После ядерного взрыва на полигоне Капустин Яр поисковые группы разыскивали четыре стальные сферы диаметром 500 миллиметров. Для их обнаружения использовали высокочувствительные геологопоисковые радиометры.
Ещё недавно эти контейнеры находились под обтекателями баллистической ракеты Р-5. Незадолго до подрыва специальные устройства отделили их от корпуса носителя. В момент атомной вспышки сферы располагались всего в 140–150 метрах от центра взрыва.Внутри находились измерительные приборы и образцы электронной аппаратуры. Их подвергли действию ядерного взрыва, чтобы исследовать процессы, которые могли изменить представления о поражении баллистических целей.На высоте более 40 километров плотность воздуха мала, и непосредственное действие излучения на конструкцию становится существенным поражающим фактором. Ударная волна здесь сохраняется, но характер воздействия ядерного взрыва отличается от условий у земной поверхности.Рентгеновское излучение способно за чрезвычайно короткое время нагреть наружный слой материала и вызвать выброс части вещества. Возникающая отдача передаёт оставшейся конструкции механический импульс.При таком механизме объект получает нагрузку не от набегающей воздушной ударной волны, а от собственного поверхностного слоя, подвергшегося интенсивному облучению.Для противоракетной обороны открывалась возможность повреждать головную часть баллистической ракеты без непосредственного попадания противоракеты. Требовалось определить, насколько сильным может оказаться воздействие и при каких условиях оно способно вывести цель из строя.6 октября 1961 года в 10 часов 15 минут по московскому времени ракета Р-5 доставила ядерный заряд мощностью 40 килотонн на высоту 41,3 километра. Там произошёл подрыв.Испытание получило название «Гром». Его подробная схема сохранилась во втором томе издания «Ядерные испытания СССР», подготовленного под редакцией В. Н. Михайлова.Почему после бомбардировщиков понадобилась защита от боеголовок?За месяц до «Грома», 6 сентября 1961 года, на полигоне Капустин Яр состоялась операция «Гроза». Тогда ядерный заряд мощностью 11 килотонн взорвался на высоте 22,7 километра.Приборные ракеты 207АТ и измерительные контейнеры на аэростате регистрировали поражающие факторы взрыва. Исследования проводились прежде всего в интересах противовоздушной обороны.Советские военные рассчитывали использовать ядерные зенитные ракеты против групп стратегических бомбардировщиков. Один подрыв позволял воздействовать сразу на несколько самолётов и уменьшал зависимость результата от точности наведения на отдельную цель.Об истории подобного вооружения рассказывалось в материале «Ядерные боевые части в отечественной ПВО и ПРО».К началу 1960-х годов всё большую угрозу представляли баллистические ракеты. Их головные части двигались со скоростями, недоступными самолётам того времени. Значительная часть траектории проходила вне плотных слоёв атмосферы, а время для обнаружения цели и наведения противоракеты было ограниченным.4 марта 1961 года экспериментальная система «А», созданная под руководством Григория Васильевича Кисунько, успешно перехватила баллистическую цель.Противоракета В-1000 с осколочно-фугасной боевой частью поразила головную часть ракеты Р-12 на высоте около 25 километров. Вместо штатного боевого заряда на Р-12 находился инертный весовой макет — стальная плита массой 500 килограммов.По данным кинофоторегистрации, после подрыва боевой части В-1000 головная часть Р-12 начала разваливаться на части.Испытание подтвердило возможность перехвата баллистической цели, одновременно продемонстрировав высокие требования к точности наведения.Ядерный заряд мог позволить поражать цель при большем удалении от точки подрыва. Однако такой перехват требовал знания закономерностей распространения излучения и его воздействия на защищённую конструкцию.В книге «Укрощение ядра» Игорь Андрюшин, Александр Чернышев и Юрий Юдин связывают операцию «Гром» с исследованием поражающих факторов высотного ядерного взрыва в интересах ПРО.Для разработчиков противоракет задача состояла уже не только в определении мощности заряда. Необходимо было установить, каким образом выделившаяся энергия действует на баллистическую цель и при каких условиях может вызвать повреждения, достаточные для её поражения.Как Р-5 превратилась в измерительную лабораторию?Баллистическую ракету семейства Р-5 разработали в ОКБ-1 Сергея Павловича Королёва. Первый пуск состоялся 15 марта 1953 года на полигоне Капустин Яр.Позднее на её основе создали модификацию Р-5М, предназначенную для доставки ядерного боевого заряда.2 февраля 1956 года Р-5М использовали в операции «Байкал», когда баллистическая ракета доставила реальный ядерный заряд в заданный район поражения.История семейства подробно изложена в «Энциклопедии отечественного ракетного оружия» Александра Широкорада. Создание Р-5 рассматривалось также в статье «Вступление СССР в ракетный век. Прорыв. Создание ракеты Р-5».Для октябрьского эксперимента 1961 года ракету использовали иначе.Носителем стал вариант Р-5 с неотделяемой головной частью. Его траектория была близка к вертикальной: ядерный заряд следовало доставить в заданную точку атмосферы на высоте около 40 километров.Советская одноступенчатая жидкостная баллистическая ракета средней дальности Р-5М (индекс ГРАУ — 8А62М, модификация ракеты Р-5 «Победа») на стартовой позиции. Подготовка эксперимента объединяла физиков, конструкторов ракет, специалистов по измерительной технике и военных. Работы с высотными ядерными взрывами входили в более широкую исследовательскую программу, научное руководство которой осуществлял академик Александр Николаевич Щукин.Каждая участвовавшая организация отвечала за свою часть опыта: носитель и его автоматику, измерительные контейнеры, регистрацию излучения, передачу телеметрии и работу наземных пунктов.На корпусе Р-5 под специальными обтекателями разместили четыре стальные сферы диаметром 500 миллиметров. Снаружи их покрыли термостойким материалом.Внутри находились датчики гамма-излучения, нейтронных потоков, деформаций корпуса и механических нагрузок, а также образцы электронной аппаратуры.Контейнеры освобождались непосредственно перед ядерным взрывом. При этом испытателям необходимо было установить действительное расстояние между каждым из них и точкой подрыва.Зачем контейнерам понадобился стальной тросик?Каждая сфера крепилась к корпусу ракеты пиротехническими замками.Незадолго до взрыва автоматика подавала команду на их освобождение. Контейнеры скатывались по направляющим, установленным под углом 30 градусов к корпусу носителя, и удалялись от него.При отделении контейнер вытягивал за собой стальной тросик.Через каждые 20 метров его длины размещались проволочные датчики. По мере вытягивания тросика они последовательно разрывались, формируя электрические сигналы, которые передавались по телеметрии на наземный приёмный пункт.По этим сигналам определяли, насколько далеко контейнер успел отойти от ракеты.В момент ядерного взрыва четыре сферы находились на расстоянии 140–150 метров от его центра.Зарегистрированные механические нагрузки и интенсивность излучения можно было сопоставить с фактическим положением измерительной аппаратуры относительно заряда.Схема отделения контейнеров приведена в описании операции, опубликованном под редакцией В. Н. Михайлова.После подрыва сферы свободно падали на землю. Для их поиска использовали высокочувствительные геологопоисковые радиометры.Опубликованное описание не сообщает, были ли обнаружены все четыре контейнера и что показал их последующий осмотр.В самом опыте сочетались два метода исследования. Телеметрия позволяла регистрировать быстропротекающие процессы, а находившиеся внутри контейнеров элементы аппаратуры предназначались для изучения последствий облучения.Что измеряли возле центра ядерного взрыва?Четыре стальные сферы представляли собой небольшие испытательные стенды. В них размещались приборы для регистрации нескольких видов воздействия.В программе «Грома» необходимо различать три физических процесса.Первый — проникающая радиация, прежде всего гамма-излучение и нейтронные потоки. Они могли воздействовать на внутреннюю аппаратуру баллистической цели и вызывать радиационные повреждения.Второй — механический импульс от рентгеновского облучения поверхности.Третий — газодинамическое воздействие, возникающее в результате распространения ударной волны в окружающем воздухе.Аппаратура четырёх контейнеров была предназначена для регистрации радиационного воздействия и механической реакции конструкции.Гамма-излучение и нейтронные потоки регистрировали соответствующими датчиками. Тензометрические приборы фиксировали деформации корпуса. Измерители перегрузки регистрировали ускорения, характеризовавшие суммарную механическую реакцию контейнера.Отдельная группа приборов предназначалась для определения механического импульса от рентгеновского облучения.В. М. Грибанов, А. В. Острик и С. С. Слободчиков в главе «Тепловое и механическое действие рентгеновского излучения на материалы и преграды» второго тома «Физики ядерного взрыва» рассматривают передачу энергии излучения материалу и возникающие механические нагрузки. Общие закономерности механического действия ядерного взрыва изложены также в работе Владимира Архипова и его соавторов.Внутри сфер находились кассеты с элементами электронной аппаратуры. Их подвергали проникающей радиации для оценки возможных повреждений.Температуру определяли с помощью термокрасочных индикаторов, нанесённых на внутренние поверхности контейнеров.Исследователи стремились установить связь между внешним воздействием и реакцией объекта: излучением, механической нагрузкой, деформацией металла и возможными повреждениями электронных компонентов.В опубликованном описании операции подробно перечислены измерительные средства и их назначение. Однако полных численных результатов регистрации механического импульса, деформаций корпуса и радиационных повреждений там нет. Не приводятся и рассчитанные по этим данным радиусы поражения конкретных баллистических головных частей.Доступные материалы позволяют восстановить постановку эксперимента и характер измерявшихся величин, но не дают возможности самостоятельно рассчитать эффективность специальной боевой части против определённой цели.Почему две ракеты отправили на расстояние около 40 километров?Четыре стальные сферы находились непосредственно возле центра взрыва. Для изучения распространения проникающей радиации на больших расстояниях потребовались другие носители.В операции «Гром» вновь использовали приборные ракеты 207АТ.Они уже участвовали в сентябрьской «Грозе», но теперь их пуски согласовали со стартом баллистической Р-5.Первую 207АТ запустили через 10 секунд после старта Р-5. Вторую — через 20 секунд после него.Интервалы отсчитывались от пуска ракеты-носителя, а не от момента ядерного взрыва. В сентябрьском эксперименте десятисекундный интервал относился к прохождению приборной ракеты вблизи центра радиоактивного облака уже после подрыва.К моменту взрыва приборные ракеты 207АТ находились на высотах около 31 и 39 километров соответственно.Область исследований распространения гамма-излучения и нейтронов располагалась на расстояниях 35–40 километров от центра взрыва. Обе приборные ракеты находились приблизительно в 40 километрах от него.Их аппаратура регистрировала гамма-излучение и потоки нейтронов в условиях пониженной плотности воздуха. Использование двух носителей повышало надёжность получения экспериментальных данных.Возле центра располагались контейнеры с приборами, предназначенными в том числе для определения механического воздействия на конструкцию. На больших расстояниях приборные ракеты 207АТ измеряли распространение проникающей радиации.Данные о радиационном поле требовались для расчётов воздействия на удалённые объекты, а регистрация механической реакции конструкции — для оценки одного из возможных механизмов её поражения.Что изменили опыты на высотах 150 и 300 километров?Через три недели после «Грома», 27 октября 1961 года, на полигоне Капустин Яр состоялись операции «К-1» и «К-2».Баллистические ракеты Р-12 доставили ядерные заряды мощностью по 1,2 килотонны на высоты 150 и 300 километров.По сравнению с «Громом» мощность зарядов уменьшилась в десятки раз. Взрывы происходили в иных атмосферных условиях, и задачи исследования расширились.Специалисты изучали ионизацию верхних слоёв атмосферы, воздействие высотных ядерных взрывов на средства радиолокации, радиосвязи и другие технические системы.Для противоракетной обороны возникала собственная проблема.Применение ядерного заряда могло повредить приближающуюся баллистическую цель, но созданные взрывом области ионизации способны были затруднить дальнейшее радиолокационное наблюдение.Отсюда следовала необходимость исследовать работу средств обнаружения и сопровождения после высотного подрыва.Один из экспериментов этой серии уже рассматривался в материале «150 секунд между пусками: зачем СССР запускал вторую Р-12 вслед за ядерной».Осенью 1961 года советская программа высотных ядерных испытаний прошла несколько последовательных этапов.«Гроза» была связана прежде всего с защитой от стратегической авиации. «Гром» позволял исследовать поражающие факторы применительно к баллистическим целям. Серия «К» расширила исследования на большие высоты, где особое значение имели радиотехнические последствия ядерного взрыва.Какой ответ получила противоракетная оборона?Операция «Гром» не была испытанием готовой системы ПРО с ядерной противоракетой. Её участники не перехватывали реальную баллистическую цель, а исследовали физические воздействия, которые в будущем могли использоваться для её поражения.Для расчёта ядерного перехвата требовалось учитывать несколько механизмов поражения, действовавших по-разному: непосредственное радиационное воздействие на аппаратуру, механическую нагрузку от рентгеновского облучения поверхности и действие ударной волны.Каждый механизм зависел от высоты взрыва, расстояния до цели, свойств материалов и конструкции защищаемого объекта.Испытатели разрабатывали и проверяли способы получения величин, необходимых для соответствующих расчётов.Именно здесь проходила граница между демонстрацией мощности ядерного заряда и исследованием его эффективности как оружия против баллистических целей.Для будущей ПРО требовалось знать уже не просто, способен ли ядерный взрыв уничтожить цель. Нужно было определить, каким физическим механизмом он создаёт повреждение, как измерить это воздействие и при каком удалении его можно использовать для расчёта перехвата.Четыре стальные сферы стали частью именно такой работы: превращения разрушительной силы ядерного заряда в измеряемые величины, по которым можно рассчитывать поражение баллистической цели.Источники и литератураЯдерные испытания СССР. Т. 2: Технологии ядерных испытаний СССР. Воздействие на окружающую среду. Меры по обеспечению безопасности. Ядерные полигоны и площадки / под ред. В. Н. Михайлова. — Саров, 1997.Андрюшин И. А., Чернышев А. К., Юдин Ю. А. Укрощение ядра: страницы истории ядерного оружия и ядерной инфраструктуры СССР. — Саров; Саранск: типография «Красный Октябрь», 2003.Широкорад А. Б. Энциклопедия отечественного ракетного оружия. 1817–2002 / под общ. ред. А. Е. Тараса. — М.: АСТ; Минск: Харвест, 2003.Физика ядерного взрыва. В 2 т. Т. 2: Действие взрыва / гл. ред. В. М. Лоборев. — М.: Наука; Физматлит, 1997.Механическое действие ядерного взрыва / В. Н. Архипов, В. А. Борисов, А. М. Будков и др. — М.: Физматлит, 2003.
Расчёт стоимости отправки груза
