Авиация и космонавтика 2013 03
Шрифт:
Производство Mk.III началось в апреле 1947 г. и продолжалось до апреля 1949 г. Всего было выпущено около 120 бомб трёх незначительно отличавшихся модификаций Mod.0, Mod.1 и Mod.2. Часть из них, по некоторым данным, для экономии плутония имела составное ядро из плутония и урана-235.
Серийное производство Mk.III следует считать вынужденным решением. Неустойчивость на траектории была главным, но не единственным её недостатком. Свинцовые аккумуляторы имели срок службы в заряженном состоянии всего девять суток. Через каждые трое суток требовалась подзарядка батарей, а через девять суток — их замена, для чего нужно
Из-за тепловыделения плутония, вызванного его радиоактивностью, время хранения ядерного заряда в собранном состоянии не превышало десяти суток. Дальнейший нагрев мог повредить линзовые блоки ВВ и электродетонаторы.
Сборка и разборка ядерного заряда были очень трудоёмкими и опасными операциями, в которых были заняты 40–50 человек в течение 56–76 ч. Наземное обслуживание бомбы Mk.III требовало много нестандартного оборудования: специальных транспортировочных тележек, подъёмников, вакуумных насосов, контрольно-измерительных приборов и т. п.
Сказанного достаточно, чтобы убедиться, что Mk.III нельзя считать боевой системой оружия.
Уже весной 1949 г. началась замена Mk. III на новую бомбу Мк.4. В конце 1950 г. была снята с вооружения последняя Mk. III. Такой короткий срок службы лишь недавно выпущенных изделий объясняется крайне ограниченным тогда запасом делящихся материалов. Плутоний из зарядов Mk.III мог быть использован гораздо более эффективно в Мк.4.
Первое испытание ядерного заряда плутониевой бомбы «Толстяк» состоялось в Аламогоро, примерно в 300 км к югу от Лос-Аламоса, 16 июля 1945 г. Испытание получило кодовое наименование Trinity («Троица»). Ядерный заряд бомбы и блоки автоматики без баллистического корпуса были установлены на 30-метровой стальной башне. В радиусе 10 км были оборудованы три наблюдательных пункта, а на расстоянии 16 км — блиндаж для пункта управления.
Так как уверенности в успехе первого испытания не было, поступило предложение взорвать бомбу в специальном сверхпрочном контейнере, который, в случае неудачи, не дал бы разлететься драгоценному плутонию. Такой контейнер, рассчитанный на взрыв 250 т тротила, был изготовлен и доставлен на полигон. Контейнер, получивший прозвище «Дамбо», имел длину 8 м, диаметр 3,5 м и массу 220 т. Взвесив все за и против, Оппенгеймер и Гровс отказались от его использования. Решение было благоразумным, ибо осколки этого монстра при взрыве могли натворить бед.
Перед испытаниями многие специалисты, в качестве пари, записали ожидаемую мощность взрыва. Вот их прогнозы: Оппенгеймер осторожно записал 300 т тротила, Кистяковский — 1400 т, Бете — 8000 т, Раби — 18000 т, Теллер — 45000 т. Альварес записал 0 т, успокоив присутствовавших рассказом о том, что разработанная им ранее система слепой посадки сработала только с пятого раза.
Схема работы автоматики подрыва атомных бомб Mk.I и Мk. III.
1 — сброс бомбы; 2 — включение автоматики подрыва; 3 — включение радиовысотомера; 4 — подрыв заряда от радиовысотомера; 5 — самоликвидация бомбы от ударных взрывателей.
Чертёж
Сборка и подключение автоматики заряда были закончены Георгием Кистяковским и двумя его помощниками за полчаса до взрыва. Взрыв был произведен в 5 ч 30 мин утра. Его мощность превзошла ожидания большинства присутствовавших. Самое эмоциональное описание взрыва содержится, на наш взгляд, в докладе генерала Гровса, приведенном в книге его воспоминаний. Более всего поразила воображение генерала судьба контейнера «Дамбо», стоявшего в нескольких сотнях метров от эпицентра. 250-тонный гигант был выворочен из бетонного основания и изогнут в дугу.
Сразу после взрыва Ферми осмотрел из танка «Шерман» 400-метровую пологую воронку, покрытую расплавленным песком. Тротиловый эквивалент взрыва составил 22±2 кт. Коэффициент использования делящихся материалов превысил ожидаемый и составил 1 7 % (напомним, у «Малыша» — всего 1,3 %). При этом примерно 80 % энергии выделилось в плутониевом ядре, а 20 % — в урановом отражателе нейтронов.
Для «технарей», которые составляют большинство читателей этой статьи, приведем физическую картину 20-килотонного взрыва:
При взрыве, эквивалентном 20 кт тротила, через 1 мкс радиус огненной сферы, состоящей из раскалённых паров и газов, составляет около 15 м, а температура — порядка 300000 °C. Уже примерно через 0,015 с радиус увеличивается до 100 м, а температура падает до 5000–7000 °C. Через 1 с огненный шар достигает максимальных размеров (радиус 150 м). Вследствие сильного разрежения огненный шар с большой скоростью поднимается вверх, увлекая за собой пыль с поверхности земли. Остывая, шар превращается в клубящееся облако, имеющее характерную для ядерного взрыва грибовидную форму.
Внешне похожую картину даёт взрыв большой ёмкости с бензином, чем и пользуются для имитации ядерного взрыва на военных учениях.
Вторая бомба типа «Толстяк» 9 августа 1945 г. была сброшена на Нагасаки.
Ещё две бомбы Mk.III были взорваны в 1946 г. на атолле Бикини в рамках операции Кросс-роудз. Оба взрыва, воздушный и, впервые, подводный, были проведены в интересах Военно-морских сил США, уже тогда начавших многолетнее соперничество с ВВС за первое место в стратегических силах.
Воздействию ядерного взрыва было подвергнуто большое количество боевых кораблей, в том числе 5 линкоров, 2 авианосца, 4 крейсера и 8 подводных лодок. На испытания были приглашены наблюдатели из государств-членов ООН, в том числе из Советского Союза.
1 июля 1946 г. был проведён воздушный ядерный взрыв «Эйбл» на высоте 400 м, а 25 июля — подводный взрыв «Бейкер» на глубине 30 м. В целом боевые корабли показали высокую боевую устойчивость к ядерному взрыву. При воздушном взрыве затонули всего 5 кораблей из 77, стоявших не далее 500 м от эпицентра. При подводном взрыве основные повреждения были получены при ударе кораблей днищами о грунт при прохождении под ними волны от взрыва. Высота волны на удалении от эпицентра 300 м достигала 30 м, на удалении 1000 м — 12 м и на 1500 м — 5–6 м. Если бы взрыв происходил не на мелководье, повреждения были бы минимальными.