на основе "изделия 49". 12 и 16 сентября со стартовых позиций, расположенных на континентальной части СССР, были осуществлены пуски ракет Р-12 на территорию испытательной площадки Новоземельского полигона. Ракеты достигли цели и над территорией площадки на высоте более 1 км были успешно осуществлены термоядерные взрывы их боеприпасов. Это были первые комплексные испытания баллистических ракет совместно с термоядерным боевым оснащением.

8 сентября 1962 года в ходе комплексных испытаний был осуществлен пуск следующей стратегической ракеты средней дальности Р-14, также оснащенной термоядерным зарядом разработки Ю.А. Трутнева и Ю.Н. Бабаева. Ракета достигла территории испытательной площадки, и над ней был произведен воздушный взрыв со значительно большим энерговыделением, чем в 1961 году. Разработка ракеты Р-14 была начата в 1958 году, а 24 апреля 1961 года она была принята на вооружение. Так же как и ракета Р-12, эта была одноступенчатая баллистическая ракета, которая имела большие размеры и обладала вдвое большей дальностью, что позволяло ей осуществлять контроль над европейским пространством.

Разработчиком ракет Р-12 и Р-14 являлось КБ "Южное". Ракеты Р-12 (и их модернизация Р-12У) были развернуты в максимальном количестве до 608 пусковых установок, а ракеты Р-14 (и их модернизация Р-14У) были развернуты в максимальном количестве 97 пусковых установок. Эти ракеты до середины 60-х годов вместе с МБР Р-16 являлись основой стратегических ядерных сил СССР, и они находились на вооружении до начала 80-х годов ХХ века.

Следует остановиться подробнее на разработке самого мощного термоядерного заряда с энерговыделением в 100 Мт. Вопросы возможности создания сверхбомбы рассматривались уже в самом начале 1956 года (А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович, В.А. Давиденко).

Следует отметить, что идея сверхбомбы неоднократно рассматривалась в США. В 1954 году Эдвард Теллер высказал идею о возможности разработки термоядерного заряда с энерговыделением в 10000 Мт. В 1956 году Пентагон вырабатывал требования к боеголовкам мощностью в 100 Мт, а Лос-Аламосская лаборатория обосновала возможность создания термоядерного заряда с энерговыделением в 1000 Мт.

Первоначально разработка заряда сверхбольшой мощности была начата в 1956 году в НИИ-1011 и получила название "проект 202". Этот проект представлял собой развитие принципов РДС-37 и был ориентирован на достижение энерговыделения в 30 Мт. В качестве боеприпаса, использующего такой термоядерный заряд, предполагалась авиабомба, для которой был разработан необходимый корпус и парашютная система. Следует отметить, что по своим габаритным характеристикам эта авиабомба не помещалась внутри бомбового отсека тяжелого бомбардировщика ТУ-95, который поступил на вооружение в 1957 году. "Проект 202" не был реализован.

После окончания моратория в 1961 году к задаче создания сверхбомбы вернулись, но теперь речь уже шла о термоядерном заряде с энерговыделением 100 Мт, который должен был размещаться в авиабомбе, разработанной по "проекту 202". На этом этапе разработка нового сверхмощного заряда проводилась в КБ-11 по инициативе Ю.А. Трутнева и А.Д. Сахарова, в состав авторского коллектива входили также Ю.Н. Бабаев, В.Б. Адамский и Ю.Н. Смирнов. Оригинальные решения и накопленный опыт позволили исключительно быстро реализовать эту разработку, и заряд был успешно испытан 30 октября 1961 года.

Среди особенностей этого заряда следует отметить то обстоятельство, что большой объем заряда (обусловленный его высоким энерговыделением), требовал значительных количеств энергии рентгеновского излучения для осуществления имплозии. Разработанные ядерные заряды не удовлетворяли этому условию, и поэтому в качестве первичного источника "сверхмощного заряда" использовался разработанный ранее двухстадийный термоядерный заряд с относительно небольшим энерговыделением. Этот заряд был ранее разработан Ю.А. Трутневым и Ю.Н. Бабаевым.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 50.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 12
3. Термоядерные заряды второго поколения - 4

Другая особенность сверхмощного заряда была связана с обеспечением его натурных испытаний. Полномасштабное испытание заряда с энерговыделением в 100 Мт привело бы к значительному выходу радиоактивности, определяемой продуктами деления U-238. Кроме того, по специфике условий сброса авиабомбы, в которой находился заряд, высота взрыва была недостаточна, чтобы исключить касание поверхности земли огненным шаром взрыва, а в этом случае произошло бы значительное радиоактивное загрязнение полигона. Поэтому А.Д. Сахаровым было предложено и реализовано проведение неполномасштабного испытания сверхбомбы, во вторичном модуле которой U-238 был заменен на пассивные материалы, которые не делятся и не активируются значимым образом термоядерными нейтронами. Кроме того, снижение уровня энерговыделения до 50 Мт позволило избежать и касания грунта огненным шаром взрыва. Таким образом, несмотря на огромное энерговыделение, это испытание было проведено экологически относительно безопасным образом. Доля энерговыделения, определяемого реакциями деления, составила при этом 3%.

Термоядерный заряд сработал в расчетном режиме, энерговыделение взрыва составило 50 Мт, и, тем самым, сверхбомба с полномасштабным энерговыделением в 100 Мт была создана. Хотя этот заряд не был поставлен на вооружение (баллистические ракеты, которые стали рассматриваться в качестве основного средства доставки ядерного оружия, не обладали достаточной грузоподъемностью), тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Любопытно отметить, что после этого прекратился рост мегатоннажа ядерного арсенала США.

В 1962 году Ю.А. Трутневым и В.С. Лебедевым был разработан уменьшенный вариант сверхбомбы с энерговыделением в 2,5 раза меньше, чем вариант 1961 года. Уменьшение энерговыделения и габаритно-массовых параметров позволяло рассчитывать на оснащение таким зарядом тяжелой МБР. Испытание заряда производилось в неполномасштабном варианте с использование пассивных материалов, существенно уменьшивших (так же как и в испытании 1961 года) выход радиоактивности в испытательном взрыве.

Отметим для сравнения, что самый мощный термоядерный заряд США Mk-41 имел энерговыделение 25 Мт и был испытан в 1958 году в неполномасштабном варианте повышенной чистоты с энерговыделением около 9 Мт и долей энерговыделения, определяемого реакциями деления, в 5%. Этот заряд стоял на вооружении в составе авиабомбы до 1977 года.

В результате ядерных испытаний 1961-1962 годов СССР сделал новый рывок в разработке широкой номенклатуры атомных и термоядерных зарядов для оснащения Вооруженных Сил. С сентября 1961 по декабрь 1962 года было проведено 138 ядерных испытаний.

К началу 60-х годов КБ-11 и НИИ-1011, являвшиеся по своей сути научно-производственными комплексами, существенно выросли как по численности специалистов, так и по производственной мощности заводов и цехов, аппаратурной оснащенности лабораторных и исследовательских подразделений. Произошли и структурные преобразования. Административно и функционально организации разделились на четыре основных блока:

физико-теоретические, экспериментальные и расчетные подразделения;
конструкторское бюро по разработке и испытаниям ядерных зарядов;
конструкторское бюро по разработке ядерных боевых частей и боеприпасов;
опытное производство (заводы).

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 51.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 13
3. Термоядерные заряды второго поколения - 5

Возросший научно-производственный потенциал и новая структура позволили сконцентрировать усилия и все средства на решении главной задачи - создании ядерного щита государства. Полигонные испытания, начавшиеся в сентябре 1961 года, сыграли решающую роль в решении этой задачи. В течение предельно короткого срока были разработаны и испытаны новые, более совершенные конструкции термоядерных зарядов, экспериментально подтверждены их расчетные характеристики, уровень безопасности, надежности.

В период проведения ядерных испытаний 1961-1962 года решались следующие основные задачи:

1. Испытания термоядерных зарядов для разрабатываемых МБР и других систем вооружения.

2. Создание мощных термоядерных зарядов для будущих тяжелых МБР.

3. Повышение удельной мощности термоядерных зарядов, испытанных до заключения трехстороннего моратория 1958 года.

4. Разработка малогабаритных атомных зарядов с высокими удельными характеристиками.

5. Проверка ядерной взрывобезопасности атомных зарядов в режиме одноточечного инициирования.

6. Проверка надежности атомных и термоядерных зарядов.

7. Экспериментальная проверка новых физических идей и технических решений, связанных с совершенствованием элементов атомных зарядов.

8. Полигонные опыты с целью изучения физических основ разработки ядерных взрывных систем.

Для повышения удельной мощности значительные усилия были сосредоточены на совершенствовании первичных атомных зарядов, снижении их массы, габаритов, и именно в этом направлении удалось добиться значительных успехов. За счет поэтапного улучшения тактико-технических характеристик первичных модулей были разработаны термоядерные заряды с более высокими удельными показателями мощности и более совершенные по другим тактико-техническим характеристикам. Впоследствии они были переданы на вооружение с соответствующими ГЧ.

После испытаний прошли полномасштабную лабораторно-конструкторскую отработку и были переданы в серийное производство целый ряд термоядерных зарядов, атомных зарядов и первичных инициаторов разработки КБ-11. Эти заряды поступили на вооружение для боевого оснащения ядерного оружия различного назначения, прежде всего стратегического.

В некоторых экспериментальных зарядах в процессе полигонных испытаний не была подтверждена расчетная мощность. Часть термоядерных зарядов определенных весовых категорий, имея даже очень высокие удельные показатели, не нашла реального применения из-за несоответствия массы зарядов и полезной нагрузки МБР.

Среди основных видов стратегического оружия, для которых разрабатывались ядерные заряды в рассматриваемый период времени, отметим: МБР Р-16, Р-9А, Р-36, баллистические ракеты средней дальности Р-12 и Р-14, комплекс Д-4 с БРПЛ Р-21. Многие из разрабатываемых в это время зарядов стояли на вооружении и в последующих более современных видах стратегического оружия.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 52.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 14
3. Термоядерные заряды второго поколения - 6

Для того чтобы представить масштабность проводившихся в это время работ по развитию стратегического оружия приведем некоторые данные для ряда стратегических ядерных систем.

МБР Р-16 - межконтинентальная ракета на хранимом жидком топливе. Двухступенчатая ракета с массой 141 тонна, забрасываемым весом 2,2 тонны и дальностью 11 000-13 000 км. Разработчик ракеты - ОКБ-586 под руководством главного конструктора М.К. Янгеля. Начало разработки МБР Р-16 положило постановление Правительства от 17 декабря 1956 года. Ракета была принята на вооружение 20 октября 1961 года и снята с вооружения в 1976 году. Максимальное количество этих МБР, стоявших на вооружении, оценивается в 186 единиц, и пик их развертывания был достигнут уже в 1965 году.

МБР Р-9А - межконтинентальная ракета на жидком криогенном топливе. Двухступенчатая ракета с массой 80 тонн, забрасываемым весом 2,1 тонны и дальностью 12500 км. Разработчиком ракеты было ОКБ-1 под руководством главного конструктора С.П. Королева. Разработка была определена постановлением Правительства от 13 мая 1959 года. Ракета была принята на вооружение 21 июля 1965 года и снята с вооружения в 1976 году. Максимальное количество этих ракет, стоявших на вооружении, оценивается в 23 единицы, и пик их развертывания был достигнут в 1965 году.

МБР Р-36 - межконтинентальная тяжелая ракета на жидком топливе. Двухступенчатая ракета с массой 184 тонны, забрасываемым весом 5,8 тонны и дальностью 10200 км. Разработчиком ракеты было ОКБ-586 под руководством главного конструктора М.К. Янгеля. Начало разработки МБР было определено постановлением Правительства от 16 апреля 1962 года. Ракета была принята на вооружение 21 июля 1967 года и снята с вооружения в 1978 году. Различные модернизации этой МБР явились основой РВСН СССР, и некоторые из них стоят на вооружении до сих пор. Максимальное количество МБР Р-36, стоявших на вооружении, оценивается в 257 единиц, и пик их развертывания был достигнут к началу 70-х годов.

Ракета Р-36 имела орбитальный вариант, который позволял выводить боеголовку на околоземную орбиту и оттуда поражать цель ("глобальная ракета"). В этом случае в состав головной части входила и специальная двигательная установка с системой управления. Этот вариант МБР был принят на вооружение 19 ноября 1968 года и снят с вооружения в 1983 году.

Комплекс Д-4. БРПЛ Р-21 представляет собой одноступенчатую ракету с жидким топливом, массой 16,6 тонн, забрасываемым весом 1,2 тонны и дальностью 1400 км. Первоначально разработка этой БРПЛ была поручена ОКБ-586, но в марте 1959 года она была передана в СКБ-385 под руководством главного конструктора В.П. Макеева. В качестве носителя комплекса была определена АПЛ проекта 658 в модернизированном исполнении (проект 658М). Каждая АПЛ имела на вооружении 3 БРПЛ Р-21. Система была принята на вооружение 15 мая 1963 года и была снята с вооружения в 1989 году.

Следует отметить, что комплекс Д-4 был развернут также на дизельных подводных лодках проекта 629А, которые находились на вооружении с 1967 по 1990 год. Всего комплексом Д-4 были оснащены семь АПЛ проекта 658М и десять дизельных ПЛ проекта 629А с общим количеством БРПЛ в 51 единицу.

К стратегическим ядерным силам этого времени относится стратегический бомбардировщик ТУ-95К, представлявший собой модернизацию ТУ-95 под боевое оснащение в виде крылатой ракеты Х-20. Этот самолет осуществил первый полет 1 января 1956 года и был принят на вооружение в конце 1959 года. Дальность самолета составляла 10300 км. КР Х-20 была разработана в ОКБ А.И. Микояна и имела массу в 11 тонн, боевую часть массой 2,3 тонны и дальность до 600 км.

Испытаниями 1961-1962 годов, в особенности испытаниями сверхмощных зарядов, СССР продемонстрировал значительные успехи в ядерных технологиях. В результате испытаний разрыв между СССР и США в количестве полигонных экспериментов существенно сократился.

К середине 1963 года, то есть к окончанию эпохи атмосферных ядерных испытаний СССР произвел 221 ядерный взрыв, США - 333 ядерных взрыва.

[Король Альтов]

Подробности испытания царь бомбы

Ненцы, отселенные на время испытания «Царь-бомбы» за 500 километровый рубеж, видели на небе яркую вспышку, затем до них донесся мощный рев и гул, которого они ранее никогда не слышали. Ненецкие старики (а стариками там считаются те, кому удается дожить до 50 лет) говорили, что этот рев издавал местный злой дух Омоль, пытающийся высвободиться из подземного кувшина. Местные партийные органы получили указание не разубеждать их в этом заблуждении и не вести борьбу с пережитками шаманизма в ненецкой тундре.

А потом в течение многих дней на небе полыхало нечто вроде Северного сияния. Олени, которые оказались ближе 500 километров от эпицентра, потеряли свою шерсть и погибли. По слухам, из поголовья в 15 миллионов голов осталось менее половины. Опять все свалили на гнев ненецкого несознательного божка.

Вот как описывают этот полет операторы, сидевшие в обоих самолетах.

«Жутковато лететь, можно сказать, верхом на водородной бомбе! Вдруг сработает? Хотя и на предохранителях она, а все же... И молекулы не останется! Необузданная сила в ней, и какая! Ноль! Под самолетом снизу и где-то вдали облака озаряются мощнейшей вспышкой. Вот это иллюминация! За люком просто разлился свет-море, океан света, и даже слои облаков высветились, проявились... В этот момент наш самолет вышел между двух слоев облачности, а там, в этом прогале, снизу, появляется громаднейший шар-пузырь светло-оранжевого цвета! Он, как Юпитер, — мощный, уверенный, самодовольный, — медленно, беззвучно ползет вверх... Разорвав беспросветную, казалось бы, облачность, он рос, все увеличивался. За ним, как в воронку, казалось, втянется вся Земля. Зрелище было фантастическое, нереальное... во всяком случае неземное».

Другой кинооператор увидел над горизонтом мощную белую вспышку, а через большой промежуток почувствовал глухой, тяжелый удар: «А-ааххх! Будто Землю убили!» —писал он.

Затем, спустя какое-то время после взрыва, они снимали район центра взрыва, то место, где огненный шар разрыва («фаейрбол») достиг диаметра около 10 км: «Поверхность острова так оплавило, вымело и вылизало, что не поверхность стала — каток! Неровностей и в помине нет... Снимаем прямо с воздуха, на облете и зависании... Вот и эпицентр. Над этой точкой буйствовал термояд. Все сметено, вылизано, подчищено, все оплавлено и продуто!»


Испытания царь бомбы: Андрей Сахаров

Отчет об успешном испытании «изделия» первым подписал Андрей Сахаров. В конце отчета стояла фраза: «Удачный результат испытаний этого изделия открывает возможность конструировать изделие практически неограниченной мощности».

И тогда же окрыленный успехом Сахаров имел беседу с начальником 6-го управления Военно-Морского Флота инженер-вице-адмиралом Фоминым Петром Фомичем. То был крупный начальник и весомая фигура: в его ведении были все флотские ядерные боеприпасы, ему же подчинялся ядерный полигон на Новой Земле. Сахаров поделился сокровенным с адмиралом Фоминым. Академик, трижды герой соцтруда Сахаров, придумал способ эффективной доставки сверхмощного заряда, пусть и в 1000 мегатонн, к цели. Он предложил запускать заряд на большой торпеде, привезенный к берегам противника на подводной лодке. И там, у берегов, взорвать. Такой заряд поднимает гигантскую волну, которая накрывает прибрежный город. Сахаров писал: «Он (Фомин) был шокирован «людоедским характером» проекта и заметил в разговоре со мной, что военные моряки привыкли бороться с вооруженным противником в открытом бою и что для него отвратительна сама мысль о таком массовом убийстве. Я устыдился и больше никогда ни с кем не обсуждал этого проекта».

Судя по хронологии, именно эта реакция Фомина стала отправной точкой, импентом ко все бóльшему покаянию академика. Создание смертоносного оружия, апофеозом которого стали «Царь-бомба» и идея подводного взрыва совсем уж чудовищного заряда, стала толчком к его дальнейшей правозащитной деятельности.

Похоже, однако, что адмирал таким жестом миролюбия просто отшил академика от плодотворной идеи. Подводный ядерный взрыв — это ж как раз по его ведомству! Значит, ему и предлагать ее. Именно так позднее и произошло. К счастью, расчеты и эксперименты показали, что из этой затеи ничего бы не вышло.



http://www.youtube.com/watch?v=lfi0zYoqCY0

http://www.youtube.com/watch?v=iyfNf3y5Hqc&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=iXKFMJ4EGqw&feature=player_embedded


http://www.youtube.com/watch?v=fcpSzX9a7HY


http://www.youtube.com/watch?v=oCXcOd4bd_Q

http://www.youtube.com/watch?v=iRQhrSeBwcg&feature=player_embedded


http://www.youtube.com/watch?v=-nRqzt88uG0

http://www.youtube.com/watch?v=9KjQuQDUy4k&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=JLjufVqZ2Vk&feature=player_embedded


http://www.youtube.com/watch?v=X0SDiKto5xY

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 53.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 15
4. Бустинг в ядерных зарядах - 1

   Одним из решающих моментов в развитии ядерных зарядов, в особенности - первичных атомных зарядов для стадийного термоядерного оружия, стала возможность использования в ядерных зарядах бустинга. Этот физический принцип использовался в ядерных оружейных программах в США, СССР, Великобритании, а также в разработках Франции и КНР. Мы остановимся на работах в первых трех странах, поскольку для них имеется по этому вопросу достаточно много открытой информации.

Когда ядерный заряд срабатывает, центр ядра подвергается действию высоких давлений и температур, определяемых имплозией центральной части и процессами деления. Характерные уровни давлений составляют гигабары, а характерные уровни температуры - десятки миллионов градусов. Эти условия в центре обжимаемого ядра достаточны для инициирования термоядерных реакций. Термоядерные нейтроны, благодаря своей высокой энергии, эффективно взаимодействуют с ядрами ДМ.

Импульс термоядерных реакций вызывает развитие цепной реакции, более быстрое, чем обычно, и ядра ДМ делятся, пока центральная часть еще не дезинтегрировалась, что многократно увеличивает эффективность процесса деления.

4.1. Бустинг в США - 1

Бустирование ядерных зарядов является ранней идеей, появившейся в Лос-Аламосе в 1944 году. В апреле 1944 года был составлен текст патента, в котором предлагалось устройство имплозивного типа, содержащего дейтерий и тритий, в котором эффективность цепной реакции существенно возрастала за счет генерации дополнительных нейтронов в термоядерных реакциях, вызванных процессом деления (этот документ связан с Клаусом Фуксом). Заявление о патенте последовало после выпуска нескольких черновиков, и было зарегистрировано в Лос-Аламосе в ноябре 1945 года: оно содержало первые соображения о возможном устройстве, использующем бустинг. В июне 1947 года было рекомендовано включение в программу испытаний эксперимента по подтверждению параметров термоядерной реакции при введении необходимого материала внутрь полости стандартного ядерного заряда.

Очевидно, что идея бустинга является ближайшей родственницей идеи слоеного ядерного заряда с термоядерным усилением. Так, например, в Великобритании оба типа таких зарядов назывались бустированными ядерными зарядами, только в одном случае зарядами с бустированием ядра, а в другом случае зарядами с бустированием темпера.

В течение 1948 года проводились исследования для того, чтобы определить характеристики устройства, в котором могло быть достигнуто необходимое взаимодействие между делением и синтезом. Однако непосредственное военное применение такого устройства в то время не было очевидным.

В августе 1948 года в специальных планах описывалось устройство бустера как имплозивного заряда с композитными левитирующими ДМ, внутрь которых вводилась ДТ-газовая смесь. Устройство Bооster представлялся привлекательной альтернативой чисто ядерному оружию и должен был способствовать достижению меньшей массы и размеров ядерных боеголовок. Кроме того, Bооster должен был помочь специалистам получить экспериментальные данные по термоядерным материалам, что было важно для развития исследований термоядерного оружия. Полномасштабное испытание такой системы было запланировано на 1951 год в серии, позднее названной Greenhouse.

Одной из проблем 1949 года была диффузия ДТ-газа, находящегося под высоким давлением, через ядро ДМ. Для минимизации потерь газа в Лос-Аламосской лаборатории, в конце концов, решили использовать специальный медный лайнер, который размещался внутри полости ядра, хотя это и приводило к уменьшению эффективности деления. Эта проблема хорошо понятна разработчикам бустированных зарядов в СССР.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 54.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 16
4. Бустинг в ядерных зарядах - 2
4.1. Бустинг в США - 2

Первый бустированный заряд был взорван в испытании Item 24 мая 1951 года. Его энерговыделение составило 45,5 кт, что превышало мощность обычного ядерного оружия этого класса, находившуюся в диапазоне 20-30 кт.

В октябре 1951 года Лос-Аламосская лаборатория отмечала, что эффективность бустинга достаточно хорошо понята и во многих случаях требует только применения специальных устройств и анализа применительно к практическим задачам. В Лос-Аламосе планировали продолжить исследования по гидродинамике термоядерного бустинга. Испытание Item и последующие испытания оказались полезными в последующие годы, позволив создать много первичных зарядов для термоядерного оружия и широкий спектр специальных центральных частей ядерных боеголовок для специализированных применений.

1 мая 1952 года в испытании Dog было продемонстрирована возможность использования Д-газа для бустирования относительно небольшого для того времени (диаметр 30 дюймов) ядерного заряда. В этом испытании было показано также увеличение общего количества нейтронов, выходящих из бустируемого заряда. Энерговыделение взрыва составило 19 кт.

Ядерные лаборатории планировали эксперименты с бустируемыми зарядами для того, чтобы определить степень перемешивания термоядерного и ядерного материалов, а также для того, чтобы изучить возможность использования твердого термоядерного горючего, такого как дейтерид лития вместо Д-газа для бустинга.

Бустинг позволяет избежать преждевременного взрыва и создавать ядерные заряды с более предсказуемым и воспроизводимым энерговыделением, что было особенно важно для первичных источников термоядерного оружия.

Как отмечает американский исследователь Чак Хансен, среди относительно малопонятных явлений в ядерном оружии бустирование является основным. Физические процессы настолько сложны, что трудно надежно предсказать эффект бустирования. Даже спустя 40 лет физика бустирования не полностью понятна, и ядерные оружейные лаборатории возвращаются к продолжению программ исследования термоядерных процессов в центрах сжимающихся ядер из ДМ. Эксперименты показывают, что зажигание и горение ДТ очень чувствительны к уровням температуры, плотности и перемешиванию термоядерного материала.

Ядерные оружейные специалисты никогда не в состоянии точно вычислить и предсказать эффект бустирования из первых принципов. Вместо этого они опираются на смесь теории и эмпирических знаний. Из-за ограниченности экспериментальной информации и сложной природы бустинга не существует надежных компьютерных моделей процессов бустирования. Обычно используются модели в упрощенных предположениях, обеспечивающих согласие с результатами предыдущих испытаний близких зарядов.

Бустирование ядра оказалось намного более плодотворной идеей при развитии одностадийных зарядов, чем "слоеное" бустирование, и этот вывод справедлив для ядерных программ всех ядерных государств.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 55.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 17
4. Бустинг в ядерных зарядах - 3
4.2. Бустинг в Великобритании

В начале 1956 года два британских физика из Олдермастона, Кит Робертс и Брайан Тэйлор, обратились к некоторым работам, выполненным сотрудниками исследовательского отдела 1940-х годах. Они пришли к поразительному выводу - существовал высокий риск того, что британские ядерные устройства могли легко выйти из строя под действием интенсивной вспышки излучения от близкого ядерного взрыва, то есть от вражеской оборонительной ядерной ракеты, запущенной с этой целью. Из-за чувствительности к преждевременной детонации особенно уязвимы были ядерные устройства с плутониевыми зарядами. Более того, проникающее нейтронное и рентгеновское излучение от боеголовок могло разрушить или повредить делящиеся компоненты и снизить энерговыделение или даже помешать ядерной детонации. (Повреждения могли возникнуть и в электронных системах устройства, но это была уже отдельная проблема.)

Было ясно, что это имело большое значение с точки зрения как наступательных, так и оборонительных возможностей. Если бы русские узнали об этом и создали устойчивые боеголовки для баллистических ракет, в то время как у англичан их не было, то британские ядерные бомбы фактически не смогли бы больше служить средством сдерживания.

Следует отметить, что эта проблема была хорошо известна в СССР. Еще в 1944 году А.И. Алиханов сформулировал идею о возможности нейтронного облучения ядерных боеголовок нападающей стороны с тем, чтобы создать в них повышенный нейтронный фон и вызвать преждевременное инициирование цепной реакции. Это было особенно существенно в то время, когда в СССР был известен только один принципиальный тип ядерного оружия - заряды на сближение.

Этому открытию сразу же была присвоена особая степень секретности, и два ученых не могли обсуждать эту проблему даже со своими ближайшими коллегами. Исключительно секретный проект, обозначенный как "R", должен был изучить существенные процессы и определить данные, необходимые для создания ядерного оружия, устойчивого к интенсивной вспышке радиации. В течение следующих трех лет растущие вычислительные возможности Олдермастона обслуживали этот проект.

Для создания устойчивых боеголовок требовалось знание некоторых вопросов, недостаточно развитое в Олдермастоне в то время. Одной из его частей было бустирование - использование термоядерного материала в ядерной бомбе для повышения эффективности процесса деления и увеличения мощности.

Это стало в будущем очень важным преимуществом при решении задачи уменьшения уязвимости. Представлялось, что небольшое легкое бустерное устройство, если его смогут сделать, будет идеальной первой ступенью для устойчивой двухступенчатой бомбы.

В 1958 году специалисты Великобритании успешно решили задачу создания устойчивого первичного заряда для стадийных термоядерных зарядов. 22 августа 1958 года они провели испытание Pennant, в котором заряд бустировался твердым термоядерным топливом. Энерговыделение заряда составило 24 кт. Вслед за этим 23 сентября 1958 года они провели успешное испытание Burgee (энерговыделение 25 кт), в котором заряд бустировался ДТ-газом.

Испытание Burgee показало, что ученые Олдермастона добились успеха в использовании в ядерных устройствах системы газового бустирования.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 56

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 18
4. Бустинг в ядерных зарядах - 4
4.3. Бустинг в СССР и создание новых ядерных зарядов

Физические основы процесса бустирования ядерных зарядов достаточно подробно описаны выше. В СССР практическое осуществление бустинга связано с 1957 годом. Первоначально, также как и в Великобритании, было проведено успешное испытание ядерного заряда, в котором бустинг осуществлялся термоядерным горючим в виде дейтерида-тритида лития. После этого было проведено успешное испытание заряда с бустированием ДТ-газом. В этих испытаниях была показана как возможность, так и эффективность процесса бустирования, и их результаты послужили основой для широкого развития этой технологии в ядерной оружейной программе СССР.

В то же время не все было гладко. На пути развития ядерных зарядов встречались и трудности. Успешное испытание в конце 1957 года бустинга на основе ДТ-газа поставило важный вопрос об осуществимости в том же заряде бустинга на основе чистого дейтерия. Подобный эксперимент был проведен в начале 1958 года и показал отсутствие в этих условиях эффекта бустирования.

Одной из основных характеристик первичных источников энергии в двухстадийных зарядах является удельный выход энергии для радиационной имплозии вторичного модуля. Над решением этой фундаментальной задачи работали многие выдающиеся специалисты ВНИИЭФ и ВНИИТФ. Существенный прогресс в ее решении был достигнут в конце 60-х годов в ходе работ, которыми руководил В.Н. Михайлов. Дальнейший прогресс был связан с предложенным Р.И. Илькаевым способом увеличения этой основной характеристики до рекордной величины. Большое значение имели его исследования вопросов влияния асимметрии имплозии на особенности бустерного режима работы, на основе которых им был предложен способ исправления асимметрии, улучшения условий бустера и повышения энерговыделения первичных источников. Этот способ получил широкое распространение при разработке многих типов первичных источников, лежащих в основе ядерного арсенала России. Эти исследования потребовали создания новых физико-математических моделей работы первичных источников на базе программ двумерной газодинамики, данных обработки большого количества специальных газодинамических экспериментов и результатов физических измерений многих натурных экспериментов на ядерных полигонах. Результаты этих работ явились важным этапом в развитии физических методов разработки ядерного оружия в нашей стране.

[Король Альтов]

Краткая история атомного проекта - 57.

РАБОТЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ - 19
5. Период моратория 1958-1961 годов - 1

   Особый период в разработке ядерных боеприпасов был связан со временем моратория на ядерные испытания. СССР находился в моратории с 4 ноября 1958 года по 31 августа 1961 года, то есть почти три года.

5.1. Развитие научно-технических и конструкторских работ

К концу 1958 года были подтверждены основополагающие физические и конструкторские принципы разработки современных атомных и термоядерных зарядов. Осваивалось серийное производство компонентов ядерных зарядов и боеприпасов, более совершенные заряды в составе ядерных боеприпасов поступили на вооружение Советской Армии и Военно-морского флота. Появились первые результаты войсковой эксплуатации ЯБП. Потребовалось экстренное проведение дополнительных исследований, принятие специальных конструкторско-технологических мер по устранению проявившихся в эксплуатации отклонений в физико-механических свойствах материалов конструкции и устранения недопустимых для работоспособности зарядов механических дефектов. Мораторий на ядерные испытания позволил сместить центр тяжести расчетных, исследовательских, конструкторских и технологических работ в сторону решения инженерных текущих проблем прагматического характера.

Научное руководство КБ-11 по всем проблемам разработки ядерных зарядов и боеприпасов в это время осуществлялось Ю.Б. Харитоном, административное - директором Б.Г. Музруковым.

Теоретическими подразделениями руководили А.Д. Сахаров и Я.Б. Зельдович, сектор экспериментальной физики возглавлял В.А. Давиденко, газодинамический сектор - Н.А. Казаченко, технологический - Н.А. Петров.

Конструкторские подразделения были объединены в два тематических КБ:

КБ-1 - по разработке ядерных зарядов, возглавляемое главным конструктором Е.А. Негиным и его первым заместителем Д.А. Фишманом;

КБ-2 - по разработке ядерных боеприпасов и систем автоматики, обеспечивающих подрыв ядерных зарядов, возглавляемое главным конструктором С.Г. Кочарянцем и его первым заместителем Ю.В. Мирохиным.

Улучшение эксплуатационных характеристик зарядов являлось одной из первоочередных задач разработчиков. Программа совершенствования эксплуатационных характеристик зарядов превратилась по существу в долгосрочную комплексную целевую программу, разделяющуюся на ряд отдельных направлений:

исследования по повышению физико-механических характеристик ВВ и применение новых взрывчатых веществ;

разработку и внедрение новых безопасных электродетонаторов;

исследования по обеспечению возможности длительной эксплуатации плутониевых деталей в составе зарядов;

совершенствование возможностей отработки зарядов в условиях летно-конструкторских испытаний;

совершенствование конструкторских элементов, обеспечивавших "бустерный" режим работы зарядов.

Вместе с тем в этот период времени стали широко обсуждаться вопросы расширения тематики работ ядерных центров СССР, в первую очередь за счет развития исследований ядерных взрывных технологий в мирных целях и развития фундаментальных научных работ. Следует отметить, что вскоре после этого в СССР действительно начала энергично развиваться деятельность по использованию ядерных взрывов в мирных целях. Еще одно направление работ, которое развивалось в период первого моратория, было связано с проведением гидроядерных экспериментов.

Эти вопросы обсуждались в коллективах специалистов, на научно-технических советах, и эти дискуссии энергично поддерживались руководством, в КБ-11 - Ю.Б. Харитоном и Б.Г. Музруковым. Результаты обсуждений приводили к конкретным предложениям, многие из которых были в то время закрытыми и остаются такими до сих пор. Для иллюстрации специфики ситуации в период первого моратория и некоторых видов предложений по развитию работ приведем открытые выдержки из письма руководителей КБ-11 Министру среднего машиностроения Е.П. Славскому в начале 1961 года.