Ядерная БЧ W-71 представляла собой термоядерную боеголовку, разработанную в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии и развернутую на ракете LIM-49A Spartan, компоненте программы Safeguard, системы противоракетной обороны (ПРО), временно развернутой ВВС США США в 1970-е гг.
Боеголовка W-71 была разработана для перехвата приближающихся боеголовок противника на большом расстоянии, до 720 км от точки запуска. Перехват происходил на большой высоте, сравнимой с околоземной орбитой, где практически нет воздуха. На этих высотах рентгеновское излучение от ядерного взрыва может уничтожить приближающиеся боеголовки на расстоянии порядка 16 км, что значительно упростило задачу наведения ракеты с требуемой точностью по сравнению с более ранними конструкциями, которые имели радиус поражения менее 300 м.
Боевая часть W-71 имела мощность около 5 мегатонн (21 ПДж). Пакет боеголовки представлял собой цилиндр диаметром 1,1 м и длиной 2,6 м. Снаряженная боеголовка весила около 1290 кг.
W71 генерировала большое количество рентгеновских лучей и нуждалась в минимизации выбросов продуктов деления и обломков, чтобы уменьшить эффект засветки радара, который продукты деления и мусор производят на радиолокационные системы противоракетной обороны.
Конструкция
Конструкция W71 появилась в середине 1960-х годов в результате исследований более ранних ядерных испытаний на большой высоте, проведенных до Договора о частичном запрещении ядерных испытаний 1963 года. Ряд испытаний, особенно в ходе операции «Фишбоул» в 1962 году, продемонстрировал ранее плохо изученные или недооцененные эффекты. Среди них было поведение рентгеновских лучей, созданных во время взрыва. Они имели тенденцию вступать в реакцию с атмосферой в пределах нескольких десятков метров на малых высотах. На больших высотах, где отсутствует атмосфера, с которой можно взаимодействовать, длина свободного пробега рентгеновских лучей может составлять порядка десятков километров.
Это явление привело появлению нового метода атаки вражеских ядерных ракет-носителей, находясь на большом расстоянии от своих целей. Рентгеновские лучи, попадающие в самый внешний слой боеголовки, будут реагировать, нагревая тонкий слой материала настолько быстро, что возникают ударные волны, которые могут вызвать отделение или отслаивание материала теплозащитного экрана на внешней стороне БЧ. Затем она разрушится при входе в атмосферу. Основным преимуществом этой атаки является то, что она происходит на больших расстояниях, до 30 километров, что покрывает большую часть пространства, содержащего боеголовку, а также различные радиолокационные ложные цели и постановщики помех, которые ее сопровождают. Ранее противоракета должна была приближаться к боеголовке на расстояние менее 240 м, чтобы повредить ее за счет нагрева нейтронами, что представляло серьезную проблему.
В марте 1965 года компания Bell получила контракт на переоборудование более ранней ракеты LIM-49 Nike Zeus для использования в ракетах повышенной дальности с новой первой ступенью, чтобы получить гораздо большую дальность. В январе 1967 года конструкция была переименована в Spartan, сохранив первоначальное обозначение LIM-49. Испытания новой ракеты начались в апреле 1970 года с острова Мек, который является частью испытательного полигона Кваджалейн, созданного для испытаний более ранней системы Nike Zeus. Из-за предполагаемой потребности в быстром развертывании системы команда приняла подход «сделай один раз, сделай правильно», при котором исходные элементы системы были разработаны как серийные модели.
Боеголовка для Spartan была разработана Ливерморской национальной лабораторией Лоуренса (LLNL) с учетом предыдущего опыта операции «Плаушер». Ядерный взрыв на большой высоте имеет недостаток, заключающийся в создании значительного количества электронного шума и эффекта, известного как ядерная засветка, которое закрывает радары на большой площади. Некоторые из этих эффектов возникают из-за того, что в результате взрыва высвобождаются осколки деления, поэтому были приняты меры, чтобы конструкция бомбы была «чистой», чтобы уменьшить эти эффекты. Проект Plowshares ранее исследовал конструкцию таких чистых бомб в рамках усилий по использованию ядерных взрывчатых веществ в гражданских целях, где выделение долгоживущих радионуклидов должно было быть сведено к минимуму.
Чтобы максимизировать выход рентгеновских лучей, в W71, как сообщается, использовался золотой тампер, а не обычный обедненный уран или свинец. Обшивка обычно служит цели захвата энергии рентгеновского излучения внутри корпуса бомбы при взрыве первой ступени. Для этой цели подойдет практически любой металл с высоким Z, и часто используется обедненный уран, потому что нейтроны, выделяемые второй ступенью, вызывают расщепление этого материала и добавляют значительное количество энергии к общему энерговыделению. В данном случае увеличение энергии взрыва не будет иметь никакого эффекта, поскольку атмосферы для переноса этой энергии мало или совсем нет, поэтому эта реакция не имеет большого значения. Использование золота максимизирует выход рентгеновских лучей, поскольку золото эффективно излучает тепловое рентгеновское излучение. Это эффективное испускание рентгеновских лучей при нагревании является той же причиной, по которой в экспериментах по термоядерному синтезу с инерционным удержанием, таких как National Ignition Facility, используются покрытые золотом мишени. В 2008 году Министерство энергетики США рассекретило тот факт, что корпус W71 содержал металлический торий.
Поражающее действие
В хороших условиях боеголовка W-71 имела радиус поражения вне атмосферы до 48 км, хотя позже было заявлено, что он составляет 19 км против «мягких» целей, а также всего 6,4 км против защищенных боеголовок.
История производства и службы
В период с 1974 по 1975 год было произведено от 30 до 39 единиц W71. Оружие было снято с эксплуатации в 1975 году, а боеголовки хранились до 1992 года, когда они были разобраны. Считается, что короткий срок службы W71/Spartan и Safeguard Program в целом был частично связан с тем, что она в значительной степени устарела с разработкой советских РГЧИН, которые, в отличие от РГЧ, могут разводить боеголовки на значительное расстояние и, следовательно, потребуется как минимум один запуск ракеты Spartan для перехвата каждой боеголовки. Однако, поскольку стоимость ракет-перехватчиков Spartan и межконтинентальных баллистических ракет противника была примерно одинаковой, противник мог позволить себе просто подавить систему ПРО, добавив в свой ядерный арсенал межконтинентальные баллистические ракеты с боеголовками РГЧИН.
Испытание "Cannikin"
Перед испытанием W71 в 1969 году было проведено калибровочное испытание, известное как Milrow of Operation Mandrel. Несмотря на политическую оппозицию и зарождающийся Гринпис, решение Верховного суда привело к тому, что испытание получил добро, и прототип W71 был успешно протестирован 6 ноября 1971 года в рамках проекта Cannikin операции Grommet в крупнейшем в мире подземном ядерном испытании на острове Амчитка на Алеутских островах у Аляски. Второе известное подземное испытание с максимальной мощностью произошло в 1973 году, когда в СССР было испытано устройство мощностью 4 Мт.
W71 была спущена на глубину 1870 м в скважину диаметром 2,3 м в искусственную пещеру диаметром 16 м. Система приборов 80 м контролировала детонацию. Испытание на полную мощность было проведено в 11:00 по местному времени 6 ноября 1971 г. и привело к вертикальному смещению грунта более чем на 4,6 м на расстоянии 610 м от скважины, что эквивалентно землетрясению магнитудой 7,0 по шкале Рихтера. Два дня спустя образовался кратер шириной 1,6 км и глубиной 12 м.
Фильм об испытании был рассекречен и его можно увидеть в третьем из документальных фильмов об атомных испытаниях Welcome To Ground Zero.
Комментариев нет:
Отправить комментарий