РДС-37

Ядерный гриб взрыва РДС-37 с прозрачной «юбочкой». Огненное облако скрыто за туманным куполом

РДС-37 — первая советская двухступенчатая термоядерная бомба. Испытана 22 ноября 1955 года на Семипалатинском полигоне сбросом с бомбардировщика Ту-16. Номинальная мощность бомбы была приблизительно 3 Мт, но во время испытания снижена примерно вдвое, до 1,6 Мт. Взрыв подтвердил возможность преодоления 1 Мт отметки, для этого использовалось рентгеновское излучение от реакции деления для сжатия дейтерида лития перед синтезом («лучевая имплозия»).

Разработка

Расчёты по созданию двухступенчатой конструкции водородной бомбы начались в 1952—1953 годах, однако окончательное осознание и формулировка основных положений нового принципа произошли в СССР только в 1954 году. С этого момента началась интенсивная расчётно-теоретическая проработка физической схемы новой водородной бомбы и исследование характеристик протекающих в ней физических процессов. Но эта работа весь 1954 год проводилась параллельно с попытками создания форсированного варианта водородной бомбы «образца» 1953 года большей мощности (РДС-6с)^[1].

Предполагалось, что перенос энергии ядерного взрыва первичного источника в двухстадийном заряде должен осуществляться потоком продуктов взрыва и создаваемой ими ударной волной, распространяющейся в гетерогенной структуре заряда. В 1954 году этот подход был проанализирован Я. Б. Зельдовичем и А. Д. Сахаровым. При этом за основу вторичного модуля было решено взять аналог внутренней части заряда РДС-6с^[1]. Таким образом, было сформулировано конкретное представление о двухстадийном заряде на принципе гидродинамической имплозии. Следует отметить, что это была исключительно сложная система с точки зрения обоснования её работоспособности при реальных вычислительных возможностях того времени. Основной была проблема, каким образом в подобном заряде обеспечить близкое к сферически-симметричному режиму сжатие вторичного модуля.

24 декабря 1954 года состоялся научно-технический совет КБ-11 под председательством И. В. Курчатова. В работе совета приняли участие министр среднего машиностроения В. А. Малышев, руководство КБ-11, научные работники и конструкторы-разработчики атомных зарядов. На заседании обсуждалась проблема создания водородной бомбы большой мощности на новом принципе (схема радиационной имплозии). В итоге, было принято решение о начале работ над новой водородной бомбой, которая получила название «РДС-37»^[1].

По результатам проведённого совещания 31 мая 1955 года Завенягиным было утверждено: «Одобрить представленную КБ-11 схему экспериментального устройства РДС-37». В разработке столь сложной системы была особенно велика роль математических расчётов. Эти расчёты проводились в основном в Отделении прикладной математики Математического института АН СССР под общим руководством М. В. Келдыша и А. Н. Тихонова^[1]. Многие расчёты проводились на электронной машине «Стрела».

Подготовка к испытанию

В специальном постановлении Совет Министров СССР выбрал для испытания полигон № 2. Приказами от 12 и 13 октября 1955 года были перечислены основные задачи касающиеся испытания бомбы-изделия РДС-37:

• прицельное бомбометание бомбы РДС-37 с самолёта;
• контроль работы автоматики бомбы на траектории бомбометания;
• охрану самолёта-носителя истребителями МиГ-17;
• забор проб продуктов взрыва на самолётах Ил-28, наблюдение за движением облака;
• управление полётами и оборудованием командных пунктов.

Общее руководство авиационным обеспечением испытаний было возложено на генерал-майора В. А. Чернореза. В качестве самолёта-носителя был определён самолёт Ту-16. Для обеспечения безопасности экипажа были проведены специальные мероприятия по защите самолета-носителя от поражающих факторов ядерного взрыва^[1]. С нижней части поверхности фюзеляжа, оперения и крыльев был смыт лак. Все имеющие тёмный цвет поверхности были покрыты специальной белой краской. Была также произведена замена ряда уплотнений. С целью увеличения дистанции от места взрыва до самолёта-носителя и уменьшения светового импульса до допустимого уровня руководством было принято решение оборудовать бомбу парашютом^[1] типа ПГ-4083, разработанным для бомбы РДС-6с НИИ парашютно-десантного снаряжения. Заказ на парашюты был выдан 17 октября 1955 года, а 28 октября 1955 года они были доставлены на полигон № 2.

Нештатная ситуация на полигоне № 2

Бомба была подготовлена сотрудниками КБ-11 и передана для подвески к самолёту в 6 часов 45 минут 20 ноября 1955 года. Взлёт был произведён экипажем Ф. П. Головашко в 9 часов 30 минут с аэродрома Жана-Семей^[2].

Самолёт набрал заданную высоту 12000 метров, но к моменту выполнения холостого захода на цель, вопреки прогнозам метеослужбы полигона и специалистов от главного метеоролога страны Е. К. Фёдорова, погода испортилась, и полигон закрыло облачностью.

По запросу экипажа самолёту-носителю был разрешён холостой заход на цель с использованием радиолокационной установки самолёта. При выполнении холостого захода экипаж доложил об отказе радиолокационного прицела и отсутствии возможности выполнять задание по прицельному сбрасыванию изделия^[2].

Впервые в практике ядерных испытаний встал вопрос о вынужденной посадке самолёта с термоядерной экспериментальной бомбой громадной мощности взрыва^[2]. На запросы экипажа о его действиях с Центрального командного пункта следовал ответ: «Ждите». В связи со сложившейся ситуацией на ЦКП было утрачено спокойствие, последовала серия советов, вопросов и предложений. Возникло предложение сбросить бомбу в горах вдали от населенных пунктов на «не взрыв» — без задействования автоматики инициирования ядерного взрыва. Этот вариант был исключен по многим причинам. Учитывая результаты отработки изделия РДС-6с совместно с самолётом-носителем, рассматривалась возможность и допустимость посадки самолёта-носителя с изделием. Запаса горючего на самолёте оставалось всё меньше и меньше, требовалось незамедлительно принимать решение.

Самолёту с бомбой было дано разрешение на посадку только после того, как Я. Б. Зельдович и А. Д. Сахаров дали письменное заключение о безопасности посадки самолета с зарядом, а специалисты ВВС проанализировали все сценарии аварийной ситуации при посадке самолета^[2]. Лётчики снизились до высоты круга 400 метров, прошли над полосой и со второго захода совершили посадку. Выпустили шасси, начали снижение. Самолёт выровняли в начале взлетно-посадочной полосы и очень плавно приземлились, коснулись бетонной полосы одновременно обеими стойками шасси. Посадка была такая гладкая, хорошая, что просто невозможно было определить, сел самолёт или ещё в полёте. Командир экипажа майор Ф. П. Головашко вложил всё своё умение в технику пилотирования, чтобы так хорошо посадить самолёт.

Посадка была произведена на аэродром Жана-Семей в 12 часов 00 минут. Общая продолжительность полёта составила 2 часа 30 минут. Бомба была снята с самолета и передана сборочной бригаде КБ-11 для проверки и повторной подготовки к испытаниям. Самолёт готовился к очередному полёту. После разбора случившегося было принято решение лётные испытания изделия РДС-37 провести через день — 22 ноября 1955 года.

Испытание

Испытание бомбы было проведено 22 ноября 1955 года. В 6 часов 55 минут бомба была подвешена к самолёту. Самолёт вылетел в 8 часов 34 минуты. Изделие РДС-37 предусматривалось сбрасывать с высоты 12 км с холостыми заходами на цель. Сброс бомбы был произведен в 9 часов 47 минут с высоты 12 тысяч метров и скорости полёта 870 км/ч с использованием радиолокационных средств самолёта-носителя. Парашютная система успешно сработала, бомба взорвалась на высоте 1550 метров, самолет к этому времени находился на безопасном расстоянии (15 км)^[2].

Тепловое воздействие от взрыва на открытые участки тела членами экипажа, особенно в кабине штурмана, ощущалось значительно сильнее, чем в самую жаркую солнечную погоду. К моменту прихода ударной волны управление полётом осуществлялось вручную. Ударная волна воздействовала на самолёт через 224 секунды после сбрасывания изделия. Из-за облачности в районе испытаний не удалось полностью пронаблюдать развитие облака взрыва, которое представляло собой исключительно грандиозную картину даже в сравнении с облаком такого мощного взрыва, как взрыв бомбы РДС-6с в 1953 году. Из всего облака взрыва длительное время была видна его нижняя часть — пылевой столб и клубы пыли. Приблизительно через 5-7 минут после взрыва высота радиоактивного облака достигла 13-14 километров. Диаметр «гриба» облака к этому моменту составлял 25-30 километров^[2].

Наблюдатели, находившиеся в 35 километрах от эпицентра, в специальных очках, лёжа на поверхности грунта, в момент вспышки ощутили сильный приток тепла, а при подходе ударной волны — двукратный сильный и резкий звук, напоминающий грозовой разряд^[2].

На заседании комиссии по определению мощности взрыва бомбы-устройства РДС-37 было установлено, что энерговыделение взрыва составило 1,6 Мт. Это испытание имело историческое значение, так как впервые в мире была испытана сбросом водородная бомба мощностью свыше 1 Мт. Испытание РДС-37 привело к ряду трагических событий^[2]. В результате обвала потолка в жилом доме аула Малые Акжары погибла девочка в возрасте 3 лет. В момент обвала землянки в выжидательном районе № 1, расположенном в 36 километрах от центра взрыва, были засыпаны землёй шесть солдат батальона охраны, из которых один умер от удушья, остальные получили лёгкие ушибы. Осколками стёкол и обломками строений были нанесены ранения и ушибы 26 жителям из населённого пункта Майское, совхоза Ворошиловградский, колхозов Сталин-Туы и Семиярское и 16 жителям г. Семипалатинска. В селе Семиярское вследствие обвала потолков в специально оборудованных помещениях одна женщина получила закрытый перелом бедра и две получили ушибы позвоночника. Пострадавшие были доставлены на самолете полигона в областную больницу в город Павлодар для стационарного лечения. В городе Семипалатинске три человека получили сотрясения мозга. В общей сложности различные повреждения строений отмечались в 59 населённых пунктах.^[3] Стекла в домах вылетали в радиусе до 200 км от эпицентра взрыва.

Через 3 часа после взрыва на расстояниях от 95 до 272 км от эпицентра максимальная доза после распада РВ составила от 0,13 до 0,23 рентген. Уровень радиации через 30 мин и 1 час 30 мин после взрыва был исследован самолётами на высоте 50 м и составлял на дальности 25 км(через 1 час после взрыва)- 0.02 Р/ч.^[4]

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Испытания РДС-37
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8} Русская Сила. Испытание термоядерной бомбы РДС-37 22 ноября 1955 года
3. ↑ Радиационная обстановка вокруг Семипалатинского полигона после испытания РДС-37 Ядерные испытания СССР, том I глава 5.13
4. ↑ Испытания первых термоядерных зарядов РДС-6с и РДС-37 > История > «Всякая всячина» — Библиотечка разных статей

См. также

• Ядерное оружие
• Термоядерное оружие
• Семипалатинский ядерный полигон
• РДС-1
• РДС-2
• РДС-3
• РДС-6с

Ссылки

• Испытания первых водородных бомб РДС-6 и РДС-37
• Испытание термоядерной бомбы РДС-37 22 ноября 1955 года
• RDS-37 — The Soviet Union’s first staged hydrogen bomb