Советские проекты по созданию атомной и термоядерной бомб, упрочившие победу в Великой Отечественной войне и избавившие мир от угрозы новой глобальной катастрофы, в той или иной мере известны многим. Однако с историей создания атомного снаряда для тактической артиллерии и ее документальными, прежде засекреченными свидетельствами знакомы немногие.
Автор этого материала — академик РАН Д.В. Ширков — стал самым молодым лауреатом Ленинской премии 1958 г., присужденной за разработку нового вооружения, сыгравшего важную роль в противостоянии ядерных сверхдержав. А руководителем этого проекта был назначен один из будущих создателей Сибирского отделения Академии наук, академик М.А Лаврентьев, имевший к этому времени солидный арсенал достижений в математике и механике, организационно-технические успехи в области экспериментальной физики взрыва и богатый опыт научно-административной работы
Отечественные атомные проекты стали вынужденной ответной мерой по предотвращению новой угрозы миру, внезапно возникшей на исходе Второй мировой войны. Советские ученые и инженеры, как и их американские коллеги, трудились во имя победы над смертельной опасностью. Однако триумф первых создателей атомного оружия был омрачен его варварским и неоправданным применением против японских городов. Гордость за победу наших ученых и специалистов, сделавших несостоятельной новую мировую, уже ядерную войну, за прошедшие десятилетия только окрепла.
В августе 1949 года было успешно проведено первое испытание советcкой атомной бомбы, с этого времени переставшей быть монополией США. В 1953 году после испытания в СССР первой в мире водородной авиационной бомбы возможность тотального ядерного диктата фактически была устранена. Оба проекта осуществлены силами лучших отечественных ученых и специалистов в секретном городке КБ-11 (он же Арзамас-16, ныне Саров).
Однако к началу 50-х годов американский ядерный арсенал сохранял подавляющее превосходство: США имели уже несколько сотен атомных бомб, а СССР пока считал их на единицы. Узким местом оставалась и технология разделения изотопов урана. Возможности нашего ответного удара в случае агрессии были весьма ограниченными.
В 1951 году США провели успешные испытания ядерного артиллерийского снаряда. Спустя два года исследования в этой области начались и в КБ-11. Весной 1953 года руководителем теоретических и экспериментальных работ по созданию атомного заряда для артиллерийского снаряда был назначен академик Михаил Алексеевич Лаврентьев. Имея к этому времени солидный арсенал достижений в математике и механике, организационно-технические успехи в области экспериментальной физики взрыва и богатый опыт научно-административной работы, он оказался прекрасным руководителем сложносочиненной и сложноподчиненной команды ученых, инженеров и конструкторов. Он не только держал в голове все детали и особенности разнородных научных и технических вспомогательных проектов, но и с энтузиазмом подключался к решению проблем, возникавших в каждом из них.
Трудности перехода
К разрабатываемой в КБ-11 конструкции ядерного заряда предъявлялись исключительно жесткие требования не только по требуемым габаритам, но и по прочности всех его частей, которая с учетом больших перегрузок при выстреле снаряда должна была многократно превосходить ранее созданное ядерное оружие.
Нарушение сферической симметрии значительно усложняло расчеты несинхронного в этом случае подрыва детонаторов для синхронного схождения ударной волны к центру изделия (газодинамического обжатия ядерного заряда), а также процесса развития цепной ядерной реакции. В результате имплозии исходно пустотелая тонкостенная оболочка из активного вещества вместе с примыкающей к ней тяжелой отражающей нейтроны оболочкой из
238
U превращается в надкритичное сплошное двухслойное и слегка вытянутое квазисферическое тело, в которое впрыскиваются нейтроны из запала. Эта исходная для ядерного взрыва кон струкция имеет осевую, а не сферическую симметрию. Появляющаяся при этом дополнительная переменная значительно усложняет расчеты, проводившиеся в то время практически без применения ЭВМ. В результате теоретикам приходилось не только находить упрощенные физически адекватные модели (уравнения), но и преобразовывать их к виду, удобному для численных решений на арифмометрах. Требования к используемым в расчетах численным методам также были высокими: простота, экономичность, устойчивость и достаточная точность. Здесь существенной была роль математика В. С. Владимирова, будущего академика и Героя Социалистического Труда.
Физические исследования и конструирование нового изделия были поручены заслуженным физикам-экспериментаторам, опытным конструкторам и инженерам, участвовавшим в создании атомной и водородной бомб. В то же время основные теоретические исследования М. А. Лаврентьев доверил молодой команде, самому старшему участнику которой Л. В. Овсянникову, проводившему газодинамические расчеты, было 34 года. Прошлой весной в новосибирском Академгородке мы поздравляли советника РАН, академика Л. В. Овсянникова со славным 90-летием.