Началу создания современного "ядерного щита" России исполняется 60 лет
Термоядерный вызов
Советский Союз в кратчайшие сроки, путем колоссального напряжения сил и ресурсов в условиях первых послевоенных лет создал свой первый атомный заряд. Он был успешно испытан 29 августа 1949 года. Это событие означало, что США лишились монополии на обладание атомным оружием. Но речи о достижении паритета с американцами в то время не могло идти — слишком велик был разрыв в количестве атомных бомб, имевшихся у СССР и США. Например, в 1950 году у СССР было лишь пять атомных бомб, а у США — почти 300. В 1954 году Советский Союза довел свой арсенал до полутора сотни атомных бомб, а у США их было свыше 1600.
Вдобавок были несоизмеримы возможности средств их доставки. У США в начале 1950-х годов были стратегические бомбардировщики, а у СССР надежных средств доставки ядерного оружия на территорию США еще не было.
И главное — в ответ на успешное испытание первого советского атомного заряда президент США Гарри Трумэн конце января 1950 года объявил о запуске в Америке полномасштабной программы создания термоядерного (водородного) оружия, первые образцы которого превосходили мощностью уже имевшиеся атомные бомбы в тысячу раз.
Термоядерное оружие основано на использовании гигантского количества энергии, выделяющегося в ходе слияния легких атомных ядер в более тяжелые, что возможно лишь при температурах в сотни миллионов градусов. Термоядерную реакцию в водородной бомбе "зажигает" атомный заряд, в котором используется энергия деления атомных ядер.
Таким образом, возникла угроза новой монополии США — на обладание термоядерным оружием. Без создания в СССР аналогичного вида оружия опасность ядерной войны, вероятно, стала бы неотвратимой. Поэтому советское руководство в конце февраля 1950 года постановило начать создание отечественного термоядерного оружия.
Работы по этой тематике были сосредоточены в первом советском ядерном центре — Конструкторском бюро-11 (КБ-11), расположенном в городе Арзамас-16 (сейчас это Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ, город Саров). К исследованиям были привлечены специалисты институтов Академии наук СССР — Физического института (ФИАН), Института химической физики, Института физических проблем.
В СССР к тому времени уже был создан необходимый задел по этой тематике — работы по изучению возможности создания водородной бомбы в стране начались еще в 1945 году, когда по каналам разведки стало известно о проводимых в Америке работах по "сверхбомбе".
"Слойка"
Важнейшим этапом советской термоядерной программы стала разработка и успешное испытание 12 августа 1953 года первой отечественной водородной бомбы РДС-6с. В ее основе лежал выдвинутый Андреем Сахаровым принцип так называемой "слойки" — атомного заряда, окруженного несколькими слоями чередующихся легких элементов и урана-238.
Мощность взрыва РДС-6с составила 400 килотонн в тротиловом эквиваленте — в 20 раз больше, чем при взрыве первого советского атомного заряда.
Принципиальной особенностью тех работ стало привлечение лучших теоретиков страны — как физиков, так и математиков. Дело в том, что термоядерные реакции нельзя изучать в лабораторных условиях. Как отмечали сами ученые, работавшие по термоядерной программе, задачи, которые им приходилось решать, по своей сложности превосходили все задачи, с которыми когда-либо сталкивалось человечество. Поэтому исключительно важным было создать точные физико-математические модели процессов, протекающих при взрыве водородной бомбы, и воспроизвести их в расчетах.
РДС-37
Несмотря на огромное значение испытания бомбы РДС-6с, задача создания советского многомегатонного водородного заряда еще не была решена. Попытки нарастить мощность "слойки" наталкивались на существенные трудности.
Прорывной идеей, позволившей не только разрешить эту ситуацию, но и открыть путь к практически неограниченному увеличению мощности водородных бомб, стала двухстадийная схема, в которой часть рентгеновского излучения от взрыва атомного заряда-инициатора (первая стадия) "обжимает" отдельно расположенное термоядерное горючее (вторая стадия). Это так называемый принцип радиационной имплозии.
Надо отметить, что в двухстадийной схеме "по наследству" использовались важнейшие принципы, лежавшие в основе РДС-6с, в частности "слоеная" структура горючего из дейтерида лития-6 и урана-238.
Первый советский термоядерный заряд по двухстадийной схеме получил индекс РДС-37. Его создание потребовало больших конструкторских, экспериментальных, технологических работ, которые велись под руководством Игоря Курчатова и главного конструктора КБ-11 Юлия Харитона. Неоценимый вклад в проект РДС-37 внесли выдающиеся советские физики — Яков Зельдович, Андрей Сахаров, Юрий Трутнев, Юрий Бабаев, Давид Франк-Каменецкий, Евгений Забабахин, Лев Феоктистов, Михаил Шумаев, Юрий Романов.
Математические расчеты велись, в основном, в специально созданном для обеспечения отечественной термоядерной программы Отделении прикладной математики Математического института Академии наук СССР под общим руководством Мстислава Келдыша и Андрея Тихонова. Работы по РДС-37 стимулировали создание новых методов вычислительной математики. Отдельными направлениями расчетов руководили Александр Самарский, Константин Семендяев, Израиль Гельфанд, Исаак Халатников. Выдающиеся математики работали и в КБ-11 — Николай Дмитриев, Николай Боголюбов, Василий Владимиров.
В ходе создания РДС-37 потребовалось решить и ряд сложных технологических задач изготовления деталей заряда из специальных материалов.
Испытание
Восьмого октября 1955 года Совет министров СССР постановил провести испытания новой водородной бомбы. РДС-37 с самого начала создавалась как авиационный боеприпас под перспективные самолеты нового поколения и баллистические ракеты. Поэтому было принято решение испытать ее на Семипалатинском полигоне, сбросив с самолета Ту-16.
Первоначально дата испытания была назначена на 20 ноября 1955 года. Ту-16, несущий РДС-37, с экипажем под командованием майора Федора Головашко вылетел на цель с аэродрома Жана-Семей. Но к моменту захода на точку сброса резко, вопреки прогнозам, ухудшилась погода, полигон закрыли облака.
На самолете, помимо оптического прицела, был еще и радиолокационный, но он отказал. Поэтому прицельно сбросить бомбу оказалось невозможно.
Так первый раз в истории ядерных испытаний встал вопрос о вынужденной посадке самолета, несущего водородную бомбу. На Центральном командном пункте специалисты решали, что делать, рассматривался даже вариант сброса бомбы в горах, без включенной автоматики подрыва. Но время шло, а топливо у самолета кончалось. В итоге Ту-16 с бомбой разрешили приземлиться только после того, как ученые дали письменное заключение о безопасности посадки самолета, а специалисты ВВС проанализировали все сценарии возможной аварийной ситуации при посадке.
Аэродром Жана-Семей имел относительно короткую взлетно-посадочную полосу для самолета с такой нагрузкой (пять с половиной тонн), поэтому Ту-16 сел с парашютным торможением, с трудом вписавшись в полосу.
Новая попытка испытания состоялось 22 ноября, и она оказалась успешной. Мощность взрыва РДС-37 составила 1,6 мегатонн тротилового эквивалента.
Главное направление
За создание водородной бомбы РДС-37 более 2400 человек были награждены орденами и медалями. Игорь Курчатов, Юлий Харитон, Яков Зельдович и Андрей Сахаров по закрытому постановлению правительства стали первыми лауреатами Ленинской премии.
Зельдович также стал трижды Героем Социалистического труда, а Сахаров — дважды Героем Соцтруда. Этого звания были удостоены Мстислав Келдыш, Евгений Негин, Николай Павлов. Командиру экипажа Ту-16 Федору Головашко было присвоено звание Героя Советского Союза.
Успешное испытание первого термоядерного устройства на принципе атомного обжатия позволило перейти к широкомасштабной разработке термоядерных зарядов нового поколения. Созданием заряда РДС-37 был совершен прорыв в решении проблемы термоядерного оружия, а сам заряд явился прототипом всех последующих двухстадийных термоядерных зарядов СССР.
По мнению специалистов, разработка и создание РДС-37 стало примером того, как прорыв в научной сфере обрел практическую форму, имеющую колоссальное оборонное значение. Это был пример создания оружия, основанного на самых передовых технологиях, определяемых достижениями фундаментальной науки. Для выполнения государственной задачи была привлечена, без преувеличения, интеллектуальная мощь страны.
В целом, разработка РДС-37 определила главное направления развития отечественной программы ядерных вооружений и позволила создать современный "ядерный щит", гарантирующий безопасность России.
