Violet Club была первой британской серийной ядерной бомбой большой мощности. Она предназначалась для обеспечения ядерного сдерживания до разработки и тестирования термоядерного оружия в ходе испытаний 1956-1958 гг. «Operation Grapple».
Концепция, дизайн и разработка
В 1953 году, вскоре после того, как американцы испытали термоядерное оружие в 1952 году, а затем СССР, и до того, как правительство Великобритании приняло решение в июле 1954 года о разработке термоядерного оружия, Atomic Weapons Research Establishment в Олдермастоне было запрошено о возможности разработки очень большой бомбы на базе деления с мощностью около одной мегатонны. Это касалось бомбы Zodiak Mk.3, разработка которой практически не продвигалась.
В это время также начались исследования, которые в конечном итоге привели к принятию в 1954 году решения о создании термоядерного оружия, а проектные исследования были разделены на два направления, потому что британцы в то время еще не знали концепцию Теллера-Улама, необходимую для начала термоядерного синтеза. Одно направление привело к бомбе промежуточного дизайна, так называемому дизайну типа А, аналогичному гибридному дизайну других ядерных держав, похожему на Alarm Clock и "слойку", хотя эти конструкции в настоящее время рассматриваются как усиленное оружие деления и больше не рассматриваются как термоядерное оружие, которое выделяет значительную часть своей энергии из реакции синтеза. Такой дизайн обозначался британцами как тип B. Британское гибридное ядерное устройство было известно как Green Bamboo, весило 2045 кг, и имело сферическую форму с диаметром 114 см. Green Bamboo предназначалось для использования в виде боеголовки для всех планировавшихся британских стратегических систем доставки того периода: бомбы Yellow Sun Stage 1 и аэробаллистической ракеты Blue Steel. Большое диаметр этой ракеты был принят с учетом диаметра сферы имплозии Green Bamboo.
Вариант со сферой имплозии меньшего диаметра, меньшим количеством взрывчатых линз и некоторыми другими изменениями был предназначен для ракеты Blue Streak, которая не смогла нести Green Bamboo. Однако уменьшение размера было достигнуто за счет уменьшения размеров слоев взрывчатки, что привело к уменьшению сжатия в делящемся ядре при детонировании и уменьшенной эффективности деления и мощности. Чтобы компенсировать уменьшенное сжатие, необходимо было расщепить больше делящегося материала, чтобы поддерживать мощность на желаемом уровне, а это, в свою очередь, вызывало повышенный расход дефицитных и дорогостоящих делящихся материалов. Оценки, рассчитанные из надежных источников, говорят о 98 и 125 высокообогащенного урана для Green Bamboo и Orange Herald соответственно. Этот проект позже стал известен как Orange Herald и был испытан на острове Рождества, показав мощность 720 кт. Эти две боевые части, Green Bamboo и Orange Herald были предшественниками первого британского термоядерного оружия, основанного на дизайне Granite.
Задержки и неудачи программы Granite и отказ от Green Bamboo без проведения испытаний оставили пробел в программе и чтобы заполнить этот пробел, было разработано оружие, содержащее элементы как Green Bamboo, так и Orange Herald; оно стало известно как Knobkerry или Green Grass и Interim Megaton Weapon. Имелись также другие резоны решения о создании Interim Megaton Weapon. Один из них заключался в том, что в 1957 году в Великобритании была запущена обширная производственная программа ВОУ; и начальники штабов не желали, чтобы он лежал на складах. Поэтому была поспешно изготовлена боеголовка Green Grass, содержащая, возможно, 70-86 кг ВОУ (хотя нет надежных рассекреченных источников для этой цифры) и установлена в модифицированном корпусе Blue Danube, который стал известен как Violet Club, до тех пор, пока не будет создано лучшее решение, основанное на корпусе Yellow Sun, известное как Yellow Sun Mk. 1. Было выпущено только пять единиц Violet Club, и они были лишены своих боеголовок Green Grass, которые были установлены в более совершенные корпуса, когда они были созданы.
Особенности конструкции
Violet Club (и в меньшей степени Yellow Sun Mk.1) не считался удовлетворительным решением и страдал от многочисленных конструктивных дефектов. Имплозивное делящееся ядро представляло собой полую сферу из высокообогащенного урана (ВОУ), который был окружен 72 линзами взрывчатого вещества с системой детонаторов. Масса ядра ВОУ была больше критической массы и для поддержки его в подкритическом состоянии оно было сделано в виде полого тонкостенного шара. Однако пожар или удар легко могли привести к частичному дроблению урановой оболочки и спонтанной ядерной цепной реакции. Для предотвращения таких инцидентов внутрь уранового ядра был помещен резиновый мешок, заполненный 20 000 стальными шарикоподшипниками диаметром 9,5 мм и общим весом около 70 килограммов. Впоследствии количество этих шариков было увеличено до 133 000 с уменьшением размера до примерно 5 миллиметров.
Стальные шары предназначались для предотвращения ядерной детонации, даже если бы сдетонировало взрывчатое вещество. Шарикоподшипники должны были быть удалены через отверстие в корпусе бомбы во время подготовки к вылету, после того, как бомба была подвешена к самолету. Совершенно очевидно, что без установки шарикоподшипников это оружие было слишком опасно, чтобы позволить летать с ним на учениях. Учения продемонстрировали, что время подготовки к вылету не может быть снижено менее чем до 30 минут, а ночью оно составляло в среднем 90 минут. ВВС были настолько обеспокоены безопасностью Violet Club, что было запрошено разрешение хранить бомбы перевернутыми, чтобы случайная потеря пластиковой пробки не могла закончиться потерей стальных шаров.
У решения со стальными шарами были другие непредвиденные недостатки. Даже утренний мороз был проблемой. Если стальные шары примерзали внутри бомбы и не могли быть удалены, бомба становилась бесполезной. Решение состояло в том, чтобы установить электрический подогрев. Поскольку бомбы приводились в боевое положение до взлета, бомбы не могли быть аварийно сброшены, а посадка с бомбой по возвращении на базу была слишком опасной. Как следствие, Violet Club не мог использоваться при воздушных тревогах или на удаленных базах.
Другие недостатки заключались в требованиях к проверке с интервалом в шесть месяцев, это требовало трех недель на одну бомбу с использованием гражданского персонала. Нестабильный характер бомбы требовал, чтобы эта работа выполнялась на месте на объектах RAF, что вызывало значительные эксплуатационные издержки. Три основные фактора, требовавшие регулярных проверок: деградация резинового мешка, коррозия стальных шариков и ухудшение характеристик ВВ, которое было подвержено растрескиванию. Замена взрывчатки стоила бы RAF дополнительных 90 000 фунтов стерлингов, скорректированных по ценам 2006 года.
Green Grass/Violet Club стал первым оружием, развернутым в Великобритании, в котором отказались от грубых инициаторов из полония и бериллия или ударных инициаторов, используемых в Fat Man и других ранних американских системах, а также в британских Blue Danube и Red Beard. Вместо этого использовался электронный нейтронный инициатор (ENI), известный как Blue Stone. Он имел большое преимущество в том, чтобы был регулируемым, позволяя производить нейтронный выброс в точно заданный момент. Высота взрыва Green Grass была оптимизирована либо для получения максимального избыточного давления, не допуская контакта огненного шара с землей, либо для максимизации площади земли, подверженной избыточному давлению 0,42 атм; соответственно 1100 м) и 1900 м над уровнем земли. Использовался барометрический взрыватель, дополненный регулируемым таймером с ударными предохранителями в качестве последней ступени системы безопасности. Большинство из этих механизмов было взято из из Blue Danube, хотя радиовысотомер теперь не использовался. Электрическая энергия для этих систем и детонаторов 72-х линзового, 45-дюймового (110 см) имплозионного устройства вырабатывалась свинцово-кислотными аккумуляторами, расположенными в хвостовой части корпуса Blue Danube. Это были обычные 6-вольтовые батареи, предназначенные для мотоциклов.
Заключение
Эти очень большие и грязные бомбы были крупнейшими бомбами на базе чистого деления, и, в отличие от своих предшественников, Blue Danube и Red Beard, они в качестве расщепляющегося материала использовали ВОУ, а не плутоний, и причина этого была прежде всего экономической. Стоимость ВОУ для Королевских ВВС составляла (в ценах 1958-99 гг) 19 200 фунтов за кг, при этом плутоний стоил 143 000 фунтов за кг. Хотя ВОУ требовалось гораздо больше для получения такой же мощности, по сравнению с плутонием, экономия составляла 22,7 млн фунтов стерлингов в ценах 2006 года. Были собраны 37 боевых частей Green Grass (из них пять как Violet Club). К 1958 году накопленное производство плутония в Британии составляло всего 472,2 кг, и часть его была передана в Соединенные Штаты в обмен на ВОУ и другие ресурсы. До 1958 года британское производство ВОУ составило всего 860 кг, а США поставили Великобритании около 7 тонн ВОУ. Таким образом, ВОУ, используемый для Green Grass, был дешево куплен у США за счет продажи в США дорогостоящего оружейного плутония.
Violet Club и Yellow Sun Mk.1 имели еще одно отличие. Это было последнее полностью британское ядерное оружие, развернутое британскими вооруженными силами. Окончание эволюции завершилось британскими испытаниями термоядерного оружия на острове Рождества в 1957-58 годах. Позже Британия никогда не развертывала термоядерное оружие полностью самодельной конструкции. Устройства разработки США, предлагаемые после 1958 года, были полностью протестированы и дешевы в производстве. Они производились в Великобритании из британских материалов по американским чертежам. Они были британской собственностью, и не было никаких политических ограничений США на их использование.
Комментариев нет:
Отправить комментарий