Авиация и ядерные испытания
Шрифт:
С конца 50-х гг. при взаимодействии с ВНИИЭФом и со вновь образованными в системе Минсредмаша институтами (ВНИИТФ — Челябинск по ядерным авиабомбам для авиации ВВС и ВМФ; ВНИИА — Москва по ЯБП для авиационных крылатых ракет) заказывающие управления Минобороны и организации разработчиков изделий Минсредмаша стали руководствоваться общепринятым порядком разработки образцов вооружения, начиная с формирования ТТТ на них.
18. Подготовительные работы к испытаниям на Новоземельском полигоне
Необходимость обеспечения безопасности испытаний ядерных зарядов со всевозрастающими мощностями привела к принятию решения о переносе их на Новоземельский полигон. К этому времени Военно-Морским Флотом был уже сформирован на о-ве Новая Земля так называемый «объект 700», предназначенный для испытаний торпедного ядерного оружия в условиях подводного взрыва. В 1955 г. на этом объекте были проведены первые подводные ядерные испытания. Для использования о-ва Новая Земля в качестве полигона для воздушных ядерных
Подготовку изделий к испытаниям и базирование самолетов-носителей планировалось проводить на вновь строящемся аэродроме «Оленья» на Кольском п-ове. Предварительное согласование вопросов размещения авиагруппы и взаимодействия с воинской частью аэродрома «Оленья» было осуществлено в 1956 г. группой офицеров штаба 71-го полигона во главе с полковником Урюпиным В.И.
В этом же году мне пришлось участвовать в рекогносцировочной командировке на о-в Новая Земля в составе группы офицеров 6 Управления ВМФ и представителей ИХФ АН СССР. Острова Новой Земли представляют архипелаг в Северном Ледовитом океане, расположенный между Баренцевым и Карским морями. Он включает два больших острова — Северный и Южный, разделенные проливом Маточкин Шар.
Цель для бомбометания и опытное поле с измерительной аппаратурой были определены в р-не пролива Маточкин Шар. По результатам осмотра места были решены вопросы размещения в зоне опытного поля цели для бомбометания с использованием оптических и радиолокационных средств самолетов-носителей, а также пункта радиотелеметрического контроля работы автоматики на траектории падения.
В соответствии с выбором зон базирования основных объектов определился и маршрут полета группы самолета-носителя: взлет с изделием с аэродрома «Оленья», полет над водными просторами через мыс Канин нос, Рогачево, Панькова Земля и далее к цели в районе пролива Маточкин Шар. Прицельное сбрасывание предусматривалось проводить с предварительным выполнением холостого захода. После выполнения задания — возвращение на аэродром вылета.
Охрана самолетов-носителей в полете возлагалась на экипажи самолетов-истребителей Як-25 войск ПВО страны с использованием промежуточных аэродромов Амдерма и Рогачево для смены сопровождающих пар истребителей. Штабами ВВС, ВМФ, ПВО была определена и организована шифрованная, засекреченная и открытая связь между объектами, входящими в общую схему проведения испытаний. Координация работ авиагруппы аэродрома «Оленья» и опытного поля «объекта 700» осуществлялась через соответствующие командные пункты. На полигоне о-ва Новая Земля был предусмотрен Центральный пункт ВВС, работу которого возглавлял генерал Чернорез В.А. Во многих случаях эта работа возлагалась на полковника Голубева Г.Т. К Центральному командному пункту ВВС была прикреплена и группа радиотелеметрического контроля работы автоматики на траектории падения. Штаб руководителя испытаниями и его командный пункт, совмещенный с КП авиагруппы 71-го полигона, располагались на аэродроме «Оленья», откуда управляли полетами самолетов-носителей.
19. Обеспечение безопасности ядерных испытаний. Самолетные средства измерений
Для обеспечения безопасности ядерные испытания перенесли в безлюдную зону Ледовитого океана; расстояние до жизненно важных объектов Мурманской обл. и границ европейских государств достигало 900 км, а до населенного пункта Амдерма — 450 км. Однако задача обеспечения безопасности самолетов-носителей оставалась актуальной.
Как отмечалось, каждое очередное испытание изделия с повышенной мощностью, по сравнению с ранее испытанными, требовало особого рассмотрения и принятия необходимых мер. Начавшиеся ядерные испытания с десятков килотонн мощности взрыва с переходом на полигон о-ва Новая Земля предполагали увеличение ее в сотни и тысячи раз. При этом высота полетов при бомбометании, определяемая летными характеристиками самолетов-носителей, практически оставалась на том же уровне — 10–12 км, а высота взрывов возросла до нескольких километров — исключалось касание «огненным шаром» поверхности Земли, радиоактивное заражение местности и атмосферы. Таким образом, для изделий, обладающих обычными аэробаллистическими характеристиками, расчетное значение расстояний от точки взрыва до самолета-носителя существенно сократилось и достигало 6–7 км. Естественно, для таких удалений гарантировать безопасность самолетов-носителей при мегатонных взрывах оснований не имелось. Решить задачу можно путем увеличения времени падения изделия от высоты сбрасывания до высоты взрыва за счет использования парашютных систем. За это время самолет мог уйти на гарантированно безопасное расстояние. Однако при этом необходимо было учитывать, что увеличение времени замедленного снижения изделия могло привести к недопустимо большим промахам бомбометания, вызываемым влиянием ветра. Это может привести к утрате значительного объема наземных измерений. В выборе парашютной системы немаловажным является и то обстоятельство, что применяемая при
Второй путь обеспечения безопасности испытаний — повышение защитных свойств самолета от воздействия поражающих факторов взрыва. Для защиты от теплового воздействия светового излучения взрыва на самолетах тонкие дюралюминиевые обшивки на элеронах и рулях управления были заменены на утолщенные, кабины пилотов и кормовые закрывались светонепроницаемыми и металлическими шторками, а облучаемые с нижней полусферы поверхности самолета окрашивались специальными белыми красками с высокой термостойкостью и отражательной способностью до 95–97 %. Что касается ударной волны, то на самолетах, по существу, не могли быть реализованы какие-либо меры, усиливающие прочностные характеристики силовых элементов конструкции, повышающие устойчивость полета самолета и управляемость ими в условиях воздействия УВ. Эти характеристики определялись конструктивными особенностями самолета, закладываемыми на этапе проектирования. При этом возможность изменения их какими-либо доработками в процессе испытаний исключалась. Кроме этого важно было изучить воздействие УВ на работу двигателей самолетов — было опасение срыва нормальной работы их, вплоть до того, что они могли заглохнуть, а это уже предпосылки катастрофы. Задачу обеспечения безопасности самолетов-носителей при воздушных ядерных испытаниях изделий приходилось решать комплексно. Исходными данными для расчетов были ожидаемая мощность взрыва и соответствующая ей назначаемая высота взрыва. В расчетах учету подлежали аэробаллистические характеристики изделия, степень защищенности самолета от светового излучения, а также летно-технические и прочностные характеристики самолета. В случае несоответствия значений расчетных воздействий допустимым по условиям безопасности самолета принималось решение об оснащении изделия парашютной системой. Таким образом, обеспечение безопасности самолета-носителя при ядерных испытаниях требовало учета многих факторов. Значительную роль при этом имели расчеты, основанные на экспериментальных материалах, измерениях опытных полей полигонов и самолетных. При этом роль самолетных измерений была весьма существенной, а по некоторым параметрам — определяющей.
Принимая во внимание значительность самолетных измерений в ядерных испытаниях, приведу краткие сведения о комплексе самолетных средств, которые решали следующие основные задачи: определение мощности взрыва, измерение поражающих факторов взрыва, воздействующих на самолет в полете, оценку ответной реакции элементов конструкции самолета на воздействие этих факторов. В уточнении закономерностей распространения поражающих факторов в атмосфере большое значение имели приборы самолетных навигационных измерений и материалы метеорологических наблюдений. Роль самолетных измерений наряду с решением задач безопасности полетов также значительно возросла и в связи с тем, что средства опытного поля полигона о-ва Новая Земля в 1961–1962 гг. не могли обеспечить полноту измерений основных параметров взрыва в соответствии с задачами испытаний.
Определение мощности взрыва
Определение мощности взрыва полного тротилового эквивалента (ПТЭ) при испытаниях являлось одной из главных задач. Основным способом экспериментального определения ПТЭ взрыва при атмосферных испытаниях был принят метод, основанный на регистрации развития светящейся области в течение ее первой фазы, — метод «огненного шара» (ОШ). Этот метод, обладавший высокой точностью, имел основное применение в наземных измерительных комплексах полигонов. Наши испытатели совместно с представителями ОКБ-156 МАП и ИХФ АН СССР внедрили метод ОШ в систему самолетных измерений путем установки на самолет-носитель Ту-16 камеры СК-ЗМ, применяемой в комплексе наземных измерений. Однако работу до практического применения довести не удалось из-за их особенностей конструктивного исполнения. Для метода ОШ требовалась разработка, изготовление и внедрение на самолет специальной дальномерной системы, фиксирующей расстояние от камеры до точки взрыва. Вместе с тем наземные измерения мощности взрыва методом ОШ позволили оценить и внедрить в систему самолетных измерений приборы, основанные на использовании других принципов.
Были также проведены работы по использованию доработанных штатных самолетных аэрофотоаппаратов (АФА) для измерений мощности по методу ОШ. Доработанные АФА давали возможность фиксировать на неподвижную фотопленку через вращающийся обтюратор развитие ОШ в первой фазе свечения. Вмонтированный в АФА фотоэлемент обеспечивал регистрацию моментов экспонирования. При этом имелась возможность в одном полете неоднократно проводить измерения с предварительной частичной перемоткой пленки АФА перед очередным взрывом. АФА имели длиннофокусные объективы, что позволяло получать изображения ОШ более четко и больших размеров, чем это было возможно на СК-ЗМ. Идея внедрения этих средств сулила в сочетании с дальномерными системами хорошую перспективу. Однако задержки в разработке специальных дальномерных систем на этом этапе не позволили использовать эти методические проработки с должным эффектом.