Читайте также:
|
1.1 Подготовка и проведение первого пуска ядерного заряда ракетой Р-5М
В книге “Ядерные испытания СССР” [15] этому событию уделена одна строка в таблице на стр. 146, в которой указано, что из 715 ядерных испытаний и ядерных взрывов, проведенных на территории СССР, по хронологии это был ядерный взрыв № 25. Проведен 2 февраля 1956 года в результате ракетного пуска с Ракетного испытательного полигона с целью испытаний поражающих факторов. Наземный ядерный взрыв мощностью 0,3 кт произведен в точке цели ракеты - в районе Аральска Казахской СССР.
По существу в этом испытании - пуске ядерного заряда ракетой, осуществлённого впервые не только в СССР, но и в мире произошло рождение ракетно-ядерной эры, геополитические, военные, экономические, социальные последствия этого события очень велики и их воздействие для человечества значимо до сих пор.
Мне довелось в этот период работать на Государственном полигоне № 1 (Капустин Яр) в должности старшего инженера одного из отделов 2-го управления. Поскольку, я уже имел определённый опыт в проведении работ по подготовке головных частей (ГЧ) ракет к пуску как с испытательной и телеметрической аппаратурой, так и с тротиловым наполнением и стыковке этих ГЧ с ракетами, то и был допущен единственным представителем от полигона для совместной работы по подготовке ГЧ с ядерным зарядом со сборочной бригадой гражданских специалистов, прибывшей из Арзамаса-16.
Для проведения подготовительных работ с ядерным зарядом был предварительно оборудован специальный объект в 3-х км от стартовой площадки. В его составе было несколько зданий, в главном корпусе, оборудованном мостовым краном с ручными механизмами всех перемещений, находился сборочный зал со сборочным стендом и отдельные помещения для проверки и подготовки отдельных систем и узлов заряда. Непосредственно в сборочный зал могла заезжать стыковочная изотермическая машина, на которую загружалась подготовленная и собранная ГЧ и транспортировалась для стыковки к ракете на стартовую площадку. Территория объекта была ограждена высоким бетонным забором, охрана осуществлялась специально доставленным на полигон подразделением КГБ.
Общее руководство работами по подготовке ядерного заряда и новых элементов систем автоматики, которые должны были обеспечить надёжное срабатывание заряда при прохождении верхней точки траектории на высотах до 250-300 км., осуществлял Евгений Аркадьевич Негин. Очевидно, он был главным конструктором этого конкретного ядерного заряда, т.к. после успешного проведения испытаний в 1956 году ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Запомнилось, как он шутливо при знакомстве представлялся: “Евгений Негин - почти Онегин”
Биографическая справка. Негин Евгений Аркадьевич (род. 16.01.1921 г.). Длительное время возглавлял КБ ВНИИЭФ (Всесоюзный Научно-исследовательский Институт Экспериментальной Физики) в г. Арзамас-16. Выдающийся советский физик. Академик АН СССР (1979), Герой Социалистического труда (1956). Лауреат Сталинской премии (1951, 1953) и Ленинской премии (1959). Основная научная деятельность связана с газовой динамикой. Активный участник создания атомного и термоядерного оружия. Организатор качественного совершенствования ядерных боевых блоков Ракетных войск. Под его непосредственным руководством значительна повышена удельная мощность ядерных боезарядов, увеличена их стойкость к поражающим факторам ядерных взрывов, отработана и заложена новая система предохранения для увеличения взрыво и пожаробезопасности. Заряды, отработанные под его руководством, до сих пор находятся на вооружении РВСН [14].
После освоения ракеты Р-1 (8А11) на дальность 270км (полностью скопированной с немецкой ФАУ-2), была спроектирована, испытана и принята на вооружение ракета Р-2 (8Ж38) на дальность около 600 км. Следующим шагом С.П. Королёва была ракета Р-5 (8К51) на дальность 1200 км., создававшаяся по решению правительства специально как носитель ядерного заряда.
В процессе испытаний этой ракеты (1955-56гг.) было проведено около двух десятков пусков, в которых одновременно специалистами Арзамаса-16 отрабатывались новые узлы и системы автоматики для подрыва ядерного заряда.
В мои обязанности в ходе испытаний входили следующие технологические операции: стыковка стабилизатора и наконечника к корпусу ГЧ, обмазка стыков теплостойким покрытием, для предохранения стального корпуса от потери прочности и разрушения при входе в плотные слои атмосферы, проверка герметичности и системы внутреннего обогрева отсека, в котором размещался шаровой заряд, проверка геометрических параметров системы отделения ГЧ от ракеты, установка экрана на стабилизатор для защиты внутренних объёмов от теплового воздействия при входе в плотные слои атмосферы, транспортировка ГЧ на стартовую площадку, стыковка разъёмов, в том числе и системы аварийного подрыва на траектории, установка шариковых болтов, раскрывающихся по завершении активного участка траектории от специальных толкателей, стыковка ГЧ с ракетой, при необходимости одевание и съём термочехла наружного обогрева.
Во время проведения подготовительных работ с ГЧ в сборочном зале я случайно стал свидетелем знакомства и первой встречи двух главных конструкторов С.П. Королёва и Е.А. Негина, во время которой они кратко ознакомили друг друга с принципами, основными идеями и техническими данными своих творений.
Они стояли возле расстыкованной ГЧ, непосредственно возле шарового заряда и Евгений Аркадьевич, объяснил Сергею Павловичу, что для равномерного обжатия центральной части на шаровом заряде из взрывчатого вещества (смеси тротила и гексогена) в 32-х специальных розетках установлены капсюли-детонаторы, на которые для их подрыва подаётся импульс высокого напряжения 15-20 тысяч вольт.
Подчеркнул, что на разновремённость их срабатывания установлен очень жёсткий допуск в несколько миллионных (если не миллиардных) долей секунды и, что от этого зависит сферичность взрывной волны. Поскольку вначале эта волна инициируется в 32 точках шарового заряда как расходящаяся, то в специальных пяти- и шестигранных элементах она преобразуется в сходящуюся сферическую взрывную волну и практически одновременно достигает наружной сферической поверхности корпуса центральной части (ЦЧ) выполненной из природного урана-238.
Под действием уже сферической ударной волны корпус ЦЧ (размером с баскетбольный мяч) превращается в летящую утолщающуюся оболочку и по достижении “поршня” (полый шар из природного урана) обжимает его и переводит, находящуюся внутри поршня, массу делящегося изотопа (урана-235 или плутония 239) за счёт имплозии из подкритического в надкритическое состояние.
В момент “захлопа” срабатывает находящийся в геометрическом центре ядерного заряда нейтронный источник (или нейтронный запал), инициирующий многократное начало цепных реакций деления и выделяется энергия, соответствующая количеству прореагировавшего делящегося изотопа. Температура в точке взрыва достигает миллионов градусов.
Дальше рассказывал Сергей Павлович Королёв и вначале (как бы шутливо) отметил, что в его конструкции таких температурных режимов нет. Самая высокая температура до 3000 0С возникает на наконечнике головной части при входе ГЧ в плотные слои атмосферы, поэтому его верхняя часть выполнена из графита, увенчанного небольшим конусом из карбида кремния. Он также остановился на тех решениях, которые были осуществлены в конструкции ракеты и головной части для обеспечения выполнения требований разработчиков ядерного заряда. В частности о создании более надёжной системы управления ракетой, выполненной в виде двух дублирующих друг друга каналов, о впервые применённой в этой ракете системе боковой радиокоррекции (ракета шла как бы по радиолучу и боковые отклонения корректировались командой на рули двигательной установки).
Корпус головной части обеспечивал, для помещённого внутри него ядерного заряда, заданные стабильные параметры по температуре и давлению как во время полёта по траектории, так и при длительном нахождении на стартовой позиции. При транспортировке ГЧ с ядерным зарядом температурный режим обеспечивался стыковочной машиной, имевшей для этой цели холодильную и нагревательную установки. Дело в том, что перепады температур выше допустимых могли привести к появлению микротрещин в массивном (около 100 кг) сферическом заряде ВВ, искажению фронта взрывной волны и значительному снижению мощности ядерного взрыва.
От воздействия высоких температур корпус ГЧ защищал слой в 10-15мм теплостойкого минерального покрытия (ТМП-2), впоследствии стали применять асботекстолит. Интересно, что при экспериментальных пусках определялась величина уноса покрытия с помощью столбиков из радионуклидов, вставленных в обмазку перпендикулярно к образующей конуса ГЧ. А внутри корпуса под этими столбиками помещали счётчики излучений. Т.к. столбики тоже частично выгорали, то по уменьшению излучений, передаваемых телеметрией, определялась величина уноса покрытия.
Затрагивалась и роль стабилизатора (юбки) ГЧ. Это был пустой отсек ничем не заполненный и только как бы увеличивающий размеры ГЧ (длина - 3600мм, диаметр 1620мм. - экспонируется в музее с Арзамасе-16). Главная роль стабилизатора обеспечить смещение аэродинамического центра давления за центр тяжести и создать условия для устойчивого полёта ГЧ на пассивном участке траектории. При неотделяющейся ГЧ этой проблемы не возникало.
Возможность несанкционированного срабатывания ядерного заряда до пуска исключалась введением в систему автоматики изделия бародатчика, который подключал один полюс источника питания только при прохождении высшей точки траектории, а второй полюс подключался инерционным датчиком при достижении определённых перегрузок при входе в плотные слои атмосферы. Были предусмотрены необходимые системы защиты и в системе управления ракетой.
Принципиальные решения, заложенные как в ракету, так и в элементы автоматики ядерного заряда, оправдались в ходе этих испытаний и использовались в дальнейшем на многих поколениях более совершенных ракет и ГЧ.
Сергей Павлович Королёв очень много времени проводил на технической и стартовой площадках, лично вникая во все сбои и неполадки, которые возникали во время испытаний. Изучив все обстоятельства той или иной ситуации, лично побеседовав с исполнителем, который обнаружил неисправность, он, как правило, на месте принимал оперативное решение и требовал быстрейшего его выполнения. Мне так же пришлось несколько раз принимать участие в таких разборах и отвечать на вопросы С.П. Королёва.
С какой большой ответственностью он относился к делу и как скрупулёзно оценивал возможные последствия, казавшихся, на первый взгляд, незначительных мелочей, говорит такой случай.
На технической площадке в монтажном корпусе шла проверка ракеты 8К51 под заводским номером 001. Впервые появившаяся в индексе ракеты буква “К” означала, что это ракета - носитель ядерного заряда. Работа эта продолжалась в течении нескольких дней, почти круглосуточно. Руководили работами практически конструктора различных систем из КБ Королёва, исполнителями были инженеры отделов второго управления полигона, принимали участие на разных этапах работ и представители завода-изготовителя из Подлипок.
Все параметры проверялись в строгом соответствии с требованиями конструкторской документации, а в случае малейших сомнений перепроверялись. Фактически работа выполнялась одним дружным коллективом, и все понимали важность её, и очень трепетно относились к выполнению своих обязанностей. Хотя в заводских условиях уже были испытаны новые двигательные установки для этой ракеты (горючее - спирт-ректификат, окислитель жидкий кислород) и автономно проверены все основные системы ракеты, но мне думается, что как при ожидании срабатывания первого ядерного заряда, так и при первом пуске новой ракеты или первом полёте нового самолёта природа тревожного волнительного чувства у причастных к этому событию людей одинакова.
И вот, когда всё было проверено, и проходили заключительные операции по закрытию люков и отверстий технологическими заглушками и их опломбирование, один из исполнителей нашего отдела, устанавливая заглушку на канале выхода мятого парогаза из турбонасосного агрегата, обнаружил, что на этой заглушке отсутствует одна контргайка. Доклад об этом, пройдя по инстанции, дошёл до Сергея Павловича.
Всем было ясно, что если эта злосчастная контргайка, действительно свинтилась и под действием силы тяжести соскользнула по плавно изогнутому каналу и попала на лопатки турбонасосного агрегата, то после старта ракеты турбина пойдёт в разнос и первый пуск завершится крахом. В конечном счёте, и осуществление всего проекта могло оказаться под угрозой.
После тщательного осмотра заглушки и совещания с конструкторами Королев принимает решение установить ракету в вертикальное положение в условиях монтажного корпуса (а его высота позволяла установить эту длинномерную - около 18 метров - конструкцию). Поскольку такая нештатная операция в условиях полигона до этого не выполнялась, то срочно ночью самолётом с Подмосковного завода доставили соответствующую оснастку и с помощью десятитонного мостового крана приступили к установке ракеты на специальную подставку. При подъёме ракеты специальной “уздечкой” ввиду неравномерного распределения сухого веса ракеты - около 5 тонн и сильного эксцентриситета в сторону двигательной установки - создавалась значительная боковая нагрузка на мостовой кран, которым я управлял (кран был в ведении нашей группы). Несмотря на включённые тормоза, колёса тележки скользили по подкрановым рельсовым путям. Пришлось ставить номеров расчёта крана на рельсовые пути, чтобы они монтировками удерживали кран от перемещения. Ввиду большой высоты людей прочно привязывали к конструкциям.
Все непричастные к этому делу были удалены из монтажного корпуса. Вначале осторожно обстукивали корпус в районе турбонасосного агрегата (ТНА) и прислушивались, не начнет ли выпадать эта гайка. Затем вручную за хвостовик провернули ТНА несколько раз, тоже никакого эффекта не обнаружили. И, наконец, подав сжатый воздух на лопатки турбины, раскрутили ТНА до больших оборотов. Всё работало нормально. И всё же во избежание риска, и, несмотря на жёсткие сроки правительственной программы, Сергей Павлович принял решение отправить ракету № 001 на завод для полной разборки двигательной установки, а к первому пуску готовить ракету № 002. Эта ракета после всех проверок по полной программе благополучно стартовала. А 001-я ракета после переборки на заводе пошла также нормально в седьмом пуске. Мы интересовались у товарищей с завода - там тоже этой небольшой гаечки на М8 не обнаружили, следовательно, её там не было и изначально.
В целом программа испытаний первого ракетного носителя ядерного заряда прошла очень успешно. Не было ни одного аварийного пуска, были получены требуемые параметры по дальности (до 1200 км.) и отклонению от точки прицеливания.
Правда, в ходе испытаний не удалось достаточно надёжно отработать радиодатчик - высотомер, по команде которого должен был производиться воздушный взрыв ядерного заряда. Очевидно КБ, занимавшееся этим вопросом, не смогло в то время решить проблем надёжного прохождения прямого и отражённого радиосигнала через плазменную зону, создаваемую вокруг корпуса ГЧ оплавляющимся теплозащитным покрытием. А поскольку вес радиодатчика был учтён в центровке ГЧ, то в серийных изделиях с ядерным зарядом на месте радиодатчика крепились четыре металлических диска эквивалентные ему по весу - около 20кг.
Подробности о конструктивных недоработках этого узла позднее поведал мне свидетель этих событий, мой сослуживец И.Г. Лукъяненко. «Радиодатчик на ГЧ Р-5 не пошёл и заменён эквивалентом веса из-за несогласованности работы автоматики ракеты и ГЧ. Ракету надо было на СП проверять в сухом виде перед пуском (горизонтальные и вертикальные испытания) с последующим возвратом автоматики в исходное состояние. В программе проверки была заложена подача команды на отделение ГЧ. Автоматика же радиодатчика ГЧ об этом «не знала» и проверочный сигнал принимала за действительный и, как это требовалось автоматика РД (радиодатчика) включала накал радиоламп. Пока шли все операции по проверке автоматики ракеты, возврат автоматики в исходное состояние и заправка аккумулятор РД расходовал почти всю энергию и её уже не хватало на срабатывание РД в штатном режиме – то есть на осуществление высотного взрыва. Это произошло на одном из последних пусков (без ядерного боеприпаса) – перед пуском с ядерной боеголовкой. Но гонка к ХХ съезду была такова, что уже не стали дожидаться изменения схемы в автоматике РД. Поэтому РД появился лишь на ГЧ ракеты 8К63. Главный конструктор РД – Геништа Е.И.»
Поэтому срабатывание ядерного заряда происходило только при встрече ГЧ с преградой от контактных и инерционных датчиков, что обеспечивало только наземный ядерный взрыв. Система этих датчиков обеспечивала надёжноё срабатывание автоматики ядерного заряда до разрушения корпуса ГЧ при любом варианте касания ГЧ земной поверхности или преграды.
Параллельно с проведением испытаний лётных характеристик ракеты и принципиально новых узлов автоматики ядерного заряда, на полигоне проводилась большая работа по написанию учебных пособий для войск по всем единицам комплекса наземного подъёмно-транспортного, испытательного, заправочного и стартового пускового оборудования. Следует отметить, что и в конструкцию практически всех агрегатов наземного пускового испытательного комплекса было заложено и осуществлено много прогрессивных принципиально новых решений.
Мне было поручено отработать такой учебник по стыковочной машине. Приходилось вникать в основы криогенной техники, поскольку на машине была установлена мощная холодильная установка, ездить несколько раз на один из южных заводов, где производилась эта машина, полулегально вывозить оттуда “синьки” чертежей, заказывать кальки, перефотографировать их, фотографировать узлы и детали машины, перерабатывать текст по несколько раз, учитывая при этом, что учебное пособие носило гриф “Сов. секретно”.
Впоследствии, работая в войсках, приятно было видеть это богато иллюстрированное, очень хорошо изданное Воениздатом учебное пособие в руках у исполнителей, осваивающих эту технику.
Около 10 лет ракета 8К51 была на вооружении и находилась на боевом дежурстве на боевых позициях, расположенных у западных, южных и восточных государственных границ. Потом на смену ей пришли более совершенные, с большими дальностями, более мобильные комплексы уже с термоядерными зарядами.
Какое большое политическое и военно-стратегическое значение придавалось в тот период появлению у Советского Союза ракетно-ядерного оружия, говорят и такие события тех лет, свидетелем которых мне довелось быть.
То, что Министр Оборонной промышленности Дмитрий Фёдорович Устинов очень часто бывал на полигоне в тот период, никого не удивляло, ему это было, как бы по рангу положено. А вот к визиту Министра Обороны маршала Жукова Георгия Константиновича в 1956 году готовились основательно и с трепетом, зная его крутой нрав. У нас в отделе создавалась специальная демонстрационная карта, на которой параллельно границам Советского Союза были проведены три толстые линии разных цветов на расстояниях тех дальностей, которые имели три Королёвские ракеты (270, 600, 1200 км.). На карте наглядно было видно какие территории, каких государств могли бы быть поражены в случае военного конфликта. Конечно, это чисто теоретически, т.к. непосредственно в любом месте на границе комплексы нельзя создать, нужна сеть дорог и прочие условия.
Естественно, что маршал Жуков всё это хорошо понимал, как и то, какое неотвратимое оружие Вооружённые силы получат в своё распоряжение. Тем более, что он уже два года назад в 1954 году руководил Тоцкими войсковыми учениями с применением атомной бомбы и воочию видел воздействие всех поражающих эффектов атомного взрыва.
И следующий момент. Непосредственно после проведения 2 февраля 1956 года ядерных испытаний в феврале на полигоне в срочном порядке снимались фрагменты секретного документального фильма о первом пуске ядерного заряда ракетой для показа делегатам ХХ съезда КПСС по его завершении (съезд открылся 14февраля 1956г.).
Режиссёр фильма в частной беседе говорил, что о быстрейшей подготовке фильма было указание непосредственно из ЦК. Фамилии его не помню - он упоминал, что снимал художественный фильм “Белый клык” по одноимённому роману Джека Лондона.
Мне была поставлена задача технического обеспечения съёмки фрагментов связанных с подготовкой головной части. К этому времени специалисты из Арзамаса-16 уже уехали, поэтому приходилось импровизировать. У нас оставалось несколько пустых бракованных корпусов ГЧ. Выбрали лучший из них. Заново покрасили, нанесли соответствующую маркировку, подкрасили стыковочную машину, одели номеров расчёта в новые отутюженные комбинезоны и проимитировали несколько заключительных операций как бы с уже подготовленной полностью ГЧ. Устанавливали теплозащитный экран, грузили ГЧ на стыковочную машину, запускали на этой машине все механизмы. Режиссёр просил, чтоб как можно больше всего крутилось и вертелось. По его требованию номера расчёта очень долго отмывали свои руки, не очень фотогеничные от постоянного общения со смазками и железками на морозе. Подрезали и шлифовали ногти, т. к. иначе всё это не очень хорошо смотрелось на крупном плане. Сняли и стыковку ГЧ с ракетой.
За кадром остались события реального боевого пуска, когда происходила доставка ядерного заряда с площадки, где производилась сборка ядерного заряда на стартовую площадку. Я, как ответственный за эту операцию, находился в кабине стыковочной машины рядом с водителем. Впереди и позади нас двигались машины прикрытия с охраной, а вдоль всей бетонки на расстоянии около 3-х км стояли с интервалом 25-30 метров солдаты оцепления с карабинами с примкнутыми штыками. Охрану на КПП и на вышках стартовой позиции осуществляли офицеры КГБ. А во время непосредственной стыковки ГЧ с ракетой, которой я руководил, внизу у стыковочной машины можно было насчитать с десяток генералов из разных ведомств. Правда, все они были очень предупредительны и старались не мешать действиям расчёта.
За несколько дней мы отсняли все необходимые фрагменты. Очевидно, при окончательном монтаже фильма использовался имевшийся ранее материал, как по ядерным взрывам, так и по пускам ракет.
Можно представить какое впечатление произвёл этот секретный документальный фильм на делегатов партийного съезда. Впервые в мире ядерный заряд мог быть обрушен на любую стратегическую цель на расстояние более 1000 км за несколько минут, и предотвратить ядерный удар противник не имел возможности. Безусловно, СССР, окружённый в то время со всех сторон военными базами США, обрёл внушительный сдерживающий фактор. Столицы европейских союзников США становились заложниками при развязывании агрессии против Советского Союза
Многие участники этих испытаний из Арзамаса-16 были представлены к правительственным наградам. Были вручены и ордена Ленина и другие награды.
Так, спустя полгода после этих событий, находясь в Арзамасе-16 на обучении по сборке ядерных зарядов, я встретился с товарищем, который был секретчиком (выдавал и принимал секретную литературу), он с законной гордостью поведал мне, что получил за участие в испытаниях на полигоне орден “Трудового Красного Знамени”. А наши товарищи с полигона довольствовались, как правило, благодарностями своих непосредственных начальников.
Привожу копию архивной справки, полученной мной в 1997 году из Арзамаса-16.
Кукушкину В.Д.
Министерство Российской Федерации
по атомной энергии
РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР
Всероссийский
Научно- исследовательский
Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 86 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Введение | | | Институт экспериментальной физики |