РВСН и прочие СЯС, а также ТЯО

Одним из главных достижений при разработке баллистических ракет подводных лодок третьего поколения стало создание высокоскоростных боевых блоков с зарядами  малого  и среднего  классов  мощности.  Оно  заложило  основы  для  разработки  разделяющихся головных частей и в значительной степени определило  паритетный  уровень  характеристик морских ракет, комплексов и боевого оснащения,  влияющих на стратегическую стабильность, обеспечивающих стратегическое сдерживание. Впервые  в практике  конструирования  ядерных боеголовок в СССР конструкторами ВНИИ приборостроения и КБ машиностроения были предложены так называемые плотные компоновки, в которых корпус боеголовки и ядерный заряд со спецавтоматикой«подгонялись» друг под друга, в результате чего снижалась масса боеголовки без ущерба энерговыделению ядерного заряда и возможности применить его в боеголовках другой геометрии. Обе организации упорно работали над созданием  ракетных  боеголовок  меньшей  массы  и размеров, оснащенных термоядерными зарядами высокой удельной  эффективности,  т.е.  с высоким  отношением  энерговыделения  заряда  к массе  боеголовки.  Эти боеголовки разрабатывались с учетом защиты от поражающих факторов ядерного взрыва. Определяющее значение этих факторов было установлено обширными научноисследовательскими и экспериментальными работами, выполненными физикамитеоретиками ВНИИ экспериментальной физики.  Изложенное  заставило  изменить  принципы конструирования  боеголовок,  применить  новые материалы,  плотную  компоновку,  снизить  массу спецавтоматики, увеличив при этом их стойкость к поражающим факторам. Ответы на проблемные вопросы создания боеголовок следующих поколений ракет можно было получить только на основе новых знаний. Теоретические исследования взаимодействия излучения ядерного взрыва с веществами не давали конкретных количественных данных,  характеризующих поведение той или иной боеголовки, поведение того или иного ядерного заряда и его аппаратуры в условиях, имитирующих ядерный взрыв. Данные можно было получить только в специально  поставленных  подземных  опытах,  в которых  воспроизводилась  при  максимальном приближении к реальным условиям встреча нашей ядерной  боеголовки  с ядерной  боеголовкой  ракеты противника. Подземные ядерные взрывы давали бесценные сведения по многим проблемам– от фундаментальных  знаний  о взаимодействии  излучений  с веществом  до  данных,  необходимых  для конструирования ракетноядерного оружия и имитирующих физических установок.  Новое  поколение  ракетноядерного  оружия на подводных лодках потребовало создания специальных  термоядерных  зарядов  с улучшенными  массогабаритными  характеристиками.  Физиктеоретик Л. П. Феоктистов предложил новый принцип  создания  миниатюрных  первичных  узлов  термоядерного  заряда, на  базе  которых  во ВНИИ приборостроения было создано несколько малогабаритных зарядов с высокими удельными характеристиками, отличающихся друг от друга по массе на 30 кг; и, как следствие, ряд малогабаритных боеголовок для решения стратегических задач, связанных с применением разделяющихся головных частей. Первой такой задачей стала модернизация  ракетного  комплекса  Д5 с ракетой Р27, которая  была  укомплектована  моноблочной головной частью. Правительственное постановление, принятое в июне1971 г., потребовало оснащения ракеты разделяющейся головной частью с тремя боеголовками, увеличения дальности стрельбы и точности попадания моноблоком. Модернизированная  ракета  получила  обозначение Р27У, а комплекс– Д5У. Боеголовки разделяющейся головной части не имели индивидуального наведения,  но  в Советском  Союзе  они  впервые применялись на ракетах морских комплексов. Накопленный опыт широко использовался при создании разделяющихся головных частей с боеголовками индивидуального наведения. Ядерные заряды для них разрабатывались на основе работ по малогабаритным зарядам разных масс. Это заметно сокращало сроки принятия на вооружения новых ракетных комплексов. Так, в сроки немногим больше двух лет удалось оснастить боеголовки разделяющейся головной части ракеты Р29Р термоядерными зарядами среднего класса мощности. Наиболее  сложным  оказалось  создание  особо  малогабаритного  боевого  блока.  Для  конструкторов  ВНИИ  приборостроения  постановка этой проблемы началась с сообщения заместителя  министра  по  ядернооружейному  комплексу А.Д. Захаренкова в апреле1974 г. о  характеристиках боеголовки для«Трайдента»: МК400 (или МК4).  Американская  боеголовка  представляла собой острый конус. Необычным было местонахождение  спецавтоматики  боеголовки:  она  располагалась и перед зарядом(в носке блока– радиодатчик,  ступени  предохранения  и  взведения,  инерционник), и за зарядом. Были в этих данных и противоречия, но выявлять их не имело смысла.  Надо было думать о другом: как сотворить нечто похожее. Мы и сами понимали важность возникшей задачи,  но понимали и то, что решение простым не будет. Было над чем задуматься. Вскоре КБ машиностроения выпустило отчет,  подтвердивший сообщение об американской боеголовке. Дополнительно в отчете сообщалось, что в качестве материала ее корпуса использовался материал на основе углеродных нитей, и приводилась приближенная  оценка  распределения  масс  между корпусом, ядерным зарядом и спецавтоматикой. В американской боеголовке, по мнению авторов отчета, на долю корпуса приходилось0,25–0,3 массы боеголовки. На спецавтоматику– не более0,09, все остальное составлял ядерный заряд. Чтобы обеспечить нормальный режим движения такой боеголовки по баллистической траектории, у нее в строго определенном месте на оси должны были располагаться центры давления и тяжести, что в свою очередь  определяло  распределение  массы  в  ядерном заряде, и это распределение ничего, кроме уныния,  у разработчиков заряда не вызывало. Через несколько дней после получения отчета позвонил В.П. Макеев и спросил, что можно сказать о материалах отчета. Мы сказали, что пока не знаем, как удалось американцам создать такую боеголовку.  Виктор  Петрович  спросил  тогда,  не являются ли материалы уткой. Мы ответили, что так  думать  проще,  но  неправильно.  Обсуждения отчета  с  академиком  Е.И.  Забабахиным,  его  заместителем  членомкорреспондентом  Л.П.  Феоктистовым, О.Н. Тиханэ– главным конструктором ядерных  боеприпасов  и  другими  специалистами ВНИИ приборостроения показали, что задача создания ядерного заряда и автоматики его подрыва  кажется  весьма  и  весьма  трудной,  но  разрешимой.  В.П.  Макеев  очень  обрадовался  нашему сообщению и сказал, что он позвонит Е.И. Забабахину и договорится о времени встречи для обсуждения дальнейшего плана совместных работ. Эта,  можно сказать, историческая встреча состоялась в мае1974 г. и ее результатом стало  принятие распределения масс между корпусом боеголовки, ядерным зарядом и автоматикой его подрыва.  Во ВНИИ приборостроения с1969 г. велись работы по созданию малогабаритных термоядерных зарядов, но без привязки к конкретной боеголовке.  К маю1974 г. были испытаны несколько зарядов двух типов, отличающихся по массе примерно на 15 кг. В более тяжелом удалось достичь энерговыделения в 4,5 у.е., в легком– около1,5. Этот заряд и был предложен для проработки легкой боеголовки. Результаты оказались неутешительными: масса боеголовки получалась на40 кг тяжелее аналога.  Требовалось  подобрать  материалы  для  корпуса и отработать новые приборы для спецавтоматики.  Естественно, что решение проблемы разделилось по составляющим боевого блока. Разработчики его корпуса, конструкторы КБ машиностроения, совместно с технологами и материаловедами занимались заданиями на разработку новых материалов и поиском этих материалов. Необходимо было лечить старую болезнь отечественной промышленности– отставание в материалах от мирового уровня. У нас в ту пору не умели делать материалы  для  теплозащиты  несущего  корпуса и особенно для наконечника. Ожидалось, что при тех скоростях полета в плотных слоях атмосферы,  с которыми должна была лететь остроконечная конусная боеголовка, ее наконечник будет нагреваться сильнейшим образом. Необходимо было иметь не только новые материалы, но и новые методы расчета движения боеголовки при разных углах входа в атмосферу, и экспериментальные методы проверки расчетов. К созданию новых материалов были привлечены лучшие силы страны: Харьковский физикотехнический институт Минсредмаша,  НИИ«Композит», НИИ«Графит». Большой вклад внесли технологи Златоустовского машиностроительного завода. В ЦНИИмаше под руководством академика В. С. Авдуевского были развернуты теоретические и расчетные работы по проблеме входа под разными углами остроконечной конической головной части. Для экспериментальной отработки  корпуса  боеголовки  были  использованы  ракеты К65МР(разработчик НПО«Полет»). Они запускались с полигона Капустин Яр, а принимались на полигоне у озера Балхаш. Пуски выявили характер обгорания наконечника головной части и помогли уточнить тепловые расчеты, выявить те параметры головной части, которые в наибольшей степени влияли на унос теплозащитного покрытия, и выработать требования к балансировке боеголовки и предъявить более детальные требования к материалу теплозащиты, к контролю внешнего контура  боевого  блока.  Так  возникли  углеродуглеродный материал для наконечников, углепластиковый материал для защиты боковой поверхности. Позже было разработано теплозащитное покрытие с новой структурой плетения, которое имело микрорельеф  при  уносе  материала  теплозащиты.  Не меньший объем работ был проделан по поиску легких и прочных сплавов для несущей оболочки корпуса. Так появились термоупрочняемые алюминиеволитиевые сплавы с более высокой удельной прочностью, чем алюминиевомагниевые. В ходе разработки была создана методология определения аэродинамических и летнотехнических характеристик, значительно повысившая точность расчетов и эффективность исследований по конструкции боевых блоков и их систем. В числе других достижений  были:  исследование  нестабильности вращения  боевого  блока  по  крену;  обеспечение стабильности вращения по крену, в том числе с использованием средств принудительной подкрутки;  прогноз и снижение уровней обгарной асимметрии наконечников; исследование влияния материала боковой поверхности на демпфирующие характеристики боеголовки и интенсивность ее вращения. Разработчики спецавтоматики ВНИИ приборостроения привлекли к работе НИИ связи Минсредмаша, в содружестве с которым была создана спецавтоматика предельно малой массы, не превышающей 10% массы боеголовки. К1975 г. удалось поднять энерговыделение до 2,5 у.е. В новые ракетные комплексы предполагалось устанавливать разделяющиеся головные части с числом боеголовок от семи до десяти. В1975 г. к этой работе, по решению министра среднего машиностроения Е. П. Славского, под давлением ЦК КПСС и Комиссии по военнопромышленным вопросам, был привлечен и другой ядерный центр–  ВНИИ экспериментальной физики. К началу1976 г. ВНИИ приборостроения провел уже шесть испытаний, но сдвиг был незначительным. Первыми рубеж в2,5 у.е. преодолел ВНИИЭФ: 4 июля1976 г. им был проведен физический эксперимент, в котором реализовано энерговыделение в4 у.е. Аналогичное  предложение  ВНИИ  приборостроения было  проверено  в испытании  в декабре1975 г.,  но с более скромными результатами. Однако при массогабаритных  характеристиках  испытанного ВНИИЭФ ядерного взрывного устройства нельзя было  создать  боеголовку  с требуемыми  параметрами. Это можно было сделать лишь при использовании основного энерговыделяющего узла ВНИИЭФ с малогабаритными первичными узлами,  разработанными и испытанными ВНИИ приборостроения. Поэтому руководство ВНИИЭФ(Л. Д. Рябев, Ю. Б. Харитон, Ю. А. Романов и Д. А. Фишман)  предложило вести совместную работу над зарядом,  в котором предполагалось соединить достижения обоих институтов, передав при этом во ВНИИЭФ конструкторскую  документацию  на  первичные узлы.  Л. П. Феоктистов  и Б. В. Литвинов  предложили  сначала  провести  испытание  узла  ВНИИЭФ  с первичным  узлом  ВНИИ  приборостроения и по  полученным  результатам  принять  решение.  22 июля1976 г. на совещании А. Д. Захаренкова были приняты такие решения: – для комплекса Д9Р предложить легкий заряд ВНИИ приборостроения; – для комплексов Д19 и Д9РМ каждому институту разрабатывать свои заряды, руководствуясь критерием: энерговыделение не должно быть меньше достигнутого в физическом опыте ВНИИЭФ при массе боеголовки не более требуемой; – ВНИИ  приборостроения  провести  в конце 1976 г.  экспериментальную  проверку  результата ВНИИЭФ, используя свой первичный узел. Экспертиза  последней  работы  была  поручена ВНИИЭФ. В конце1976 г. предложение было реализовано, и на его основе появился ядерный заряд,  окончательно отработанный ВНИИ приборостроения и примененный в ракетном комплексе Д19. Только к1984 г., руководствуясь принципом сотрудничества,  КБ  машиностроения  и ВНИИ приборостроения удалось совместно создать боевой блок, не уступающий американскому. Для этого  были  проведены16 ядерных  испытаний,  которые  позволили  создать  боеголовку  малого класса мощности с удельными характеристиками,  превышающими, как теперь известно, американские почти в два раза. Такой успех стал возможным только при совместной дружественной и в то же время принципиальной работе этих коллективов. Такой стиль был заложен В. П. Макеевым,  К. И. Щелкиным, поддержан и развит Е. И. Забабахиным. В нем– залог дальнейших успехов Государственного ракетного центра и Российского федерального ядерного центра ВНИИ технической физики. В заключение сформулируем главный принцип совместного  проектирования.  Для  оптимального функционирования  объекта,  состоящего  из  нескольких  подобъектов,  проектируемых  разными организациями,  необходимо  соблюдать  правило,  которое  можно  назвать«групповым  принципом РОДЕНА: каждая из организаций проектирует свой подобъект, удаляя или изменяя в нем все те его части,  которые  препятствуют  создать  единый  оптимально функционирующий объект». Этому просто звучащему, но очень трудно выполнимому принципу были посвящены  разделы книги, объединенные названием«Об«уральском драконе».