Текст книги "Решающий шаг к миру. Водородная бомба с атомным обжатием РДС-37"
Автор книги: Александр Чернышев
Соавторы: Радий Илькаев,Игорь Андрюшин
Жанр:
Оружие и техника
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 9 страниц)
6. НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП РАЗРАБОТКИ РДС-37
ПРОБЛЕМЫ С РАЗРАБОТКОЙ МОЩНОЙ «СЛОЙКИ» РДС-6СД
16 июля 1954 г. состоялось техническое совещание с участием министра МСМ В.А. Малышева, на котором был заслушан доклад руководства КБ-11 о состоянии разработки мощной водородной бомбы РДС-6СД – полномасштабного слоеного термоядерного заряда. На совещании от КБ-11 присутствовали Александров А.С., Харитон Ю.Б., Лаврентьев М.А., Забабахин Е. И., Давиденко В.А., Негин Е. А., Цукерман В. А., Гречишников В. Ф., Попов Н. А., Зысин Ю.А., Бабаев Ю.Н. и др. В ходе совещания в связи с возникшими трудностями достижения необходимого уровня энерговыделения РДС-6СД В.А. Малышев подчеркнул необходимость поиска новых принципов в разработке атомного и водородного оружия, превосходящего принципы РДС-6с.
На совещании было принято решение: «В настоящее время из-за недостатка расчетных данных не представляется возможным окончательный выбор варианта конструкции бомбы РДС-6 мощностью в 2 млн. тонн в габаритах РДС-6с. По имеющимся приближенным расчетам, наиболее эффективен чистополый вариант бомбы СД-1.
КБ-11 вести разработку варианта СД-1 бомбы с сохранением прежних сроков изготовления боевой бомбы РДС-6СД для полигона №2 (ноябрь-декабрь 1954 г.) мощностью в 1 млн. тонн» /7, с. 195/.
В рамках этой темы было рассмотрено и обсуждено 8 вариантов РДС-6СД, но ни один из них не удовлетворял требованиям ТЗ /7, с.201/.
Препроводительная записка М.В. Келдыша к заданию № 1 на расчет прогрева стенки (кожуха) изделия на принципе АО 28 апреля 1954 г.
Товарищу Павлову Н.И. для Харитона /О. Б.
При сем направляю Вам задание № 1 (Прогрев стенки).
Приложение: Упомянутое на 1-м развернутом листе, № с/ч 4594.4
М.В. Келдыш
Николай Александрович Дмитриев
(1924-2000),
физик-теоретик, активный участник разработки первых а томных и термоядерных зарядов, один из основоположников современных физико-математических методов расчета ядерных зарядов, лауреат двух Государственных премий, работал в КБ-11 с 1948 г. по 2000 г.
РАДИАЦИОННАЯ ИМПЛОЗИЯ
Одним из принципиальных моментов в заряде на принципе радиационной имплозии является вопрос о взаимодействии рентгеновского излучения, распространяющегося внутри заряда с элементами конструкции, выполненными из тяжелых металлов. В апреле 1954 г. Г.М. Гандельман и Н.А. Дмитриев выпускают ТЗ (первый официальный документ) на расчеты прогрева рентгеновским излучением стенки из тяжелого материала.
В письме А.С. Александрова, Ю.Б. Харитона, К.И. Щёлкина, А.Д. Сахарова, Я.Б. Зельдовича, адресованном В.А. Малышеву 24 июня 1954 г., впервые содержится упоминание о возможности создания водородных бомб на основе атомного обжатия /7, с. 174/: «В результате рассмотрения выявилась принципиальная возможность создания транспортабельных, весьма мощных и исключительно экономичных изделий на основе атомного обжатия с большим содержанием лития-6 <…> Следует подчеркнуть, что по изделиям АО мы в настоящее время не имеем ни окончательной схемы изделия, ни сколько-нибудь точных расчетов».
Подробный план исследований по принципу атомного обжатия содержится в отчете о работе сектора №1 КБ-11 за первое полугодие 1954 г., подписанном А.Д. Сахаровым и Ю.А. Романовым (06.08.1954 г.) /7, с. 230/:
«IV<… > Атомное обжатие.
Теоретические исследования по атомному обжатию проводятся совместно с сотрудниками сектора № 2.
Отчет А.Д. Сахарова и Д.А. Франк-Каменецкого
«Атомное обжатие»
9 декабря 1954 г.
I. Принцип действия
Система атомного обжатия (сокращенно АО) состоит из следующих основных элементов конструкции (см. схему 1).
<…> Применяя атомное обжатие, принципиально возможно сжать десятки и даже сотни кг легкого вещества внутри тяжелой оболочки до плотности, в десятки раз превосходящей его начальную плотность, что позволяет вызвать в легком веществе термоядерный взрыв с высоким коэффициентом использования. <…>
II. Дополнительные конструктивные элементы
Кроме описанных выше основных конструктивных элементов, в конструкцию могут быть введены дополнительные конструктивные элементы, необходимость которых в настоящее время не доказана. Вопрос о введении этих элементов в конструкцию будет решен после проведения расчетов и экспериментов. <…>
III. Ожидаемые характеристики системы
По предварительным оценкам принципиально возможно создание системы АО со следующими ориентировочными характеристиками. Общий вес около 15 тонн. <…> При сгорании легкого вещества на <…> % выделяется энергия, равная 7,5 мегатонн Т.Э. <…>
Создание технически совершенной системы АО в габарите, существенно меньшем 15 тонн, вероятно, является более сложной, но тоже выполнимой задачей. Созданию технически совершенной системы АО в габарите 15 тонн должен предшествовать опыт с более примитивной системой, проверяющий основные физические принципы АО и не требующий для своей подготовки длительной теоретической работы.
Григорий Михайлович Гандельман (1920-1993),
физик-теоретик, активный участник разработки первых атомных и термоядерных зарядов, лауреат двух Государственных премий, работал в КБ– 11 с 1948 г. по 1970 г.
Основные вопросы, связанные с атомным обжатием, находятся в стадии разработки.
1. Выход излучения из атомной <…> излучение выходит очень хорошо <…>.
2. Превращение энергии излучения в энергию, обжимающую основной объект. Предлагается <…>.
Эти принципы выработаны в результате коллективной работы секторов №№ 2 и 1 (Зельдович, Трутнев, Сахаров). Проведен ряд расчетов взаимодействия излучения с кожухом изделия и по прохождению излучения от инициирующего изделия внутри кожуха.
3. Обжатие основного объекта. Проводится ряд расчетов обжатия в разных предположениях о конструкции изделия.
4. Теория КПД атомно-обжатых систем <…>.
5. Инициирование при атомном обжатии <…>».
Восьмого декабря 1954 г. А.Д.Сахаров и Д.А. Франк-Каменецкий выпускают отчет «Атомное обжатие» /7, с. 281/.
Ту-16 – самолет-носитель термоядерных бомб
7. РАЗРАБОТКА РДС-37
К концу 1954 г. исследования и проработки принципа атомного окружения достигли уровня, достаточного для того, чтобы перевести вопрос в практическую плоскость – проектирование и подготовку к испытанию специального устройства по проверке этого принципа. Поскольку в планах КБ-11 эта разработка отсутствовала, то для этого требовалось специальное решение министра, а затем решение Правительства.
Непосредственно перед приездом в декабре 1954 г. в КБ-11 министра МСМ В.А. Малышева был составлен план работ по проблеме атомного обжатия, в котором детально определены этапы работ и ответственные за него/7, с. 282/.
Совместный план работ по проблеме АО секторов № 1 (Я.Б. Зельдович) и № 2 (А.Д. Сахаров)
«Руководители: 1) Е.И. Забабахин, 2) Я.Б. Зельдович, 3) Ю.А. Романов, 4) А.Д. Сахаров, 5) Д.А. Франк-Каменецкий.
1. Разработка модельной системы для проверки принципа посредством испытания на полигоне.
Выдача технического задания 01.02.55 г.
Разработка программы измерений 01.04.55 г.
Расчет ожидаемой мощности 01.07.55 г.
Исполнители: Забабахин, Франк-Каменецкий, Феоктистов, Гандельман, Адамский, Дмитриев, Трутнев, Рабинович, Родигин, Заграфов, Романов, Сахаров.
2. Разработка мощной системы АО весом 15 тонн. Задание на предварительное эскизное проектирование первого варианта к 01.04.55 г.
В случае успешного решения – задание на техническое проектирование к 01.12.55г.
Исполнители: Сахаров, Романов, Шумаев, Козлов, Бабаев, Гончаров, Заграфов, Курилов, Гандельман, Адамский.
3. Теория обжатия и внешних тепловых процессов в системах
а) Проникновение тепла в кожух.
б) Симметризация.
в) Внешняя гидродинамика; смягчение.
г) Приближенные методы расчета.
д) Анализ точных расчетов.
е) Усовершенствование методики точных расчетов. Предварительный отчет 01.06.55 г.
Расчеты конструктивных вариантов и окончательный отчет 01.12.55 г.
Исполнители: Забабахин, Попов, Вахрамеев, Адамский, Клинишов, Гандельман, Заграфов, Бабаев.
4. Расчеты мощности и инициирования систем АО.
а) Изучение влияния различных факторов на КПД сгорания легкого вещества.
б) Разбавленные системы (введение бериллия или неполностью обогащенного лития в ядерное горючее).
в) Расчет работы инициатора на разбавленном тяжелом веществе при наличии фона.
г) Инициатор с повышенной теплопроводностью (разведение бериллием).
д) Расчет инициатора типа «пузыря».
е) Расчет термоядерного инициатора.
ж) Теория автокаталитического инициатора. Предварительный отчет 01.03.55 г.
Отчет по приближенным методам 01.06.55 г. Расчеты конструктивных вариантов 01.06 и 01.12.55 г. Исполнители: Феоктистов, Рабинович, Трутнев, Франк-Каменецкий, Романов, Козлов, Гончаров, Чуразов.
5. Уточнение уравнений состояния и характеристик теплопроводности легких и тяжелых веществ.
Предварительный отчет 01.06.55 г. Окончательный отчет 31.12.55 г. Исполнители: Рабинович, Кузнецова, Климов, Александров, Обухов, Романов.
6. Изучение прохождения нейтронов через изделие и фильтр, участие в модельных опытах.
7. Расчеты несимметрии, неустойчивости и перемешивания.
Отчет к 01.12.55 г.
Исполнители: Бабаев, Дворовенко, Дмитриев, Сахаров».
По проблеме АО и ряду других плановых разработок КБ-11 24-25 декабря 1954 г. состоялся расширенный научно-технический совет КБ-11 под председательством И.В. Курчатова с участием министра МСМ В.А. Малышева/7, с. 288/.
* * *
Протокол расширенного заседания научно-технического совета КБ-11
24-25 декабря 1954 г.
«Присутствовали: тт. Курчатов И.В. (председатель НТС), Харитон Ю.Б. (зам. председателя НТС), Александров А. С., Алферов В. И., Альтшулер Л. В., Бессарабенко А. К., Боболев В. К., Галин Л. А., Гречишников В. Ф., Давиденко В. А., Духов Н. Л., Забабахин Е. И., Замятиин Ю. С., Захаренков А. Д., Зельдович Я. Б., Зернов П. М., Зысин Ю. А., Кочарянц С. Г., Лаврентьев М. А., НегинЕ.А., Некруткин В. М., Попов Н. А., Петров Н. А., Романов Ю. А., Сахаров А. Д., Терлецкий Н. А., Франк-Каменецкий Д. А., Цукерман В. А., Цырков Г. А., Шатилов В. Ф., Силкин А. С., Тамм И. Е., Зуевский В.А. и Бриш А. А.
В работе НТС принял участие министр среднего машиностроения т. Малышев В.А. Научно-технический совет рассмотрел и обсудил планы опытно-конструкторских и научно-технических работ КБ-11 на 1955 г. Докладывал т. Харитон Ю. Б».
План опытно-конструкторских работ по созданию новых типов атомного и водородного оружия НТС рассматривал по каждому изделию в отдельности и принимал специальные решения.
Доклад о термоядерном заряде на новом физическом принципе сделал Я.Б. Зельдович.
В отношении создания РДС-37 было существенно, что НТС отметил: «Для разработки изделия АО необходимо провести в 1955 г. модельный опыт с целью проверки сферической симметрии сжатия излучением. В этом опыте также будет зафиксирован ход нейтронной реакции и мощность взрыва основного изделия (обжимаемого)».
В обсуждениях вопроса отмечалось следующее:
«В КБ-11 длительное время обсуждалась схема модельного опыта и цель его проведения (т. Харитон). Вначале предполагалось определить лишь интенсивность излучения обжимающего изделия. Затем была установлена необходимость в проведении опыта с моделью, подобной полной конструкции системы АО.
Проведение модельного опыта по результатам будет аналогично точному расчету (т. Франк-Каменецкий). Опыт с модельной системой необходим для проверки принципа обжатия излучением. В случае положительных результатов модельного опыта разработка мощных изделий на принципе атомного обжатия продвинется далеко вперед (т. Курчатов).
Теоретически модельная система продумана в достаточной степени и даны большие запасы. Вся система точному расчету не подвергалась, но отдельные узлы просчитаны с достаточной точностью (т. Сахаров). Тт. Малышев и Курчатов считают целесообразным обсудить проблему АО с ведущими физиками (Арцимовичем, Леонтовичем, Ландау, Померанчуком) с целью дополнительной проверки идей и расчетов.
Большому значению проблемы АО посвящают свои выступления Тамм, Сахаров, Духов, Курчатов.
В основе этого крупного шага, нового этапа в развитии ядерного оружия, лежит простая физическая идея – обжатие излучением. Идея и применяемые физические законы не должны вызывать сомнений (Тамм). Атомное обжатие позволит использовать для получения взрыва относительно дешевые активные вещества и значительно повысит КПД изделий (Сахаров). АО открывает широкую перспективу в разработке мощных изделий, тогда как возможности известных конструкций (слойки, НБУ) ограничены (Курчатов). Необходимость мощных изделий очевидна, но нам нужны габаритные и дешевые изделия (т. Малышев), которые можно носить не только на самолете. Для разработки проблемы АО нужен не только энтузиазм, нужны расчеты, критика идей – серьезная проверка принципов проблемы. При разработке конструкции следует учитывать, что литий в ближайшее время дешевым не будет. Модельная система АО, которую предлагается испытать в 1955 г., должна быть по возможности подобной конструкции будущей бомбы и включать максимум ее элементов. Разработку проблемы АО целесообразно из общего плана КБ-11 исключить, составить отдельный план с подробной пояснительной запиской и представить на рассмотрение Правительства.
Решение:
1. План разработки проблемы АО с подробной пояснительной запиской представить на утверждение в СМ СССР отдельно от общего плана работ КБ-11.
2. Разрешить проведение разработки модельной системы для опыта в 1955 г. до утверждения плана».
Из следующих этапов разработки РДС-37 отметим выпуск технического задания на разработку РДС-37. Техническое задание на конструирование РДС-40 (37), предназначенное для проверки научных принципов, положенных в основу изделий с атомным обжатием, было выпущено А.Д. Сахаровым, Д.А. Франк-Каменецким и Л.П. Феоктистовым 03.02.55 и направлено в адрес Ю.Б. Харитона. ТЗ составлено в достаточно общем виде (всего 2 страницы и схематический чертеж) /7, с. 307/.
Интересным является проект постановления СМ СССР от 1-2 февраля 1955 г. /7, с. 305/, подготовленный Ю.Б. Харитоном, А.Д. Сахаровым, Я.Б. Зельдовичем: «В целях ликвидации отставания в области создания мощного водородного оружия с малыми затратами тяжелых активных веществ Совет министров СССР постановляет:
1. Обязать Министерство среднего машиностроения:
а) провести в 1955 г. научно-исследовательские работы по разработке конструкции водородного оружия, основанной на принципе атомного обжатия легких веществ, лития-6 и дейтерия (см. план работ КБ-11 – Приложение № 12);
б) представить к 1 июля 1955 г. в Совет министров СССР соображения о проведении экспериментального взрыва для проверки принципа атомного обжатия в 1955г.;
в) изготовить до 1 апреля 1955 г. 6 кг урана-233 для снаряжения опытных систем с атомным обжатием.
2. Обязать Академию наук СССР провести в Отделении прикладной математики (академика т. Келдыша) расчетно-теоретические работы (см. план работ ОПМ МИАН – Приложение № 22):
а) по устройству, предназначенному для экспериментальной проверки принципа атомного обжатия (до 01.VII.55r.);
б) по техническим показателям изделий с применением принципа атомного обжатия (до 01.1.1956 г.).
Исполнитель Трутнев Ю.А.; маш. 9/36оп. 27/155 г».
Уже 16 февраля Президиум ЦК КПСС утвердил предложения МСМ «о разработке мощной водородной бомбы, основанной на принципе окружения», а 17 февраля 1955 г. вышел приказ министра МСМ В.А. Малышева о разработке и испытании новой водородной бомбы /7, с. 311/. 24 февраля 1955 г. Д.А. Франк-Каменецкий и Г.М. Гандельман выпустили отчет о работах по проблеме АО за 1954 г., в котором достаточно полно излагаются результаты расчетов по АО и конструкторская схема А.О. 3 марта 1955 г. А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович, Ю.Н. Бабаев и Л.П. Феоктистов отправили в МИАН задание на расчет распространения излучения в соответствии с чертежом РДС-37. Одновременно велись работы по исследованию различных путей развития принципа радиационной имплозии и физических схем термоядерных зарядов на его основе. 8 марта 1955 г. В.И. Ритус предложил схему АО с двойным обжатием /7, с. 331/.
Следует подчеркнуть, что в 1955 г., кроме разработки РДС-37, велась масштабная работа по другим направлениям. План работ на 1955 г. определял разработку 5 ядерных зарядов, 8 ядерных боеприпасов.
Записка В.И. Ритуса
«О некоторых возможностях применения малого термоядерного заряда
Для атомного обжатия большого количества легкого вещества, по-видимому, целесообразно использовать в качестве обжимающего изделия систему из обычного изделия и маленького термоядерного заряда, так что вся система в целом будет выглядеть, как на рис. 11. <…>
После взрыва “7” происходит АО термоядерных зарядов “2” и “3”. <… >
Такое растущее со временем давление приводит, как известно, к значительно лучшему обжатию изделия “3”, чем давление, спадающее со временем.
Ниже приводятся некоторые расчеты обжатия и КПД конкретного малого термоядерного заряда».
Следует подчеркнуть, что в 1955 г., кроме разработки РДС-37, велась масштабная работа по другим направлениям. План работ на 1955 г. определял разработку 5 ядерных зарядов, 8 ядерных боеприпасов.
В зданиях бывших монастырских гостиниц располагались в 50-е годы теоретические отделы
Первая Электронно-вычислительная машина – «Стрела» – появилась в ОПМ в 1954 г.
8. ЗАВЕРШЕНИЕ РАЗРАБОТКИ РДС-37
26 мая 1955 г. Ю.Б. Харитон, А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович выпустили в одном экземпляре «Предложение по испытанию опытного устройства для проверки принципа окружения» /7, с. 362/:
«Основной задачей 1-го полугодия, согласно плану, является конструирование опытного устройства для проверки принципа окружения. В настоящее время конструкция устройства в основном определилась и приведены основные данные работы устройства. Ожидаемая мощность взрыва около 1 Мт, точность ± 40%, из них 40% – за счет горения U-235.
Для удобства проведения испытаний изделие оформлено в виде авиабомбы в габарите РДС-6СД и близкого веса (5570 кг).
Дальнейшие теоретические работы предполагается проводить в следующих направлениях:
а) конструирование изделия мощностью 10-25 мегатонн (диаметр миделя до 2,3 м, вес до 25 тонн), размер, вес, количество активного вещества должны быть уточнены, исходя из того, чтобы носитель был в состоянии донести груз на расстояние порядка 8000 км;
б) конструирование изделия в габарите и весе РДС-6СД, которое должно отличаться от предлагаемого устройства большей мощностью и экономичностью, а также возможностью применения его в голове ракеты Р– 7.
В ходе проектирования опытного устройства в течение января-мая 1955 г. были проделаны следующие работы:
1. Рассчитан процесс атомного взрыва и выхода энергии в виде излучения в двух вариантах основного заряда первичного изделия.
2. Рассмотрены тепловые процессы и расширение материала стенок кожуха при воздействии на них излучения высокой температуры.
Даны формулы для количества испаренного вещества, скорости ударной волны и других величин в зависимости от температуры и времени.
Для расчета мощности взрыва был заново рассмотрен вопрос об эффективных значениях нейтронных констант, входящих в расчет.
3. Рассчитан процесс ядерной реакции в нескольких вариантах основных изделий с различным расположением слоев и различным их сжатием к моменту начала ядерной реакции».
8 июля 1955 г. был выпущен отчет «Опытное устройство для проверки принципа окружения (расчетно-теоретические работы)», который является итоговым материалом по определению характеристик основных физических процессов, протекающих в РДС-37, его физических параметров, включая прогнозируемое энерговыделение/7, с. 377/.
Приведем ряд существенных выводов из этого отчета.
«Во введении указывается, что «принцип окружения разрабатывался в теоретических секторах с 1950 года». В начале 1954 года были достигнуты первые успехи, а именно выяснена принципиальная возможность получить симметричное обжатие водородной бомбы («основного изделия») за счет лучистого теплообмена дополнительного («первичного») изделия со слоем легкого вещества («обмазка»), окружающего основное изделие.
В изделиях, использующих принцип окружения, важнейшую роль играет ряд процессов, которые никогда ранее не были проверены экспериментально и не исследовались теоретически.
1. Лучистый теплообмен в полости сложной формы.
2. Проникновение тепла в «обмазку» и в «кожух», сопровождающееся разлетом в вакуум.
Согласно расчетам, предлагаемая система является надежной. Ее мощность оценена как лежащая в пределах 600-1400 тыс. тонн.
Разработка принципа окружения является одним из ярких примеров коллективного творчества. Одни давали идеи (идей потребовалось много, и некоторые из них независимо выдвигались несколькими авторами). Другие более отличались в выработке методов расчета и выяснении значения различных физических процессов.
В длинном списке участников разработки, приведенном на титульном листе, существенной оказалась роль каждого.
В обсуждении проблемы окружения на ранней стадии (1952 г.) весьма плодотворным было участие Давиденко В.А.
В разработке столь сложной системы особенно велика роль математических расчетов. В ряде случаев расчеты уравнений в частных производных кардинально исправляли наши представления о работе того или иного узла или о роли того или иного изменения в системе. Эти расчеты проводились, в основном, в Отделении прикладной математики МИАН СССР под общим руководством Келдыша М.В. и Тихонова А. Н.
1. Расчеты обжатия основного изделия проводились в ОПМ в отделе Семендяева К.А. Ряд расчетов был проведен в КБ-11 в отделе Адамской И.А. Отдельные расчеты проводились в отделе Самарского А. А.
2. Расчеты теплопередачи проводились в ОПМ, отдел Гельфанда И. М.
3. Расчеты КПД первичного изделия проводились в ОПМ, отдел Самарского А. А.
4. Расчеты проникновения тепла проводились в ОПМ, в отделе Самарского А. А.
5. Расчеты КПД взрыва основного изделия проводились в ОПМ, в отделе Самарского А.А. Ряд расчетов был проведен группой Халатникова И. М.
6. Расчет уравнений состояния был проведен группой Халатникова И. М.
Многие расчеты проводились на электронной машине ОПМ «Стрела». Были решены весьма сложные задачи разработки методов расчета, программирования и организации.
Разработка опытного устройства потребовала больших конструкторских, экспериментальных и технологических работ, проводившихся под руководством главного конструктора КБ-11 Харитона Ю. Б.
В конструкторских работах активное участие принимали Фишман Д. А., Терлецкий Н. А., Юрьев Б. А., Гречишников В. Ф., Матвеев Г. И., Бронников Н. В., Коблов П. И., Кочарянц С. Г., Алексеев В. Г., Додонов П. П., Богословский И. В., Янов А. И.
В разработке линз первичного изделия принимали участие Феоктистова Е. А., Терлецкая Б. А.
В газодинамических опытах участие принимали Захаренков А. Д., Казаченко Н. А., Кустов В. С., Иванов А. Г., Тарасов Д. М., Литвинов Б. В.
В начатых в настоящее время опытах по прохождению нейтронов в модели изделия принимают участие Давиденко В. А., Сциборский Б. Д., Малинкин А. А., Антропов Г. П.
Под руководством Д.А. Фишмана, Г.А. Соснина была разработана конструкция бериллиевой оболочки из 240 трехгрупповых призм со сферическими основаниями, в стыках углов которых ставились усеченные конусы в количестве 110 шт. (бериллий получали в Подольске (июнь 1955 г.), а на заводе № 1 КБ-1 проводилось изготовление «паркета»).
Разработка фокусирующих элементов была выполнена отделом 22 сектора 3 (Е.А. Феоктистова, Б.П. Терлецкий, Ю.А. Косачанов) в июне-сентябре 1955 г.
В сентябре 1955 г. Л.М. Тимониным, В.М. Герасимовым, И.Г. Проскуриным была измерена скорость УВ в первичном изделии на модельной сборке.
Были исследованы процессы разрушения кожуха (Н.А. Казаченко, В.С. Кустов, А.Г. Иванов, А.Р. Олейник).
Создание термоядерных зарядов первого поколения было связано с решением ряда сложных технологических задач изготовления деталей заряда из специальных материалов. В качестве примера приведем освоение к 1955 г. опытным заводом КБ-11 технологии низкотемпературного прессования деталей в прецизионных пресс-формах, однако качество деталей по пластичности и разноплотности требовало существенного улучшения.
К концу 50-х годов была создана уникальная технология «горячего» прессования при температурах исходного продукта, близких к плавлению. Плотность деталей была повышена почти до кристаллической, а разноплотность снижена до нескольких процентов. Технология «горячего» прессования обеспечила в дальнейшем изготовление большой номенклатуры деталей с высоким качеством плотности.
Разработка технологии находилась под постоянным вниманием Ю.Б. Харитона, Б.Г. Музрукова и конструкторов КБ-11. Большой вклад в создание этой уникальной технологии внесли В.В. Котов, В.Н. Николаев, Г.Г. Савкин, Н.Г. Шелатонь.
Во взрывных опытах по рентгенографированию динамических процессов использовались рентгеновские трубки, разработанные под руководством В.А. Цукермана и Д.М. Тарасова.
Для определения уровня обоснованности разработки термоядерного заряда на новом физическом принципе и принципиальной возможности проведения проверки его работы в натурном испытании в КБ-11 работала комиссия выдающихся ученых в составе И.Е. Тамма (председатель), М.В. Келдыша, М.А. Леонтовича, А.Д. Сахарова, В.Л. Гинзбурга, Я.Б. Зельдовича, И.М. Халатникова, которая ознакомилась с теоретическими и экспериментальными работами по изделию 37. На заседаниях комиссии были заслушаны доклады Сахарова, Зельдовича, Трутнева, Шумаева, Романова, Бабаева, Рабиновича, Гандельмана, Козлова, Александрова, Феодоритова, Сциборского, Замятина, Леденева и Тарасова и детально обсуждены проблемы, связанные с работой отдельных узлов изделия 37. Комиссия также ознакомилась с отчетами теоретических секторов № 1 и 2, содержащими физическое обоснование принципа атомного обжатия, изложение методов расчета и результатов расчетов этого изделия.
Из заключения комиссии И.Е. Тамма от 01 июля 1955 г./7, с.371/:
«Комиссия отмечает, что КБ-11 и ОПМ проделана весьма большая работа по исследованию новых физических принципов, положенных в основу конструкции водородных бомб с атомным обжатием.
Эти исследования показывают возможность создания водородных бомб с большими мощностями в ограниченных габаритах и со значительно меньшими затратами активных веществ по сравнению с затратами в существующих изделиях.
Комиссия считает, что следующим важнейшим этапом в развитии водородного оружия является испытание на полигоне № 2 предложенного КБ-11 опытного устройства.
Выполненные работы подтверждают целесообразность проведения этого испытания в 1955 г.
Комиссия рекомендует уточнить ряд положений ЯН дополнительными расчетами и опытами, перечисленными выше».
Юрий Александрович Романов
(1926 г. р.), физик-теоретик, ведущий разработчик первых термоядерных зарядов, научный руководитель работе отрасли по ПРО и ПВО, первый заместитель научного руководителя ВНИИТФ (1960-1967), заместитель научного руководителя ВНИИЭФ с 1967 г., Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и двух Государственных премий, работал в КБ-11 с 1950 г., в НИИ 1011 (ВНИИТФ) – с 1955 г.
Уверенность в надежности конструкции первого двухступенчатого термоядерного заряда 1955 г. была настолько велика, что в интересах безопасности испытания мощность термоядерного взрыва специально снизили в два раза.
26 сентября 1955 г. Ю.А.Романов выпустил отчет «Состояние расчетно-теоретических работ по опытному устройству РДС-40 (РДС-37)», в котором анализируется влияние различных физических эффектов на мощность изделия.
7 октября 1955 г. Ю.Б. Харитон, А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович выпустили отчет «Водородные бомбы с использованием принципа атомного обжатия. Опытное устройство для проверки принципа» /7, с. 397/.
Следует отметить, что конструкция изделия, представленная в теоретическом отчете конца июня 1955 г., отличается от испытанной 22 ноября 1955 г.
Изменения вводились вплоть до отправки на полигон. В частности, окончательный выбор элементов первичного узла был сделан только после проведения Крит-массовых экспериментов.
Окончательная сборка РДС-37 в корпусе авиабомбы проходила в специально построенном цеху с подведенными к нему железнодорожными путями.
Одним из интересных вопросов является вопрос о том, каким образом возникли идеи об основных элементах схемы термоядерного узла РДС-37 – первого двухстадийного термоядерного заряда на принципе имплозии. По своему структурному типу этот узел аналогичен гетерогенному ядру РДС-6с, откорректированному для существенно иных граничных условий, определяющих имплозию. Можно отметить, что РДС-6с оставил в «наследство» РДС-37 целый ряд важнейших идей:
• сферическую конфигурацию термоядерного узла;
• слоеную структуру горючего из дейтерида лития-6 и урана-238;
• урановое инициирующее ядро /1 /. Коэффициент усиления энерговыделения в РДС-37
составлял около двух порядков, в заряде не использовался тритий, термоядерным горючим был дейтерид лития, а основным делящимся материалом был U-238.
Энерговыделение заряда в эксперименте составило 1,6 Мт, а так как, по соображениям безопасности населения на Семипалатинском полигоне, заряд испытывался на неполную мощность, то прогнозируемое полномасштабное энерговыделение заряда составляло 3 Мт (это тоже смелый научный шаг).
Гостиница испытателей на Семипалатинском полигоне
