Самая мощная бомба в истории человечества. Советская царь-бомба
30 октября 1961 года Советский Союз произвел взрыв самой мощной бомбы в мире – Царь-бомбы. Эта 58-мегатонная водородная бомба была взорвана на полигоне, расположенном на Новой Земле. После взрыва Никита Хрущёв любил пошутить, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, "чтобы не побить все стёкла в Москве."
«Царь-бомба» АН602
Название
Название «Кузькина мать» появилось под впечатлением известного высказывания Н. С. Хрущёва «Мы ещё покажем Америке кузькину мать!». Официально же бомба АН602 не имела названия. В переписке для РН202 использовалось также обозначение «изделие В», причем так впоследствии именовали и АН602 (индекс ГАУ - «изделие 602»). В настоящее время все это является иногда причиной путаницы, так как АН602 ошибочно отождествляют с РДС-37 или (что чаще) с РН202 (впрочем, последнее отождествление отчасти оправданно, так как АН602 представляла собой модификацию РН202). Более того, в результате у АН602 задним числом появилось и «гибридное» обозначение РДС-202 (которого ни она, ни РН202 никогда не носили). Название же «Царь-бомба» изделие получило как самое мощное и разрушительное оружие в истории.
Разработка
Распространён миф, что «Царь-бомба» была сконструирована по заданию Н. С. Хрущёва и в рекордно короткие сроки - якобы вся разработка и изготовление заняли 112 дней. На самом же деле работы над РН202/АН602 велись более семи лет - с осени 1954 г. по осень 1961 г. (с двухлетним перерывом в 1959-1960 гг.). При этом в 1954-1958 гг. работу над 100-мегатонной бомбой вёл НИИ-1011.
Стоит заметить, что приведённая выше информация о сроке начала работ находится в частичном противоречии с официальной историей института (ныне это Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики/РФЯЦ-ВНИИЭФ). Согласно ей, приказ о создании соответствующего НИИ в системе Министерства среднего машиностроения СССР был подписан только 5 апреля 1955 г., а к работе в НИИ-1011 приступили ещё несколькими месяцами позже. Но в любом случае - только финальный этап разработки АН602 (уже в КБ-11 - ныне это Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики/РФЯЦ-ВНИИЭФ) летом-осенью 1961 г. (а отнюдь не весь проект в целом!) действительно занял 112 дней. Тем не менее - АН602 не являлась просто переименованной РН202. В конструкцию бомбы был внесён ряд конструктивных изменений - в результате чего, например, заметно изменилась ее центровка. АН602 имела трёхступенчатую конструкцию: ядерный заряд первой ступени (расчётный вклад в мощность взрыва - 1,5 мегатонны) запускал термоядерную реакцию во второй ступени (вклад в мощность взрыва - 50 мегатонн), а она, в свою очередь, инициировала ядерную «реакцию Джекилла-Хайда» (деление ядер в блоках урана-238 под действием быстрых нейтронов, образующихся в результате реакции термоядерного синтеза) в третьей ступени (ещё 50 мегатонн мощности), так что общая расчётная мощность АН602 составляла 101,5 мегатонн.
Место испытания на карте.
Первоначальный вариант бомбы был отвергнут по причине чрезвычайно высокого уровня радиоактивного загрязнения, которое она должна была вызвать - было решено не использовать «реакцию Джекилла-Хайда» в третьей ступени бомбы и заменить урановые компоненты на их свинцовый эквивалент. Это уменьшало расчетную общую мощность взрыва почти вдвое (до 51,5 мегатонн).
Первые проработки по «теме 242» начались сразу после переговоров И. В. Курчатова с А. Н. Туполевым (состоялись осенью 1954 г.), который назначил руководителем темы своего заместителя по системам вооружения А. В. Надашкевича. Проведённый прочностной анализ показал, что подвеска столь большой сосредоточенной нагрузки потребует серьёзных изменений в силовой схеме исходного самолёта, в конструкции бомбоотсека и в устройствах подвески и сброса. В первой половине 1955 года был согласован габаритный и весовой чертёж АН602, а также компоновочный чертёж его размещения. Как и предполагалось, масса бомбы составляла 15 % взлётной массы носителя, но её габаритные размеры потребовали снятия фюзеляжных топливных баков. Разработанный для подвески АН602 новый балочный держатель БД7-95-242 (БД-242) был близким по конструкции к БД-206, но значительно грузоподъёмнее. Он имел три бомбардировочных замка Дер5-6 грузоподъёмностью 9 тонн каждый. БД-242 крепился непосредственно к силовым продольным бимсам, окантовывавшим бомбоотсек. Успешно решили и проблему управления сбросом бомбы - электроавтоматика обеспечила исключительно синхронное открытие всех трёх замков (необходимость этого диктовалась условиями безопасности).
17 марта 1956 года вышло совместное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 357-228сс, согласно которому ОКБ-156 должно было приступить к переоборудованию Ту-95 в носитель ядерных бомб большой мощности. Эти работы велись в ЛИИ МАП (Жуковский) с мая по сентябрь 1956-го. Затем Ту-95В был принят заказчиком и передан для проведения лётных испытаний, которые велись (включая сброс макета «супербомбы») под руководством полковника С. М. Куликова до 1959 г. и прошли без особых замечаний. В октябре 1959 года «Кузькину мать» доставил на полигон днепропетровский экипаж.
Испытания
Носитель «супербомбы» был создан, но его реальные испытания отложили по политическим соображениям: Хрущёв собирался в США, и в холодной войне наступила пауза. Ту-95В перегнали на аэродром в Узин, где он использовался как учебный самолёт и уже не числился как боевая машина. Однако в 1961 г., с началом нового витка холодной войны, испытания «супербомбы» вновь стали актуальными. На Ту-95В срочно заменили все разъёмы в системе электроавтоматики сброса и сняли створки бомбоотсека - реальная бомба по массе (26,5 т, в том числе вес парашютной системы - 0,8 т) и габаритам оказалась несколько больше макета (в частности, теперь её вертикальный габарит превышал размеры бомбоотсека в высоту). Самолёт был также покрыт специальной светоотражающей краской белого цвета.
Вспышка взрыва "Царь-Бомбы"
О предстоящих испытаниях 50-мегатонной бомбы объявил Хрущёв в своём докладе 17 октября 1961 г. на XXII съезде КПСС.
Испытания бомбы состоялись 30 октября 1961 г. Подготовленный Ту-95В с реальной бомбой на борту, пилотируемый экипажем в составе: командир корабля А. Е. Дурновцев, штурман И. Н. Клещ, бортинженер В. Я. Бруй, вылетел с аэродрома Оленья и взял курс на Новую Землю. В испытаниях участвовал также самолёт-лаборатория Ту-16А.
Гриб после взрыва
Через 2 часа после вылета бомба была сброшена с высоты 10500 метров на парашютной системе по условной цели в пределах ядерного полигона «Сухой Нос»(73.85, 54.573°51′ с. ш. 54°30′ в. д. / 73.85° с. ш. 54.5° в. д. (G) (O)). Подрыв бомбы был осуществлён барометрически через 188 секунд после сброса на высоте 4200 м над уровнем моря (4000 м над целью) (однако есть и другие данные о высоте взрыва - в частности, назывались числа 3700 м над целью (3900 м над уровнем моря) и 4500 м). Самолёт-носитель успел улететь на расстояние 39 километров, а самолёт-лаборатория - 53,5 километра. Мощность взрыва заметно превысила расчётную (51,5 мегатонн) и составила от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Есть также сведения, что по первоначальным данным мощность взрыва АН602 была существенно завышена и оценивалась величинами до 75 мегатонн.
Существует видеохроника приземления самолета-носителя этой бомбы после испытания; самолет горел, при осмотре после посадки видно что некоторые выступавшие алюминиевые детали оплавились и деформировались.
Результаты испытания
Взрыв АН602 по классификации был низким воздушным взрывом сверхбольшой мощности. Результаты его впечатляли:
- Огненный шар взрыва достиг радиуса примерно 4,6 километра. Теоретически он мог бы вырасти до поверхности земли, однако этому воспрепятствовала отражённая ударная волна, подмявшая и отбросившая шар от земли.
- Излучение потенциально могло вызывать ожоги третьей степени на расстоянии до 100 километров.
- Ионизация атмосферы стала причиной помех радиосвязи даже в сотнях километров от полигона в течение около 40 минут
- Ощутимая сейсмическая волна, возникшая в результате взрыва, три раза обогнула земной шар.
- Свидетели почувствовали удар и смогли описать взрыв на расстоянии тысячи километров от его центра.
- Ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров; диаметр его двухъярусной «шляпки» достиг (у верхнего яруса) 95 километров
- Звуковая волна, порождённая взрывом, докатилась до острова Диксон на расстоянии около 800 километров. Однако о каких-либо разрушениях или повреждениях сооружений даже в расположенных гораздо ближе (280 км) к полигону посёлке городского типа Амдерма и посёлке Белушья Губа источники не сообщают.
Последствия испытания
Основной целью, которая ставилась и была достигнута этим испытанием, была демонстрация владения Советским Союзом неограниченным по мощности оружием массового поражения - тротиловый эквивалент наиболее мощной термоядерной бомбы из числа испытанных к тому моменту в США был почти вчетверо меньше, чем у АН602.
диаметр тотальных разрушений, для наглядности нанесенный на карту Парижа
Крайне важным научным результатом стала экспериментальная проверка принципов расчёта и конструирования термоядерных зарядов многоступенчатого типа. Было экспериментально доказано, что максимальная мощность термоядерного заряда, в принципе, не ограничена ничем. Так, в испытанном экземпляре бомбы для поднятия мощности взрыва еще на 50 мегатонн достаточно было выполнить третью ступень бомбы (являлась оболочкой второй ступени) не из свинца, а из урана-238, как и предполагалось штатно. Замена материала оболочки и понижение мощности взрыва были обусловлены только желанием сократить до приемлемого уровня количество радиоактивных осадков, а не стремлением уменьшить вес бомбы, как иногда полагают. Впрочем, вес АН602 от этого действительно уменьшился, но незначительно - урановая оболочка должна была весить примерно 2800 кг, свинцовая же оболочка того же объёма - исходя из меньшей плотности свинца - около 1700 кг. Достигнутое при этом облегчение чуть более одной тонны слабо заметно при общей массе АН602 не менее 24 тонн (даже если брать самую скромную оценку) и не влияло на положение дел с её транспортировкой.
Нельзя и утверждать, что «взрыв стал одним из самых чистых в истории атмосферных ядерных испытаний» - первой ступенью бомбы был урановый заряд мощностью в 1,5 мегатонны, что само по себе обеспечило большое количество радиоактивных осадков. Тем не менее, можно считать, что для ядерного взрывного устройства такой мощности АН602 действительно была довольно чистой - более 97 % мощности взрыва давала практически не создающая радиоактивного загрязнения реакция термоядерного синтеза.
Также дискуссия о путях политического применения технологии создания сверхмощных ядерных боеголовок послужила началу идеологических расхождений Хрущёва Н. С. и Сахарова А. Д., так как Никита Сергеевич не принял проект Андрея Дмитриевича по размещению нескольких десятков сверхмощных ядерных боеголовок, мощностью от 200 или даже 500 мегатонн, вдоль американских морских границ, что позволяло отрезвить неоконсервативные круги не втягиваясь в разорительную гонку вооружений
Слухи и мистификации, связанные с АН602
Результаты испытаний АН602 стали предметом и ряда других слухов и мистификаций. Так, порой утверждалось, что мощность взрыва бомбы достигла 120 мегатонн. Вероятно, это было связано с «наложением» информации о превышении реальной мощности взрыва над расчетной примерно на 20 % (на самом деле - на 14-17 %) на первоначальную проектную мощность бомбы (100 мегатонн, точнее - 101,5 мегатонны). Масла в огонь подобных слухов подлила и газета «Правда», на страницах которой было официально заявлено, что «Она <АН602> - вчерашний день атомного оружия. Сейчас созданы ещё более мощные заряды». На самом деле более мощные термоядерные боеприпасы - например, боевая часть для МБР УР-500 (индекс ГРАУ 8К82; известная ракета-носитель «Протон» является её модификацией) мощностью 150 мегатонн хотя и действительно разрабатывались, но так и остались на чертёжных досках.
В разное время также циркулировали слухи о том, что мощность бомбы была уменьшена в 2 раза по сравнению с планируемой, так как учёные опасались возникновения самоподдерживающейся термоядерной реакции в атмосфере. Интересно, что похожие опасения (только по поводу возможности возникновения в атмосфере самоподдерживающейся реакции ядерного деления) уже высказывались ранее - при подготовке к испытаниям первой атомной бомбы в рамках Манхэттенского проекта. Тогда эти опасения дошли до того, что одного из переволновавшихся учёных не только отстранили от испытаний, но и отправили на попечение врачей.
Фантастами и физиками высказывались также опасения (порождённые главным образом фантастикой тех лет - эта тема часто фигурировала в книгах Александра Казанцева, так в его книге «Фаэты» утверждалось, что таким образом погибла гипотетическая планета Фаэтон, от которой остался пояс астероидов), что взрыв может инициировать термоядерную реакцию в морской воде, содержащей некоторое количество дейтерия, и таким образом вызвать взрыв океанов, который расколет планету на куски.
Подобные же опасения, правда, в шутливой форме, высказывал герой книг фантаста Юрия Тупицына, звездолётчик Клим Ждан:
«Возвращаясь на Землю, я всегда волнуюсь. На месте ли она? Не превратили ли ее учёные, увлёкшиеся очередным многообещающим экспериментом, в облако космической пыли или плазменную туманность?»
Царь-бомба - это название водородной бомбы АН602, испытания которой были проведены в Советском Союзе в 1961 году. Эта бомба была самой мощной из всех когда-либо взорванных. Ее мощность была такова, что вспышка от взрыва была видна за 1000 км, а ядерный гриб поднялся почти на 70 км.
Царь-бомба была водородной бомбой. Ее создали в лаборатории Курчатова. Мощность бомбы была такой, что ее хватило бы на 3800 Хиросим.
Давайте вспомним историю ее создания.
В начале «атомного века» Соединённые Штаты и Советский Союз вступили в гонку не только по количеству атомных бомб, но и по их мощности.
СССР, который обзавёлся атомным оружием позже конкурента, стремился выравнять положение за счёт создания более совершенных и более мощных устройств.
Разработка термоядерного устройства по кодовым названием «Иван» была начата в середине 1950-х годов группой физиков под руководством академика Курчатова. В группу, занимавшуюся данным проектом, входили Андрей Сахаров, Виктор Адамский, Юрий Бабаев, Юрий Трунов и Юрий Смирнов.
В ходе исследовательских работ учёные также пытались нащупать пределы максимальной мощности термоядерного взрывного устройства.
Теоретическая возможность получения энергии путём термоядерного синтеза была известна ещё до Второй мировой войны, но именно война и последующая гонка вооружений поставили вопрос о создании технического устройства для практического создания этой реакции. Известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путём сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества - но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления. США и СССР вели разработки термоядерного оружия начиная с 40-х годов, практически одновременно испытав первые термоядерные устройства в начале 50-х. В 1952 году на атолле Эниветок США осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны (что в 450 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Нагасаки), а в 1953 году в СССР было испытано устройство мощностью 400 килотонн.
Конструкции первых термоядерных устройств были плохо приспособленными для реального боевого использования. К примеру, устройство, испытанное США в 1952 году, представляло собой наземное сооружение высотой с 2-этажный дом и весом свыше 80 тонн. Жидкое термоядерное горючее хранилось в нём с помощью огромной холодильной установки. Поэтому в дальнейшем серийное производство термоядерного оружия осуществлялось с использованием твёрдого топлива - дейтерида лития-6. В 1954 году США испытали устройство на его основе на атолле Бикини, а в 1955 году на Семипалатинском полигоне была испытана новая советская термоядерная бомба. В 1957 году испытания водородной бомбы провели в Великобритании.
Проектные изыскания длились в течение нескольких лет, а финальный этап разработки «изделия 602» пришёлся на 1961 год и занял 112 дней.
Бомба АН602 имела трёхступенчатую конструкцию: ядерный заряд первой ступени (расчётный вклад в мощность взрыва - 1,5 мегатонны) запускал термоядерную реакцию во второй ступени (вклад в мощность взрыва - 50 мегатонн), а она, в свою очередь, инициировала так называемую ядерную «реакцию Джекилла-Хайда» (деление ядер в блоках урана-238 под действием быстрых нейтронов, образующихся в результате реакции термоядерного синтеза) в третьей ступени (ещё 50 мегатонн мощности), так что общая расчётная мощность АН602 составляла 101,5 мегатонн.
Однако первоначальный вариант был отклонён, поскольку в таком виде вызвал бы чрезвычайно мощное радиационное загрязнение (которое, однако, по расчётам всё равно серьёзно уступало бы тому, которое было вызвано куда менее мощными американскими устройствами).
В итоге было решено не использовать «реакцию Джекилла-Хайда» в третьей ступени бомбы и заменить урановые компоненты на их свинцовый эквивалент. Это уменьшало расчётную общую мощность взрыва почти вдвое (до 51,5 мегатонн).
Ещё одним ограничением для разработчиков были возможности авиатехники. Первый вариант бомбы весом в 40 тонн был отвергнут авиаконструкторами из КБ Туполева - самолёт-носитель не смог бы доставить подобный груз до цели.
В итоге стороны достигли компромисса - атомщики уменьшили вес бомбы вдвое, а авиационные конструкторы готовили для неё специальную модификацию бомбардировщика Ту-95 - Ту-95В.
Оказалось, что поместить заряд в бомболюке не удастся ни при каких условиях, поэтому донести АН602 до цели Ту-95В должен был на специальной внешней подвеске.
Фактически самолёт-носитель был готов в 1959 году, однако физикам-атомщикам было дано указание не форсировать работы по бомбе - как раз в этот момент в мире наметились признаки снижения напряжения в международных отношениях.
В начале 1961 года, однако, обстановка вновь обострилась, и проект реанимировали.
Окончательный вес бомбы вместе с парашютной системой составил 26,5 тонн. У изделия оказалось сразу несколько названий - «Большой Иван», «Царь-Бомба» и «Кузькина мать». Последнее приклеилось к бомбе после выступление советского лидера Никиты Хрущёва перед американцами, в котором он посулил им показать «кузькину мать».
О том, что Советский Союз планирует в ближайшее время испытать сверхмощный термоядерный заряд, в 1961 году Хрущёв вполне открыто говорил иностранным дипломатам. 17 октября 1961 года о предстоящих испытаниях советский лидер заявил в докладе на XXII съезде партии.
Местом испытаний был определён полигон «Сухой Нос» на Новой Земле. Подготовка к взрыву была завершена в последних числах октября 1961 года.
Самолёт-носитель Ту-95В базировался на аэродроме в Ваенге. Здесь же в специальном помещении производилась окончательная подготовка к испытаниям.
Утром 30 октября 1961 года экипаж лётчика Андрея Дурновцева получил приказ вылететь в район полигона и произвести сброс бомбы.
Взлетев с аэродрома в Ваенге, Ту-95В через два часа достиг расчётной точки. Бомба на парашютной системе была сброшена с высоты 10 500 метров, после чего лётчики сразу стали уводить машину из опасного района.
В 11:33 по московскому времени на высоте 4 км над целью был произведён взрыв.
Мощность взрыва заметно превысила расчётную (51,5 мегатонн) и составила от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Принцип действия:
Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия. Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии - благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно. Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода - дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития.
Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим. В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития. Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий. Эти условия обеспечивают следующим образом.
Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн - его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий. Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву.
Если сделать несколько слоёв урана-238 и дейтерида лития-6, то каждый из них добавит свою мощность ко взрыву бомбы - т. е. такая «слойка» позволяет наращивать мощность взрыва практически неограниченно. Благодаря этому водородную бомбу можно сделать почти любой мощности, причём она будет гораздо дешевле обычной ядерной бомбы такой же мощности.
Свидетели испытания говорят, что ничего подобного в своей жизни им более наблюдать не приходилось. Ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров, световое излучение потенциально могло вызывать ожоги третьей степени на расстоянии до 100 километров.
Наблюдатели сообщали, что в эпицентре взрыва скалы приняли удивительно ровную форму, а земля превратилась в некое подобие военного плаца. Полное уничтожение было достигнуто на площади, равной территории Парижа.
Ионизация атмосферы стала причиной помех радиосвязи даже в сотнях километров от полигона в течение около 40 минут. Отсутствие радиосвязи убедило учёных - испытания прошли как нельзя лучше. Ударная волна, возникшая в результате взрыва «Царь-бомбы», трижды обогнула земной шар. Звуковая волна, порождённая взрывом, докатилась до острова Диксон на расстоянии около 800 километров.
Несмотря на сильную облачность, свидетели видели взрыв даже на расстоянии тысячи километров и могли его описать.
Радиоактивное заражение от взрыва оказалось минимальным, как и планировали разработчики, - более 97 % мощности взрыва давала практически не создающая радиоактивного загрязнения реакция термоядерного синтеза.
Это позволило учёным приступить к исследованию результатов испытаний на опытном поле уже через два часа после взрыва.
Взрыв «Царь-бомбы» действительно произвёл впечатление на весь мир. Она оказалась мощнее самой мощной американской бомбы в четыре раза.
Существовала теоретическая возможность создания ещё более мощных зарядов, однако от реализации таких проектов было решено отказаться.
Как ни странно, главными скептиками оказались военные. С их точки зрения, практического смысла подобное оружие не имело. Как прикажете его доставлять в «логово врага»? Ракеты у СССР уже были, но долететь до Америки с таким грузом им было не под силу.
Стратегические бомбардировщики также были не в состоянии долететь до США с такой «поклажей». К тому же они становились лёгкой мишенью для средств ПВО.
Учёные-атомщики оказались куда большими энтузиастами. Выдвигались планы размещения у берегов США нескольких сверхбомб мощностью в 200–500 мегатонн, взрыв которых должен был вызвать гигантское цунами, которое смыло бы Америку в прямом смысле слова.
Академик Андрей Сахаров, будущий правозащитник и лауреат Нобелевской премии мира, выдвинул другой план. «Носителем может явиться большая торпеда, запускаемая с подводной лодки. Я фантазировал, что можно разработать для такой торпеды прямоточный водо-паровой атомный реактивный двигатель. Целью атаки с расстояния нескольких сот километров должны стать порты противника. Война на море проиграна, если уничтожены порты, - в этом нас заверяют моряки. Корпус такой торпеды может быть очень прочным, ей не будут страшны мины и сети заграждения. Конечно, разрушение портов - как надводным взрывом „выскочившей“ из воды торпеды со 100-мегатонным зарядом, так и подводным взрывом - неизбежно сопряжено с очень большими человеческими жертвами», - писал учёный в своих воспоминаниях.
О своей идее Сахаров рассказал вице-адмиралу Петру Фомину. Бывалый моряк, возглавлявший «атомный отдел» при Главкоме ВМФ СССР, пришёл в ужас от замысла учёного, назвав проект «людоедским». По словам Сахарова, он устыдился и более никогда к данной идее не возвращался.
Учёные и военные за успешное проведение испытаний «Царь-бомбы» получили щедрые награды, но сама идея сверхмощных термоядерных зарядов стала уходить в прошлое.
Конструкторы ядерного оружия сосредоточились на вещах менее эффектных, но куда более эффективных.
А взрыв «Царь-бомбы» и по сей день остаётся самым мощным из тех, что когда-либо были произведены человечеством.
Царь-бомба в цифрах:
Вес: 27 тонн
Длина: 8 метров
Диаметр: 2 метра
Мощность: 55 мегатонн в тротиловом эквиваленте
Высота ядерного гриба: 67 км
Диаметр основания гриба: 40 км
Диаметр огненного шара: 4.6 км
Расстояние, на котором взрыв вызывал ожоги кожи: 100 км
Расстояние видимости взрыва: 1000 км
Количество тротила, необходимое, чтобы сравняться по мощности с царь-бомбой: гигантский тротиловый куб со стороной 312 метров (высота Эйфелевой башни).
30 октября 1961 года в 11 часов 32 минуты над Новой Землей на высоте 4000 м была взорвана самая мощная водородная бомба за всю историю. «Царь-бомба» стала главным аргументом СССР в противостоянии с США на мировой арене.
Вот обещал Никита свет Сергеевич "Кузькину мать" показать и ботинком по кафедре ООНовской постучал. Ну обещал - надо делать и 30 октября 1961 года на полигоне Новая Земля была взорвана самая мощная в истории человечества водородная бомба. Причем впервые о дате и предполагаемой мощности объявили заранее. Термоядерный заряд доставили к цели на самолете-носителе Ту-95, пилотируемом экипажем в составе командира Андрея Дурновцева и штурмана Ивана Клеща. Они были предупреждены, что их безопасность не гарантирована: они могли защититься от ослепительной вспышки, но ударная волна могла сбить самолет.
Начальник полигона на Новой Земле во время испытания супербомбы Г.Г. Кудрявцев обмолвился, что в нашей стране „появились на свет 60-мегатонная и даже 100-мегатонная (к счастью, так и не испытанная) супербомбы“, причём их „появление“ объяснил довольно своеобразно: „Думаю, что „секрет“ тут прост. Дело в том, что в те годы наши ракеты-носители не обладали необходимой точностью попадания в цель. Компенсировать эти огрехи можно было только одним путём - увеличением мощности заряда“
Бомба создавалась для поражения либо площадных крупных объектов, либо хорошо защищенных - вроде подземных баз подводных лодок, пещерных аэродромов, подземных заводских комплексов, бункеров. Идея в том, что благодаря высокой мощности бомба сможет поразить такие объекты даже при очень большом промахе.
Впрочем Основной целью подрыва бомбы была демонстрация владения СССР неограниченным по мощности оружием массового поражения. На тот момент самая мощная термоядерная бомба, испытанная в США, была почти вдвое слабее.
Первоначальный вариант «Царь-бомбы» имел трехступенчатую конструкцию следующего вида: ядерный заряд первой ступени с расчетным вкладом в мощность взрыва 1,5 мегатонны запускал термоядерную реакцию во второй ступени (вклад в мощность взрыва - 50 мегатонн), а она, в свою очередь, инициировала ядерную реакцию в третьей ступени, добавляющую еще 50 мегатонн мощности.
Однако этот вариант был отвергнут из-за чрезвычайно высокого уровня радиоактивного загрязнения и банального страха случайно запустить цепную реакцию" дейтерия мирового океана". Испытанная «Царь-бомба» имела измененную третью ступень, где урановые компоненты были заменены на свинцовый эквивалент. Это уменьшило расчетную общую мощность взрыва до 51,5 мегатонн.
Американская B41 имела тротиловый эквивалент в 25 мегатонн, и была в производстве с 1960 года.
Но при этом B41 была серийной бомбой, изготовленной более чем в 500 экземплярах, и весила всего 4850 кг. Она могла подвешиваться без принципиальной переделки под ЛЮБОЙ стратегический бомбардировщик США, приспособленный к ношению атомного оружия. Ее эффективность была абсолютным мировым рекордом - 5,2 мегатонны на тонну против 3,7 у Царь-бомбы.
На самом же деле 50-мегатонная бомба, испытанная 30 октября 1961 г., никогда не являлась оружием. Это было единичное изделие, конструкция которого при полной „загрузке“ ядерным горючим (и при сохранении тех же габаритов!) позволяла достигнуть мощности даже в 100 мегатонн. Поэтому испытание 50-мегатонной бомбы было одновременным испытанием работоспособности конструкции изделия на 100 мегатонн. Взрыв столь ужасающей мощи, если бы он был осуществлён, мгновенно породил бы гигантский огненный смерч, который охватил бы территорию, близкую по площади, к примеру, всей Владимирской области.
Необычной переделке подвергся на заводе-изготовителе стратегический бомбардировщик Ту-95, которому предстояло доставить бомбу к цели. Совершенно нестандартная бомба длиной около 8 м и поперечником около 2 м не помещалась в бомболюк самолета. Поэтому часть фюзеляжа (несиловую) вырезали и смонтировали специальный подъёмный механизм и устройство для крепления бомбы. И всё-таки она была настолько велика, что в полёте больше чем наполовину торчала наружу. Весь корпус самолета, даже лопасти его винтов, были покрыты специальной белой краской, защищающей от световой вспышки при взрыве. Такой же краской был покрыт корпус сопровождавшего самолёта-лаборатории.
Рекордный взрыв стал одной из кульминаций эпохи холодной войны и одним из её символов. Он занял место в Книге рекордов Гиннеса. Перекрывать его когда-либо в будущем ещё более мощным взрывом вряд ли потребуется человечеству. В отличие от всемирно известной, но ни разу не стрелявшей русской Царь-пушки, отлитой в 1586 году Андреем Чоховым и установленной в московском Кремле, небывалая термоядерная бомба потрясла мир. Она по праву может называться Царь-бомбой. Её взрыв отражал политический темперамент Хрущёва и был дерзким ответом на призыв Организации Объединённых наций к Советскому Союзу воздержаться от проведения подобного эксперимента. Воспоследовавший вскоре Московский договор о запрещении ядерных испытаний в трёх средах сделал проведение супервзрывов невозможным. Интерес к ним упал и в связи с повышением точности средств доставки зарядов к цели.
30 октября 1961 года Советский Союз произвел взрыв самой мощной бомбы в мире – Царь-бомбы. Эта 58-мегатонная водородная бомба была взорвана на полигоне, расположенном на Новой Земле. После взрыва Никита Хрущёв любил пошутить, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, "чтобы не побить все стёкла в Москве."
«Царь-бомба» АН602
Название
Название «Кузькина мать» появилось под впечатлением известного высказывания Н. С. Хрущёва «Мы ещё покажем Америке кузькину мать!». Официально же бомба АН602 не имела названия. В переписке для РН202 использовалось также обозначение «изделие В», причем так впоследствии именовали и АН602 (индекс ГАУ - «изделие 602»). В настоящее время все это является иногда причиной путаницы, так как АН602 ошибочно отождествляют с РДС-37 или (что чаще) с РН202 (впрочем, последнее отождествление отчасти оправданно, так как АН602 представляла собой модификацию РН202). Более того, в результате у АН602 задним числом появилось и «гибридное» обозначение РДС-202 (которого ни она, ни РН202 никогда не носили). Название же «Царь-бомба» изделие получило как самое мощное и разрушительное оружие в истории.
Разработка
Распространён миф, что «Царь-бомба» была сконструирована по заданию Н. С. Хрущёва и в рекордно короткие сроки - якобы вся разработка и изготовление заняли 112 дней. На самом же деле работы над РН202/АН602 велись более семи лет - с осени 1954 г. по осень 1961 г. (с двухлетним перерывом в 1959-1960 гг.). При этом в 1954-1958 гг. работу над 100-мегатонной бомбой вёл НИИ-1011.
Стоит заметить, что приведённая выше информация о сроке начала работ находится в частичном противоречии с официальной историей института (ныне это Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики/РФЯЦ-ВНИИЭФ). Согласно ей, приказ о создании соответствующего НИИ в системе Министерства среднего машиностроения СССР был подписан только 5 апреля 1955 г., а к работе в НИИ-1011 приступили ещё несколькими месяцами позже. Но в любом случае - только финальный этап разработки АН602 (уже в КБ-11 - ныне это Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики/РФЯЦ-ВНИИЭФ) летом-осенью 1961 г. (а отнюдь не весь проект в целом!) действительно занял 112 дней. Тем не менее - АН602 не являлась просто переименованной РН202. В конструкцию бомбы был внесён ряд конструктивных изменений - в результате чего, например, заметно изменилась ее центровка. АН602 имела трёхступенчатую конструкцию: ядерный заряд первой ступени (расчётный вклад в мощность взрыва - 1,5 мегатонны) запускал термоядерную реакцию во второй ступени (вклад в мощность взрыва - 50 мегатонн), а она, в свою очередь, инициировала ядерную «реакцию Джекилла-Хайда» (деление ядер в блоках урана-238 под действием быстрых нейтронов, образующихся в результате реакции термоядерного синтеза) в третьей ступени (ещё 50 мегатонн мощности), так что общая расчётная мощность АН602 составляла 101,5 мегатонн.
Место испытания на карте.
Первоначальный вариант бомбы был отвергнут по причине чрезвычайно высокого уровня радиоактивного загрязнения, которое она должна была вызвать - было решено не использовать «реакцию Джекилла-Хайда» в третьей ступени бомбы и заменить урановые компоненты на их свинцовый эквивалент. Это уменьшало расчетную общую мощность взрыва почти вдвое (до 51,5 мегатонн).
Первые проработки по «теме 242» начались сразу после переговоров И. В. Курчатова с А. Н. Туполевым (состоялись осенью 1954 г.), который назначил руководителем темы своего заместителя по системам вооружения А. В. Надашкевича. Проведённый прочностной анализ показал, что подвеска столь большой сосредоточенной нагрузки потребует серьёзных изменений в силовой схеме исходного самолёта, в конструкции бомбоотсека и в устройствах подвески и сброса. В первой половине 1955 года был согласован габаритный и весовой чертёж АН602, а также компоновочный чертёж его размещения. Как и предполагалось, масса бомбы составляла 15 % взлётной массы носителя, но её габаритные размеры потребовали снятия фюзеляжных топливных баков. Разработанный для подвески АН602 новый балочный держатель БД7-95-242 (БД-242) был близким по конструкции к БД-206, но значительно грузоподъёмнее. Он имел три бомбардировочных замка Дер5-6 грузоподъёмностью 9 тонн каждый. БД-242 крепился непосредственно к силовым продольным бимсам, окантовывавшим бомбоотсек. Успешно решили и проблему управления сбросом бомбы - электроавтоматика обеспечила исключительно синхронное открытие всех трёх замков (необходимость этого диктовалась условиями безопасности).
17 марта 1956 года вышло совместное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 357-228сс, согласно которому ОКБ-156 должно было приступить к переоборудованию Ту-95 в носитель ядерных бомб большой мощности. Эти работы велись в ЛИИ МАП (Жуковский) с мая по сентябрь 1956-го. Затем Ту-95В был принят заказчиком и передан для проведения лётных испытаний, которые велись (включая сброс макета «супербомбы») под руководством полковника С. М. Куликова до 1959 г. и прошли без особых замечаний. В октябре 1959 года «Кузькину мать» доставил на полигон днепропетровский экипаж.
Испытания
Носитель «супербомбы» был создан, но его реальные испытания отложили по политическим соображениям: Хрущёв собирался в США, и в холодной войне наступила пауза. Ту-95В перегнали на аэродром в Узин, где он использовался как учебный самолёт и уже не числился как боевая машина. Однако в 1961 г., с началом нового витка холодной войны, испытания «супербомбы» вновь стали актуальными. На Ту-95В срочно заменили все разъёмы в системе электроавтоматики сброса и сняли створки бомбоотсека - реальная бомба по массе (26,5 т, в том числе вес парашютной системы - 0,8 т) и габаритам оказалась несколько больше макета (в частности, теперь её вертикальный габарит превышал размеры бомбоотсека в высоту). Самолёт был также покрыт специальной светоотражающей краской белого цвета.
Вспышка взрыва "Царь-Бомбы"
О предстоящих испытаниях 50-мегатонной бомбы объявил Хрущёв в своём докладе 17 октября 1961 г. на XXII съезде КПСС.
Испытания бомбы состоялись 30 октября 1961 г. Подготовленный Ту-95В с реальной бомбой на борту, пилотируемый экипажем в составе: командир корабля А. Е. Дурновцев, штурман И. Н. Клещ, бортинженер В. Я. Бруй, вылетел с аэродрома Оленья и взял курс на Новую Землю. В испытаниях участвовал также самолёт-лаборатория Ту-16А.
Гриб после взрыва
Через 2 часа после вылета бомба была сброшена с высоты 10500 метров на парашютной системе по условной цели в пределах ядерного полигона «Сухой Нос»(73.85, 54.573°51′ с. ш. 54°30′ в. д. / 73.85° с. ш. 54.5° в. д. (G) (O)). Подрыв бомбы был осуществлён барометрически через 188 секунд после сброса на высоте 4200 м над уровнем моря (4000 м над целью) (однако есть и другие данные о высоте взрыва - в частности, назывались числа 3700 м над целью (3900 м над уровнем моря) и 4500 м). Самолёт-носитель успел улететь на расстояние 39 километров, а самолёт-лаборатория - 53,5 километра. Мощность взрыва заметно превысила расчётную (51,5 мегатонн) и составила от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Есть также сведения, что по первоначальным данным мощность взрыва АН602 была существенно завышена и оценивалась величинами до 75 мегатонн.
Существует видеохроника приземления самолета-носителя этой бомбы после испытания; самолет горел, при осмотре после посадки видно что некоторые выступавшие алюминиевые детали оплавились и деформировались.
Результаты испытания
Взрыв АН602 по классификации был низким воздушным взрывом сверхбольшой мощности. Результаты его впечатляли:
Огненный шар взрыва достиг радиуса примерно 4,6 километра. Теоретически он мог бы вырасти до поверхности земли, однако этому воспрепятствовала отражённая ударная волна, подмявшая и отбросившая шар от земли.
Излучение потенциально могло вызывать ожоги третьей степени на расстоянии до 100 километров.
Ионизация атмосферы стала причиной помех радиосвязи даже в сотнях километров от полигона в течение около 40 минут
Ощутимая сейсмическая волна, возникшая в результате взрыва, три раза обогнула земной шар.
Свидетели почувствовали удар и смогли описать взрыв на расстоянии тысячи километров от его центра.
Ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров; диаметр его двухъярусной «шляпки» достиг (у верхнего яруса) 95 километров
Звуковая волна, порождённая взрывом, докатилась до острова Диксон на расстоянии около 800 километров. Однако о каких-либо разрушениях или повреждениях сооружений даже в расположенных гораздо ближе (280 км) к полигону посёлке городского типа Амдерма и посёлке Белушья Губа источники не сообщают.
Последствия испытания
Основной целью, которая ставилась и была достигнута этим испытанием, была демонстрация владения Советским Союзом неограниченным по мощности оружием массового поражения - тротиловый эквивалент наиболее мощной термоядерной бомбы из числа испытанных к тому моменту в США был почти вчетверо меньше, чем у АН602.
диаметр тотальных разрушений, для наглядности нанесенный на карту Парижа
Крайне важным научным результатом стала экспериментальная проверка принципов расчёта и конструирования термоядерных зарядов многоступенчатого типа. Было экспериментально доказано, что максимальная мощность термоядерного заряда, в принципе, не ограничена ничем. Так, в испытанном экземпляре бомбы для поднятия мощности взрыва еще на 50 мегатонн достаточно было выполнить третью ступень бомбы (являлась оболочкой второй ступени) не из свинца, а из урана-238, как и предполагалось штатно. Замена материала оболочки и понижение мощности взрыва были обусловлены только желанием сократить до приемлемого уровня количество радиоактивных осадков, а не стремлением уменьшить вес бомбы, как иногда полагают. Впрочем, вес АН602 от этого действительно уменьшился, но незначительно - урановая оболочка должна была весить примерно 2800 кг, свинцовая же оболочка того же объёма - исходя из меньшей плотности свинца - около 1700 кг. Достигнутое при этом облегчение чуть более одной тонны слабо заметно при общей массе АН602 не менее 24 тонн (даже если брать самую скромную оценку) и не влияло на положение дел с её транспортировкой.
Нельзя и утверждать, что «взрыв стал одним из самых чистых в истории атмосферных ядерных испытаний» - первой ступенью бомбы был урановый заряд мощностью в 1,5 мегатонны, что само по себе обеспечило большое количество радиоактивных осадков. Тем не менее, можно считать, что для ядерного взрывного устройства такой мощности АН602 действительно была довольно чистой - более 97 % мощности взрыва давала практически не создающая радиоактивного загрязнения реакция термоядерного синтеза.
Также дискуссия о путях политического применения технологии создания сверхмощных ядерных боеголовок послужила началу идеологических расхождений Хрущёва Н. С. и Сахарова А. Д., так как Никита Сергеевич не принял проект Андрея Дмитриевича по размещению нескольких десятков сверхмощных ядерных боеголовок, мощностью от 200 или даже 500 мегатонн, вдоль американских морских границ, что позволяло отрезвить неоконсервативные круги не втягиваясь в разорительную гонку вооружений
Слухи и мистификации, связанные с АН602
Результаты испытаний АН602 стали предметом и ряда других слухов и мистификаций. Так, порой утверждалось, что мощность взрыва бомбы достигла 120 мегатонн. Вероятно, это было связано с «наложением» информации о превышении реальной мощности взрыва над расчетной примерно на 20 % (на самом деле - на 14-17 %) на первоначальную проектную мощность бомбы (100 мегатонн, точнее - 101,5 мегатонны). Масла в огонь подобных слухов подлила и газета «Правда», на страницах которой было официально заявлено, что «Она <АН602> - вчерашний день атомного оружия. Сейчас созданы ещё более мощные заряды». На самом деле более мощные термоядерные боеприпасы - например, боевая часть для МБР УР-500 (индекс ГРАУ 8К82; известная ракета-носитель «Протон» является её модификацией) мощностью 150 мегатонн хотя и действительно разрабатывались, но так и остались на чертёжных досках.
В разное время также циркулировали слухи о том, что мощность бомбы была уменьшена в 2 раза по сравнению с планируемой, так как учёные опасались возникновения самоподдерживающейся термоядерной реакции в атмосфере. Интересно, что похожие опасения (только по поводу возможности возникновения в атмосфере самоподдерживающейся реакции ядерного деления) уже высказывались ранее - при подготовке к испытаниям первой атомной бомбы в рамках Манхэттенского проекта. Тогда эти опасения дошли до того, что одного из переволновавшихся учёных не только отстранили от испытаний, но и отправили на попечение врачей.
Фантастами и физиками высказывались также опасения (порождённые главным образом фантастикой тех лет - эта тема часто фигурировала в книгах Александра Казанцева, так в его книге «Фаэты» утверждалось, что таким образом погибла гипотетическая планета Фаэтон, от которой остался пояс астероидов), что взрыв может инициировать термоядерную реакцию в морской воде, содержащей некоторое количество дейтерия, и таким образом вызвать взрыв океанов, который расколет планету на куски.
Подобные же опасения, правда, в шутливой форме, высказывал герой книг фантаста Юрия Тупицына, звездолётчик Клим Ждан:
«Возвращаясь на Землю, я всегда волнуюсь. На месте ли она? Не превратили ли ее учёные, увлёкшиеся очередным многообещающим экспериментом, в облако космической пыли или плазменную туманность?»