|
Е.А. Шитіков кандидат технічних наук, лауреат Державної премії, віце-адмірал
Ядерна зброя виникла на основі фундаментальних досліджень властивостей матерії, проникнення людини в таємниці ядра атома. Науковим керівником Уранового проекту зі створення в СРСР ядерної зброї був академік Ігор Васильович Курчатов. Для Військово-Морського Флоту ядерну зброю створювалося в трьох інститутах (назви сучасні): Всеросійському НДІ експериментальної фізики (ВНДІ-ЕФ), Всеросійському НДІ технічної фізики (ВНДІТФ), Всеросійському НДІ автоматики (ВНІІА) Міністерства з атомної енергії (Минатом). У цих організаціях першою особою був науковий керівник, роль якого в створенні зброї завжди була визначальною.
Науковим керівником ВНІІЕФ (Арзамас-16) протягом майже півстоліття працював академік Ю.Б.Харитон. Нині їм став В.Н.Міхайлов, міністр Російської Федерації з атомної енергії. Науковим керівником ВНДІТФ (Челябінськ-70), який заснував другий ядерний центр, був член-кореспондент АН СРСР К.І.Щелкін, його змінив академік Е.І.Забабахін, а в даний час - академік Е.Н.Аврорін. У ВНІІА (Москва) посаду наукового керівника існувала до 1964 р., Її займав член-кореспондент АНСССР Н.Л.Духов.
В першу чергу вчені-фізики відігравали головну роль у створенні ядерних боєприпасів (ЯБП). Разом з тим в рішенні цієї надзвичайно важливої проблеми брав участь величезний колектив науковців, що дозволило одного разу міністру Е.П.Славскому жартома заявити про створення "своєї академії наук", маючи на увазі 50академіков і членів-кореспондентів, що працюють в атомній промисловості.
Поки немає загальновизнаної періодизації розвитку ядерних і термоядерних зарядів. Одна з причин в тому, що на початковому (бомбовий) етапі за фізичними критеріями прорив слідував за проривом (1951, 1953 1955гг.), А потім якісні зміни відбувалися і за іншими показниками, що визначаються носіями ядерних боєприпасів. В інтересах Військово-Морського Флоту ядерні боєприпаси розроблялися для спорядження авіаційних бомб, торпед, балістичних ракет, крилатих ракет (корабельних, авіаційних і берегових), протичовнових ракет, підводних ракет і глибинних бомб.
Першими боєприпасами флоту була атомні бомби. Всі морські ядерні боєприпаси (ЯБП) створювалися на основі перекладу матеріалів, що діляться (плутонію і урану-235) в надкрітіческое стан шляхом формування сферичної збіжної ударної хвилі (ефект імплозіі) за рахунок енергії хімічного вибухової речовини (ВВ). Гідність методу - економічність. Але при цьому завжди існує критичний розмір, при зменшенні якого заряд не спрацює (діаметр першої імплозівной бомби - 1,5м).
При переході від авіабомби до торпеді встала така проблема, як вписати заряд имплозивного типу в малий для нього діаметр. Дослідження велися в напрямку теоретичного і експериментального вивчення газодинамічних процесів і фізичної схеми центральної частини заряду. Зокрема, запропонували зменшити число точок ініціювання ВВ, змінити фокусуючу систему і паралельно відпрацьовувати кілька варіантів центральній частині. Однак при натурному випробуванні на Семипалатинському полігоні в жовтні 1954 р. замість ядерного вибуху стався розкид діляться, із зараженням місцевості. Це було вперше в історії створення вітчизняного ядерної зброї. Заряд піддався доробці, на наступний рік він випробовувався в декількох модифікаціях. Всього після першої невдачі заряд витримав перевірку 7раз, в тому числі в складі торпеди з фактичної стрільбою з підводного човна.
ВНІІА спільно з "ГІДРОПРИЛАДІВ" вдалося створити автономне спеціальне бойове зарядне відділення (АСБЗО), придатне для використання з усіма прямоідущімі торпедами калібру 533мм. Це відразу спростило експлуатацію торпедного ядерної зброї на флотах і підвищило його надійність. Після Н.Л.Духова головним конструктором боєприпасів під ВНІІА став В.А.Зуевскій. Від ВМФ великий внесок у створення АСБЗО вніс Б.А.Сергіенко, прекрасно знав торпедного зброю.
При обгрунтуванні нових зразків ракетної зброї завжди вставав питання про доцільність оснащення їх ядерними боєприпасами. Військово-морська наука виробила рекомендації з цього приводу, якими керувалися до середини 80-х років. Всі ракети, балістичні та крилаті, призначені для ураження берегових об'єктів, робилися тільки в ядерному спорядженні, так як зі звичайними вибуховими речовинами вони були малоефективні.
Протикорабельні ракети ПЛ розроблялися в двох взаємозамінних комплектаціях бойових частин: зі звичайним ВВ і з ядерним зарядом. При цьому по таких цілях, як авіаносець, залп передбачався змішаним. Протикорабельні ракети НК на відміну від підводних човнів, не завжди створювалися в двох комплектаціях. По крайней мере, для ракетних катерів ядерна комплектація виключалася, а для малих ракетних кораблів допускалася і була обов'язковою для крейсерів. Протичовнові бойові засоби оснащувалися ядерними боєприпасами тільки в тому випадку, якщо носій не мав самонаведення або телеуправління і при явно низьку ефективність комплексу зі звичайними зарядами.
На кожному етапі розвитку балістичних ракет виникали свої проблеми по боєголовок. У першому поколінні ракет (Р-11ФМ, Р-13, Р-21) головним було підвищення потужності заряду, щоб якось компенсувати помилки визначення місця підводного човна в море та направлення на мету, а також власне підвищений розсіювання перших ракет. Наукова розробка даної проблеми вирішувалася переходом від використання реакції поділу ядер важких елементів до використання реакції синтезу легких елементів. У бомбовому варіанті озброєння, де не було обмежень по вазі, габаритам і формі заряду, це завдання вирішили завдяки ідеям академіків А. Д. Сахарова, Я.Б.Зельдовича і Ю.А.Трутнева. Однак для ракет було потрібно зробити заряд в Цилиндроконические формі набагато меншого розміру. Оригінальне рішення знайшов головний конструктор боєголовки ракети Р-13 А.Д.Захаренков, запропонувавши елементи заряду розмістити не в спеціальній конструкції, а прямо в корпусі головної частини ракети. Вперше у вітчизняному зарядостроеніі була створена поєднана конструкція, яка на Північному флоті була перевірена бойовою стрільбою. Термоядерний заряд спрацював надійно.
Заряд наступної ракети бінарного типу розробки академіка Е.А.Негіна вийшов набагато легше - вага боєголовки вдалося знизити на 400кг, але відповідно зменшилася і її потужність, хоча для Військово-Морського Флоту потрібно підвищення потужності боєголовки. Тоді вчені знаходять ще одне оригінальне рішення: використовувати тритій, фактично без зміни конструкції боєголовки. Потужність була доведена до мегатонного класу. Але тритій має високу проникаючу здатність, токсичний і радіоактивний. На прохання ВМФ головний конструктор підводних човнів академік С.Н.Ковалев розміщує в ракетних шахтах спеціальні прилади радіаційного контролю на тритій. Надалі конструкторам зарядів вдалося приборкати цей небезпечний газ, і радіаційний контроль в шахтах скасували.
У другому поколінні ракет (Р-27, Р-29) було потрібно досягти великих і міжконтинентальних дальностей стрільби. Попередні боєголовки, вага яких помітно перевершував тонну, для нових ракет не годилися. Необхідно було знизити вагу приблизно вдвічі. Роботи велися по лінії збільшення коефіцієнта термоядерного заряду, зменшення ваги автоматики, яка включала імпульсний джерело нейтронів, системи запобіжних і виконавчих датчиків, джерело струму і ін. Завдання вдалося вирішити на новому науково-технічному рівні. У цьому поколінні боєголовок застосовувалися заряди розробки ВНІІЕФ. Головним конструктором боєголовок другого покоління був Л.Ф.Клопов.
До третього покоління належать ракети з головними частинами (РГЧ) індивідуального наведення. Перехідний стала боєголовка так званого середнього класу. У ній ще збереглися багато рис моноблока. Вдалим за питомими характеристиками виявився заряд для трехблочной РГЧ. Для створення 10-блокових бойових частин був потрібний якісний стрибок, так як форма корпусу - це гострий конус, в який можна вписати тільки заряд такої ж конфігурації, вага і габарити повинні жорстко відповідати мінімуму, політ в атмосфері відбувався в суцільний плазмі. Створенню такого складного заряду не в останню чергу сприяло змагання між ВНДІТФ і ВНІІЕФ. На блоках третього покоління встановили заряди розробки головного конструктора члена-кореспондента РАН Б.В.Літвінова. Головним конструктором бойових блоків був О.Н.Тіхане. Пізніше його змінив В.А.Верніковскій. У третьому поколінні і заряди і бойові блоки розроблялися в ВНДІТФ.
При створенні системи висотного підриву складність полягала у виборі принципу її роботи: барометричний датчик залежить від метеоумов в районі цілі і її висоти над рівнем моря, інерційний (з використанням величин перевантажень на траєкторії) - від дальності стрільби, радіодатчиком може бути надано протидію. В сучасних боєприпасах вирішена і ця проблема. Головним конструктором систем неконтактного підриву став Н.З.Тремасов. Від флоту боєголовками балістичних ракет займалися Е.А.Шітіков і А.Г.Мокеров.
На зорі розвитку ракетної зброї корабельні балістичні та крилаті ракети розглядалися як рівноцінні бойові засоби для нанесення ударів по берегових об'єктах. Наприклад, перша крилата ракета П-5 мала дальність в три рази більшу, ніж перша балістична ракета Р-11ФМ. Крім прийнятих на озброєння ракет П-5 і П-5д, була задумана крилата "суперракета" П-20 з термоядерним зарядом. На підводному човні могли розміститися тільки дві такі ракети. Тому робота закінчилася ескізним проектом. Така ж доля спіткала і "суперторпеду" Т-15. Неймовірно, але факт: гігантоманія, пов'язана з ядерною зброєю, тільки гальмувала розвиток морських озброєнь.
Науково-технічне змагання задачу "флот проти берега" вирішило на користь балістичної ракети, а "флот проти флоту" - крилатою.
Ядерні бойові частини протикорабельних ракет відрізняються від інших ЯББ: розвинена зв'язок з системою управління ракетою, аж до підриву ядерного заряду по її команді; бескорпусная конструкція, тобто розміщення в ракеті шляхом монтажу заряду і автоматики; розгалужена по всій ракеті система контактних датчиків підриву; взаємозамінність зі звичайною бойовою частиною. Головним конструктором багатьох бойових частин, в тому числі і крилатих ракет, майже чверть століття був А.А.Бріш (ВНІІА). Від ВМФ у створенні ЯБП крилатих ракет плідно і активно брав участь Б.М.Абрамов.
При створенні протичовнової зброї гостро постала проблема ударотривких зарядів. Невелике зміщення вузлів могло дати асиметрію, що призвело б до відмови боєприпасу. Ударостійкість зарядів досліджувалася і підвищувалася стосовно системам: беспарашютная глибинна бомба (РЮ-2), протичовнові ракети ( "Вихор", "Завірюха"), балістична ракета великої дальності з підводним вибухом боєголовки ( "Гарпун").
Військово-Морський Флот пред'являв до ядерних боєприпасів підвищені вимоги з безпеки. Ніде ЯБП так близько не є сусідами з різною технікою і людьми, як на кораблі. Ядерні заряди першого покоління в разі спрацювання хоча б одного капсули-детонатори (в типової конструкції їх 32) могли давати неповний ядерний вибух. Вченим і конструкторам вдалося виключити в аварійних ситуаціях початок ланцюгової реакції. Після цього ЯБП могли бути видані на всі кораблі. Занепокоєння викликали детонатори. У ракетних боєкомплекту підводних човнів другого покоління їх понад півтисячі, а третього - ще більше. Під час випробувань однієї з боєголовок на глибоководне занурення (300 м) стався удар, від якого капсуль повністю впрессована до вибухової речовини. Ясно, що потрібно було вживати заходів, що виключають вибух. Зрештою, конструкторам вдалося створити детонатори навіть менш чутливі до теплових і механічних впливів, ніж саме ВВ. Електродетонатори бояться струмів наведення, а на кораблі їх не уникнути. Була вирішена і ця проблема. Перевірку проводили на кораблях, підносячи боєприпаси до радіолокаційної антени і включаючи станцію на повну потужність.
На основі аналізу наявних аварій і катастроф (загибель підводних човнів з ядерною зброєю, удар човна на глибині об скелю з сильним пошкодженням торпеди з ЯБП і ін.) Вдалося вирішити багато питань, які сприяли підвищенню безпеки ядерних боєприпасів.
При бойовому використанні зброї безпеку стріляючого корабля забезпечується кількома ступенями захисту, які працюють на траєкторії, як правило, на різних незалежних принципах, завдяки чому на небезпечному для корабля відстані ядерний вибух статися не може.
У бойових умовах підводний вибух у багатьох випадках ефективніше надводного. Теорією підводного ядерного вибуху займалися академіки Н.Н.Семенов, М.А.Садовскій, С.А.Хрістіановіч і Е.К.Федоров. Так, на випробуванні першого підводного вибуху на Новій Землі з ними прибутку 120 наукових співробітників від Академії наук і Академії медичних наук. Це в 2 рази більше, ніж від Мінсредмаша, яка мала новий заряд, і в 4 рази, ніж від Минсудпрома, який брав участь у перевірці на вибухостійкість 12 кораблів. Пояснюється це тим, що відповідальність за випробування ядерних зарядів покладалася урядом і на Академію наук. Автор загальної теорії ланцюгових реакцій Н.Н.Семенов був науковим керівником випробувань на Новій Землі в 1955р. В результаті спільної роботи військових і академічних вчених проблема була вирішена. Найбільший внесок в цей розділ прикладної гідродинаміки внесли військові вчені професор Ю.С.Яковлев і член-кореспондент РАН Б.В.Замишляев. Результати досліджень мали велике значення для кораблебудування і для вироблення рекомендацій з бойового використання ядерної зброї. У випробуваннях ядерної зброї часто брав участь головний метеоролог країни академік Ю. А. Ізраель.
Безпосередньо підземними випробуваннями ядерних зарядів на Новій Землі зазвичай керували вчені Г.А.Цирков, академік Е.А.Негін. Багато випробування були унікальними. Наприклад, визначення зміни потужності одного заряду при опроміненні його вибухом поблизу розташованого іншого заряду (перевірка на стійкість до ПРО).
На Новоземельском полігоні було проведено тільки один свідомо "брудний" наземний вибух, і саме в інтересах "великої" науки. У цьому досвіді ІХФ АН СРСР і ВНДІТФ отримали велику інформацію про поглинання енергії речовиною при температурах, що досягають 10млн. градусів. Одночасно випробовувалися і кораблі. Так взаємодіяли вчені-фізики і моряки.
Військово-Морський Флот і суднобудівна промисловість допомогли атомної галузі кадрами. Першим міністром Міністерства середнього машинобудування став В.А.Малишев, який до цього очолював суднобудівну промисловість. З моряків і кораблебудівників вийшли головні конструктори С.П.Попов і С.Н.Воронін. Заступником міністра, який відав розробками ядерних боєприпасів, був В.І.Алферов. Зв'язок флоту з атомної наукою триває. Так, в 1995 р. віце-адмірал Г.Е.Золотухін перейшов в Минатом заступником начальника Головного управління проектування і випробувань ядерних боєприпасів.
Всі згадані в статті учасники оснащення флоту ядерною зброєю є лауреатами Ленінської або Державної премій, багато хто має високе звання Героя Соціалістичної Праці, а И.В.Курчатов, Ю.Б.Харитон, К.І.Щелкін, Н.Л.Духов, Е .П.Славскій, А.Д.Сахаров і Я.Б.Зельдович удостоєні цього звання тричі.
|