Ядерне зброю

Ядерное оружие Е. А. Шитиков кандидата технічних наук, лауреат Державної премії, вице-адмирал Ядерное зброю виникло з урахуванням фундаментальних досліджень властивостей матерії, проникнення людини у таємниці ядра атома. Науковим керівником Уранового проекту з створення СРСР створення ядерної зброї був академік він Курчатов. Для військово-морського флоту ядерну зброю створювалося у трьох інститутах (назви сучасні): Всеросійському НДІ експериментальної фізики (ВНИИ-ЭФ), Всеросійському НДІ технічної фізики (ВНИИТФ), Всеросійському НДІ автоматики (ВНИИА) Міністерства з атомної енергії (мінатом). У цих організаціях першим обличчям був науковий керівник, роль що його створенні зброї завжди була определяющей.

Научным керівником ВНИИЭФ (Арзамас-16) протягом майже півстоліття працював академік Ю. Б. Харитон. Нині нею став В. Н. Михайлов, міністр Російської Федерації за «атомною енергії. Науковим керівником ВНИИТФ (Челябинск-70), який заснував другий ядерний центр, був член-кореспондент АН СРСР К. И. Щелкин, його змінив академік Е. И. Забабахин, а час — академік Е. Н. Аврорин. У ВНИИА (Москва) посаду наукового керівника існувала до 1964 р., її обіймав член-кореспондент АНСССР Н. Л. Духов.

В першу чергу ученого-фізики грали головну роль створенні ядерних боєприпасів (ЯБП). Разом із цим у розв’язанні цієї надзвичайно важливою проблеми брав участь величезний колектив науковців, що дозволило якось міністру Е. П. Славскому жартома заявити з приводу створення «своєї Академії Наук», маю на увазі 50академиков і членів-кореспондентів, що працюють у атомної промышленности.

Пока немає загальновизнаною періодизації розвитку ядерних і термоядерних зарядів. Один із причин у цьому, що у початковому (бомбовом) етапі по фізичним критеріям прорив дотримувався за проривом (1951, 1953, 1955гг.), та був якісних змін відбувалися й на інших показниками, обумовлених носіями ядерних боєприпасів. У чиїх 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.

Первыми боєприпасами флоту була атомні бомби. Усі морські ядерні боєприпаси (ЯБП) створювалися з урахуванням перекладу делящихся матеріалів (плутонію і урану-235) в надкритическое стан шляхом формування сферичної сходящейся ударної хвилі (ефект імплозії) з допомогою енергії хімічного вибухової речовини (ВР). Гідність методу — економічність. Та заодно завжди існує критичний розмір, при зменшенні якого заряд не спрацює (діаметр першої имплозивной бомби — 1,5м).

При переході від авіабомби до торпеді стала така проблема, як вписати заряд имплозивного типу в малий йому діаметр. Дослідження проводили у бік теоретичного і експериментального вивчення газодинамических процесів і зниження фізичної схеми центральній частині заряду. Зокрема, запропонували зменшити кількість точок ініціювання ВР, змінити фокусирующую систему і йде паралельно відпрацьовувати кілька варіантів центральній частині. Проте за натурному випробуванні на Семипалатинському полігоні у жовтні 1954 р. замість ядерного вибуху стався розкид делящихся матеріалів з зараженням місцевості. Це було історія створення вітчизняного створення ядерної зброї. Заряд піддався доопрацюванні, на рік він випробовувався у кількох модифікаціях. Усього після першої невдачі заряд витримав перевірку 7раз, зокрема у складі торпеди з фактичної стріляниною з підводного лодки.

ВНИИА спільно з «Гидроприбором» удалося створити автономне спеціальне бойове зарядне відділення (АСБЗО), придатне використання з усіма прямоидущими торпедами калібру 533 мм. Це спростило експлуатацію торпедного створення ядерної зброї на флотах і підвищило його надійність. Після Н. Л. Духова головним конструктором боєприпасів у ВНИИА став В. А. Зуевский. Від ВМФ великий внесок у створення АСБЗО вніс Б. А. Сергиенко, що знав торпедное оружие.

При обгрунтуванні нових зразків ракетної зброї завжди вставав питання доцільності оснащення їх ядерними боєприпасами. Військово-морська наука виробила рекомендації з цього приводу, якими керувалися незалежності до середини 80-х. Усі ракети, балістичні і крилаті, призначені для поразки берегових об'єктів, робили тільки ядерному спорядженні, оскільки зі звичайними вибуховими речовинами вони були малоэффективны.

Противокорабельные ракети ПЛ розроблялися у двох взаємозамінних комплектаціях бойових частин: зі звичайним ВР і з ядерною зарядом. У цьому із таких цілям, як авіаносець, залп передбачався змішаним. Противокорабельные ракети НК на відміну підводних човнів, який завжди створювалися двох комплектаціях. По крайнього заходу, для ракетних катерів ядерна комплектація виключалася, а малих ракетних кораблів допускалася і було обов’язкової для крейсерів. Протичовнові бойові кошти оснащували ядерними боєприпасами в тому разі, якщо носій не мав самонаведення чи телекерування і за явно низької технологічної ефективності комплексу зі звичайними зарядами.

На кожному з етапів розвитку балістичних ракет виникали свої проблеми по боєголовок. У першому поколінні ракет (Р-11ФМ, Р-13, Р-21) головним було підвищення потужності заряду, аби якось компенсувати помилки визначення місця підводного човна в морі та напрями на мета, і навіть власне підвищену розсіювання перших ракет. Наукова розробка цієї проблеми вирішувалася переходом від використання реакції розподілу ядер важких елементів для використання реакції синтезу легких елементів. У бомбовом варіанті озброєння, де було обмежень за вазі, габаритам і малої форми заряду, це завдання вирішили завдяки ідеям академіків А. Д. Сахарова, Я. Б. Зельдовича і Ю. А. Трутнева. Проте задля ракет вимагалося зробити заряд в цилиндроконической формі значно меншого розміру. Оригінальна рішення знайшов головний конструктор боєголовки ракети Р-13 А. Д. Захаренков, запропонувавши елементи заряду розмістити над спеціальної конструкції, а просто у корпусі головної частини ракети. Вперше у вітчизняному зарядостроении було створено поєднане конструкція, а її Північному флоті зазнала бойової стріляниною. Термоядерний заряд спрацював надежно.

Заряд наступній ракети бінарного типу розробки академіка Е. А. Негина вийшов набагато легше — вагу боєголовки вдалося знизити на 400 кг, але відповідно зменшилася і його потужність, хоча до військово-морського флоту потрібно підвищення потужності боєголовки. Тоді вчені знаходять ще одне оригінальне рішення: використовувати тритій, фактично без зміни конструкції боєголовки. Потужність було доведено до мегатонного класу. Але тритій має високої проникаючої здатністю, токсичний і радіоактивний. На прохання ВМФ головний конструктор підводних човнів академік С. Н. Ковалев розміщає в ракетних шахтах спеціальні прилади радіаційного контролю на тритій. Надалі конструкторам зарядів вдалося приборкати цей небезпечний газ, і радіаційний контроль в шахтах отменили.

Во другому поколінні ракет (Р-27, Р-29) вимагалося досягти великих коштів і міжконтинентальних дальностей стрільби. Попередні боєголовки, вагу яких помітно перевершував тонну, нових ракет не годилися. І було знизити вагу приблизно вдвічі. Роботи вели лінією збільшення коефіцієнта термоядерности заряду, зменшення ваги автоматики, яка включала імпульсний джерело нейтронів, системи запобіжних і виконавчих датчиків, джерело струму та інших. Завдання вдалося вирішити на новому науково-технічному рівні. У цьому вся поколінні боєголовок застосовувалися заряди розробки ВНИИЭФ. Головний конструктор боєголовок другого покоління був Л. Ф. Клопов.

К третьому поколінню ставляться ракети із головними частинами (РГЧ) індивідуального наведення. Перехідною стала боєголовка з так званого середнього класу. У ще збереглися багато рис моноблока. Вдалим по питомим характеристикам виявився заряд для трехблочной РГЧ. До сформування 10-блочных бойових частин була потрібна якісний стрибок, оскільки форма корпусу — це гострий конус, куди можна вписати лише заряд той самий конфігурації, вага і габарити повинні жорстко відповідати мінімуму, політ у атмосфері відбувався суцільний плазмі. Створенню такого складного заряду над останню сприяло змагання між ВНИИТФ і ВНИИЭФ. На блоках третього покоління встановили заряди розробки головного конструктора члена-кореспондента РАН Б. В. Литвинова. Головний конструктор бойових блоків був О. Н. Тиханэ. Пізніше його змінив В. А. Верниковский. У третьому поколінні і заряди і бойові блоки розроблялися в ВНИИТФ.

При створенні системи висотного підриву труднощі полягало у виборі принципу її: барометричний датчик залежить від метеоумов у районі цілі й її висоти над рівнем моря, інерційний (з допомогою величин перевантажень на траєкторії) — від дальності стрільби, радиодатчику то, можливо надала протидія. У середовищі сучасних боєприпасах вирішена і це проблема. Головний конструктор систем неконтактного підриву став Н. З. Тремасов. Від флоту боєголовками балістичних ракет займалися Е. А. Шитиков і А. Г. Мокеров.

На світанку розвитку ракетної зброї корабельні балістичні і крилаті ракети розглядалися як рівноцінні бойові кошти на ударів по береговим об'єктах. Наприклад, перша крилата ракета П-5 мала дальність у трьох разу велику, ніж перша балістична ракета Р-11ФМ. Крім узвичаєних озброєння ракет П-5 і П-5Д, було задумано крилата «суперракета» П-20 з термоядерних зарядом. На підводного човна могли розміститися лише дві такі ракети. Тому робота закінчилася эскизным проектом. Така доля спіткала і «суперторпеду» Т-15. Неймовірно, але факт: гігантоманія, що з ядерним зброєю, лише гальмувала розвиток морських вооружений.

Научно-техническое змагання завдання «флот проти берега» вирішило на користь балістичної ракети, а «флот проти флоту» — крылатой.

Ядерные бойові частини противокорабельных ракет від інших ЯББ: розвинена зв’язку з системою управління ракетою, до підриву ядерного заряду з її команді; бескорпусная конструкція, тобто розміщення ракеті шляхом монтажу заряду і автоматики; розгалужена у всій ракеті система контактних датчиків підриву; взаємозамінність зі звичайною бойової частиною. Головний конструктор багатьох бойових частин, зокрема крилатих ракет, майже століття був А. А. Бриш (ВНИИА). Від ВМФ у створенні ЯБП крилатих ракет які плідно й брав активну участь Б. М. Абрамов.

При створенні протичовнового зброї гостро постала проблема ударостойких зарядів. Невеликий усунення вузлів могло дати асиметрію, що привело до відмови боєприпасів. Ударостойкость зарядів досліджувалася і підвищувалася стосовно системам: беспарашютная глибинна бомба (РЮ-2), протичовнові ракети («Вихор», «Вьюга»), балістична ракета великий дальності з підводним вибухом боєголовки («Гарпун»).

Военно-Морской Флот пред’являв до ядерним боєприпасам підвищені вимоги щодо безпеки. Ніде ЯБП таким близьким не стикаються з різної технікою і люди, як у кораблі. Ядерні заряди першого покоління у разі спрацьовування хоча самого капсули-детонатори (в типовий конструкції їх 32) могли давати неповний ядерний вибух. Ученим і конструкторам вдалося виключити в аварійних ситуаціях початок ланцюгову реакцію. Після цього ЯБП були видано попри всі кораблі. Занепокоєння викликали детонатори. У ракетних боекомплектах підводних човнів другого покоління їх понад півтисячі, а третього — ще більше. Під час випробувань одній з боєголовок на глибоководне занурення (300 м) стався удар, від якої капсуль повністю впрессовался на вибухову речовину. Зрозуміло, що потрібно було вживати заходів, виключають вибух. Зрештою, конструкторам вдалося створити детонатори навіть менше чутливі до тепловим і механічним впливам, аніж сама ВР. Електродетонатори бояться струмів наведення, але в кораблі їх уникнути. Була вирішена і це проблема. Перевірку виробляли на кораблях, підносячи боєприпаси до радіолокаційної антени і включаючи станцію на повну мощность.

На основі аналізу які мали місце аварій та катастроф (загибель підводних човнів з ядерною зброєю, удар човни на глибині про скелю із сильним ушкодженням торпеди з ЯБП і ін.) вдалося розв’язати багато запитань, які сприяли підвищенню безпеки ядерних боеприпасов.

При бойовому використанні зброї безпеку стріляючого корабля забезпечується кількома сходами запобігання, які працюють на траєкторії, зазвичай, на різних незалежних принципах, завдяки чому на небезпечному для корабля відстані ядерний вибух статися не может.

В бойових умовах підводний вибух у часто ефективніше надводного. Теорією підводного ядерного вибуху займалися академіки Н. Н. Семенов, М. А. Садовский, С. А. Христианович і Е. К. Федоров. Так, на випробуванні першого підводного вибуху на Новій Землі із нею прибутку 120 науковців від Академії наук і Академії медичних наук. Це 2 рази більше, ніж від Міністерства середнього машинобудування, відчував новий заряд, й у 4 разу, ніж від Минсудпрома, учасника перевірці на взрывостойкость 12 кораблів. Пояснюється це тим, що кримінальну відповідальність за випробування ядерних зарядів покладалася урядом і Академію наук. Автор загальної теорії цепних реакцій Н. Н. Семенов був науковим керівником випробувань на Новій Землі в 1955 г. Через війну співпраці військових і в академічних учених проблема було вирішено. Найбільший внесок у цей розділ прикладної гідродинаміці зробили военні вчені професор Ю. С. Яковлев і член-кореспондент РАН Б. В. Замышляев. Результати досліджень мали велике значення для кораблебудування й у вироблення рекомендацій по бойовому використанню ядерного зброї. У випробуваннях створення ядерної зброї часто брав участь головний метеоролог країни академік Ю. А. Израэль.

Непосредственно підземними випробуваннями ядерних зарядів на Новій Землі зазвичай керували вчені Г. А. Цырков, академік Е. А. Негин. 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 лише одне явно «брудний» наземний вибух, і у інтересах «великий» науки. У цьому вся досвіді ИХФ АН СРСР і ВНИИТФ отримали велику інформацію про приєднання енергії речовиною за температур, що сягають 10млн. градусів. Одночасно випробовувалися і кораблі. Так взаємодіяли ученого-фізики і моряки.

Военно-Морской Флот і суднобудівна промисловість допомогли атомної галузі кадрами. Першим міністром Міністерства середнього машинобудування став В. А. Малышев, доти очолював суднобудівну промисловість. З моряків і кораблебудівників вийшли головні конструктори С. П. Попов і С. Н. Воронин. Заступником міністра, ведавшим розробками ядерних боєприпасів, був В. И. Алферов. Зв’язок флоту з атомної наукою триває. Так було в 1995 р. віце-адмірал Г. Е. Золотухин перейшов у мінатом заступником начальника головного управління проектування й випробувань ядерних боеприпасов.

Все згадані у статті учасники оснащення флоту ядерну зброю є лауреатами Ленінської або Державною премій, огородження на багатьох високе звання Героя Соціалістичної Праці, а И. В. Курчатов, Ю. Б. Харитон, К. И. Щелкин, Н. Л. Духов, Е. П. Славский, А. Д. Сахаров і Я. Б. Зельдович визнані гідними на звання трижды.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.