Что происходит на полигоне на Новой Земле

В конце августа 2021 года «Росатом» опубликовал документальный фильм о создании и испытании «Царь-бомбы» на полигоне Новая Земля в 1961 году. Вспоминаем историю этих испытаний и рассказываем, что происходит на Новой Земле сейчас.

«Ядерный блеф»

После Второй мировой войны отношения между вчерашними союзниками — СССР и США — быстро ухудшились. Сверхдержавы начали гонку вооружений, создавая, испытывая и принимая на вооружение все более мощные образцы военной техники. Хотя ядерное оружие к началу 1950-х было у обоих государств, к середине десятилетия ядерный баланс был в пользу США, которые обладали преимуществом как по количеству ядерных боевых блоков, так и по средствам их доставки.

СССР создал и испытал собственное ядерное оружие, однако разнообразие боевых блоков было небольшим. Кроме того, у страны не было баллистических ракет для доставки ядерных зарядов на сколь-нибудь значительные расстояния, в то время как в США уже полным ходом разрабатывалась межконтинентальная баллистическая ракета Minuteman с дальностью полета более 9 тысяч километров. Пользуясь этим, американские власти начали во взаимоотношениях с СССР прибегать к ядерному шантажу: так называют доктрину, при которой одно государство, угрожая ядерным ударом, пытается заставить другое выполнить его требования.

В случае с СССР ядерный шантаж проявлялся, помимо прочего, в регулярном патрулировании границ Советского Союза стратегическими бомбардировщиками B-52 Stratofortress с ядерным оружием на борту. Полеты проводились в рамках операции «Хромированный купол» и предназначались не только для запугивания советского руководства, но и для того, чтобы в случае начала войны нанести быстрый удар по целям на территории СССР.

«Кузькина мать»

Именно в рамках концепции ядерного сдерживания в 1956 году под руководством академика Игоря Курчатова стартовали работы по созданию мощной термоядерной бомбы. Целей у проекта было несколько: запугивание США, разработка и проверка технологий проектирования и конструирования термоядерных зарядов многоступенчатого типа (для подрыва необходим перенос энергии взрыва от первичных зарядов к основному заряду).

Этот проект шел в рамках строжайшей секретности, а потому даже не имел официального обозначения. В документах создаваемое оружие иногда не имело названия вовсе, а иногда проходило как РДС-202, АН602 или «изделие В». Названия «Царь-бомба» и «Кузькина мать», под которыми боеприпас широко известен сегодня, появились позже и тогда в ходу не были. «Царь-бомбой» боеприпас назвали, чтобы обозначить подчеркнуть его исключительную мощность, а «Кузькиной матерью» — с легкой руки Никиты Хрущева, который в 1959 году в обращении к президенту США Ричарду Никсону использовал это выражение.

Позднее к бомбе прилипло еще несколько названий, включая «Ивана», но они популярными не стали.

Проект создания самой мощной в мире термоядерной бомбы проводился в два этапа. Первым из них занимался НИИ-1011 (сегодня — «Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский НИИ технической физики» в Снежинске). Изначально планировалось оценить возможности создания термоядерных зарядов мощностью от 150 мегатонн до одной гигатонны. Для этого требовалось разработать боеприпас мощностью до 30 мегатонн — для подтверждения возможности создания боеприпасов очень большой мощности.

За основу разработчики взяли стоявшую на вооружении двухступенчатую термоядерную бомбу РДС-37 мощностью 3 мегатонны. В ней основной термоядерный заряд инициировался продуктами взрыва и ударной волной первичного ядерного заряда. В 1956 году НИИ-1011 отчитался о возможности создания варианта РДС-37 мощностью до 38 мегатонн. Однако в реальности исследователям удалось добиться оценочной мощности устройства только в 15 мегатонн, из-за чего завершение создание бомбы и ее испытания отменили.

Полученные по проекту наработки были использованы уже во втором этапе проекта, который вело КБ-11 (сегодня — «Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский НИИ экспериментальной физики» в Сарове). Это конструкторское бюро в 1960 году приступило к разработке термоядерного заряда проектной мощностью 100 мегатонн. Боеприпас предполагалось создать по трехступенчатой схеме. Согласно проекту, в корпусе из природного урана-238 планировалось разместить три ядерных заряда. Два первичных — в носовой и хвостовой частях бомбы, а один — вторичный — между ними. Сам корпус должен был стать третичным зарядом.

Предполагалось, что при подрыве два первичных заряда мощностью 750 килотонн каждый будут обжимать вторичный ядерный заряд, запуская в нем цепную реакцию. Мощность подрыва этого заряда составила бы 50 мегатонн. Затем уже вторичный заряд запустил бы подрыв третичного заряда, вклад которого в итоговую мощность взрыва составила бы еще 50 мегатонн. Однако позднее от такой конструкции бомбы отказались: расчеты показали, что подрыве образовался бы очень высокий уровень радиоактивного загрязнения из-за подрыва третичного заряда.

В итоге разработчики сосредоточились на создании двухступенчатой бомбы, в которой третичный заряд был бы заменен на свинец. Это позволило бы ограничить разлет непрореагировавшего вещества, а значит область заражения, а также касания огненного шара земной поверхности, что тоже внесло свой вклад в загрязнение. В итоге к 1961 году в СССР был создан ядерный боеприпас, в котором было реализовано множество инновационных технических решений, в том числе обжатие основного заряда с двух полюсов, а не по кругу, как в бомбах предыдущих конструкций.

Была разработана и высокоточная система синхронизации, которая инициировала подрыв двух первичных зарядов с разницей не более 0,1 микросекунды.

Белый самолет

Для испытаний новой бомбы планировалось использовать стратегический бомбардировщик Ту-95, но его конструкцию пришлось сильно модифицировать. Дело в том, что новый боеприпас не помещался в стандартный бомбовый отсек. Разработчикам пришлось убрать фюзеляжные топливные баки, усилить систему крепления и перенести ее таким образом, чтобы крупный боеприпас (его макет к этому времени был уже готов) уместился в специально расширенном бомбовом отсеке.

В итоге для модифицированного Ту-95, получившего обозначение Ту-95-202, был создан новый балочный держатель авиабомбы с тремя бомбардировочными замками, каждый из которых был рассчитан на нагрузку массой до 9 тонн. Срабатывание замков обеспечивалось новой системой синхронизации. Впрочем, на деле все оказалось сложнее. К тому моменту, когда бомба была готова, оказалось, что она имеет массу существенно большую расчетной. Габариты боеприпаса также оказались больше ожидаемых. Масса бомбы составила 24 тонны, а масса ее парашютной системы — 0,8 тонны.

В итоге разработчикам пришлось заменить все бомбовые замки на устройства, рассчитанные на удержание большей массы. Кроме того, Ту-95-202 лишился створок бомбового отсека — они просто не закрывались. Сам самолет был покрыт светоотражающей «противоатомной» белой краской, которая должна была защитить его от светового и теплового воздействия взрыва. К осени 1961 года все работы по модификации бомбардировщика были полностью закончены — они проводились на Куйбышевском авиационном заводе. Летные испытания Ту-95-202 были проведены в сентябре.

Чистый взрыв

К концу октября готовый самолет и бомбу перевезли на аэродром в Оленье Губе на Новой Земле, где к тому времени также был оборудован полигон. Испытания состоялись 30 октября 1961 года. Ту-95-202 с бомбой на борту взлетел в сопровождении бомбардировщика Ту-16, с которого велось наблюдение за экспериментом. В качестве цели для сброса боеприпаса был выбран один из островов архипелага Новая Земля. Бомбардировщик успешно сбросил бомбу с высоты 11,5 тысячи метров над целью, вскоре после этого раскрылся парашют бомбы.

Спустя 189 секунд после сброса по команде барометрического взрывателя (устройства, срабатывавшего при определенном атмосферном давлении) был произведен подрыв. В этот момент бомба находилась на высоте около четырех тысяч метров над целью. К моменту взрыва носитель отлетел от точки сброса на 39 километров. Вспышка взрыва была настолько яркой, что ее было видно за тысячу километров. Облако взрыва поднялось на высоту 67 километроов.

Ударная волна догнала сбросивший бомбу самолет на расстоянии 115 километров от точки сброса, но уже была ослаблена и не повлияла на полет. При этом экипаж ощутил жесткие вибрации. В нескольких местах на самолете, покрытом белой краской, образовались подпалины. В результате взрыва термоядерной бомбы возникли электромагнитные помехи, которые нарушили радиосвязь в округе на 40 минут. В частности, все это время не было связи с Ту-95-202 и сопровождавшим его Ту-16, из-за чего наблюдатели не знали, что произошло с самолетами.

Взрывная волна обогнула Землю три раза. На острове Диксон в Карском море на расстоянии 780 километров от точки взрыва взрывной волной выбило окна в домах. Но радиационное загрязнение на острове, над которым был произведен взрыв, оказалось минимальным. Когда через два часа после подрыва «Кузькиной матери» на место прибыли исследователи, уровень радиации не представлял опасности для людей. По этой причине испытанную бомбу позднее иногда называли «чистой».