Кирилл Иванович Щелкин родился в Грузии, в Тбилиси. Перед войной закончил пединститут в Симферополе. Но стать учителем ему не привелось. Пришлось заниматься оборонными исследованиями в Институте химической физики Академии Наук СССР, директором которого был Н. Н. Семенов. Тот самый, что первым описал цепную химическую реакцию. У него Щелкин занимался физикой горения и взрыва. Молодой ученый, занимаясь классической теорией детонации, пришел к выводу, что многие её положения ошибочны и требуют пересмотра. Эти смелые утверждения пришлось подтверждать не только расчетами и формулами, но и многочисленными экспериментами. Вскоре К. И. Щелкин стал признанным авторитетом в области физики взрыва и науки о взрывчатых веществах. Именно поэтому он был назначен заместителем главного конструктора и научного руководителя "Приволжской конторы" (КБ-11) Юлия Харитона. На этой должности он занимался экспериментальной отработкой взрывных систем и устройств автоматики ядерного оружия. К. И. Щелкин своими руками вставил первый детонатор в атомную бомбу 29 августа 1949 года и последним покинул испытательную площадку перед взрывом. Исследуя процессы детонации взрывчатых веществ, он открыл своеобразные явления, которые получили название "детонации Щелкина".
Получив назначение в Челябинск-70, став главным конструктором резервного исследовательско-конструкторского центра с "резервным" номером НИИ-1011, К. Н. Щелкин постарался превратить его в институт широкого профиля, не замыкаться на военной тематике. Пять первых, самых трудных лет становления, он руководил центром, собирал людей и задавал направление работы. Он покинул должность из-за болезни. А вместе с ней покинул и любимое дело. Уехав в Москву, оказался не у дел. Поразительно, как Советское государство разбрасывалось людьми. Выдающегося ученого, трижды Героя, попросту списали, отрешив от большой науки, опутав при этом секретностью, связав ею по рукам и ногам. Он продолжал заниматься физикой на "домашнем" уровне, написал книгу "Физика микромира", но настоящей большой работы ему не хватало. Потом не выдержало сердце... А научные идеи К. И. Щелкина до сих пор продолжают развивать его ученики и последователи.
Творческий настрой в Уральском ядерном центре, заданный Кириллом Щелкиным, поддержал и развил Евгений Иванович Забабахин. На Урал он попал в сентябре 1941 года, поступив в Военно-инженерную академию имени Н. Жуковского, которая разворачивалась тогда на новом месте - в Свердловске. Перед этим командир инженерного взвода Забабахин строил укрепления на Смоленском направлении, а до армии успел закончить техникум и поработать на шарико-подшипниковом заводе.
Конечно, он рвался на фронт, но командование, направляя его на учебу, наверное, понимало, что из молодого офицера должен получиться классный специалист. И Евгений Забабахин не просто старательно учился, а с головой погружался в науку. В 1944 году он с отличием закончил факультет авиационного вооружения. Занимаясь поражающим действием авиабомб, написал диссертацию о сходящихся детонационных волнах. Диссертация капитана Забабахина попала на отзыв в Институт химической физики, где вызвала большой интерес у Якова Зельдовича. Но ещё больше - у работников режимного отдела. "Где вы храните свои рукописи?" - спросили они. "Дома, в комоде," ответил Евгений Иванович, приведя режимников в транс. После соответствующих нахлобучек и объяснений молодого кандидата физико-математических наук откомандировали вместе с рукописями в Арзамас, где имелась надежная охрана. Скоро Е. Забабахин стал "главным газодинамиком объекта". Его роль в решении "проблемы №1" очень велика.
Он прибыл на "объект" в Арзамасе-16 в 1948 году и почти сразу включился в процесс конструирования первой бомбы. Сталин требовал как можно скорей испытать собственное ядерное оружие, поэтому Курчатов распорядился делать копию американской бомбы, опираясь на документы, добытые советской разведкой. Естественно, документы были достаточно общего характера, и всю конструкцию все равно приходилось обсчитывать и прорабатывать заново. И уже в процессе проектирования стали видны недостатки американской конструкции. Но сроки были жесткие, оставили как есть. Но параллельно вырабатывались новые принципы конструкции ядерных зарядов.
Следующая бомба РДС-2 имела уже советскую конструкцию. В ней было использовано предложение Я. Б. Зельдовича, Е. И. Забабахина и В. А. Цукермана по созданию внешнего нейтронного инициатора. Таким образом резко повышались коэффициент полезного действия заряда и мощность взрыва. Бомбу испытали на Семипалатинском полигоне 24 сентября 1951 года. Действительно, КПД поднялся почти в два раза, дав мощность в 38 килотонн. Серия из пяти таких бомб, в три тонны весом каждая, была изготовлена и положена на хранение в арсенал. Советская стратегическая авиация получила на вооружение супероружие.
Атмосфера в Уральском центре сложилась особая. Дело в том, что подавляющее большинство в институте составляла молодежь. Не зря его называли "комсомольским". И это легко объяснимо. Молодых специалистов привлекала не только научная перспектива, но и квартиры. В Арзамасе-16, где народа хватало, молодым в лучшем случае давали комнату. О возможностях карьерного роста нечего и говорить. Здесь не довлел авторитет "стариков", имелась возможность немедленной реализации самых смелых идей. Е. И. Забабахин умело поддерживал творческую атмосферу.
Молодежный коллектив работал очень эффективно. За три первых года работы в НИИ-1011 разработали и испытали 14 зарядов, на основе которых были сконструированы серийные боеголовки к ракете Р-13 и ядерные авиабомбы 245Н и 246Н. Это очень высокие показатели для вновь образовавшегося научного центра.
В 1958 году Н. Хрущев в одностороннем порядке объявил мораторий на ядерные испытания. Это был смелый шал, но, возможно, не вполне продуманный. Запад оставался в состоянии холодной войны. США, Франция и Великобритания продолжали создавать и испытывать новые боевые заряды. Испытание - один из важнейших этапов создания ядерного оружия. Без этого невозможно оценить параметры взрыва и даже просто работоспособность "изделия". Кстати, случалось, что взрыв не получался. Заряд сгорал в замедленной цепной реакции, срабатывал частично или его показатели не совпадали с расчетными.
Америка имела значительное преимущество в количестве ядерных боеприпасов и намеревалась это преимущество наращивать. Советский Союз, находившийся в кольце американских баз, был гораздо слабее и более уязвим. В конечном счете, Н. Хрущев понял, что Америка не намерена прекращать наращивание ядерных сил, и отменил мораторий на испытания. Вслед за этим псоледовал демонстративный взрыв советской супербомбы в 200 мегатонн. Хрущев стучал каблуком по трибуне ООН и кричал: "Если вздумаете на нас напасть, мы вас закопаем!" Первую часть этой фразы на Западе, а с некоторых пор и у нас, цитировать не принято. Противостояние двух мировых систем вошло в самую свою острую фазу и в результате Карибского кризиса едва не переросло в обмен ядерными ударами. Президент Кеннеди знал о своем преимуществе в бомбах и боеголовках, но не рискнул развязать третью мировую войну. Хрущев тоже отступил, убрав советские ракеты с Кубы. Мир опять уцелел не только благодаря здравомыслию политиков, но и благодаря страху перед ответным ударом. А перед советскими атомщиками была поставлена задача достичь ядерного паритета с Соединенными Штатами.
С 1 сентября 1961 года СССР возобновил ядерные испытания. На Новой Земле и под Семипалатинском последовали серии взрывов на земле и в атмосфере. Все, что приготовили ядерщики, срочно испытывалось, чтобы наверстать отставание от Запада, допущенное за три года моратория.
К этому времени в Челябинске-70 уже не только занимались теорией и проектированием, но и непосредственно созданием "изделий". Первое "изделие", не только спроектированное, но и построенное на Урале, было испытано в октябре 1961 года. Оно стало прототипом для авиабомб, довольно долго находившихся на вооружении советской авиации. Всего до конца 1961 года на Семипалатинском полигоне было испытано 9 ядерных зарядов и устройств, разработанных в Уральском центре. На Новоземельский ядерный полигон был совершен пуск баллистической ракеты Р-13 с термоядерным зарядом, разработанным в НИИ-1011 и принятом на вооружение РВСН. Испытание прошло успешно. Там же испытывались новые термоядерные заряды в авиабомбах типа 245. Всего на Новой земле испытали 5 уральских "изделий". Тогда же была отработана сверхмощная авиабомба типа 202 в 100 мегатонн тротилового эквивалента, созданная по предложению академика А. Д. Сахарова.
Но из этих 14 испытаний в 6 случаях был получен отрицательный результат. Все это были новые разработки, и заряды взорвались в нерасчетном режиме. Во время взрывов физические процессы протекали совсем не так, как рассчитывали физики-теоретики. Это стало серьезной неудачей всего института. Если бы не бесполезный хрущевский мораторий, то при плановых испытаниях вовремя проявились бы ошибочные направления. А так оказалось, что время и средства, потраченные на развитие новых идей, суливших заметное увеличение энергии взрыва, пропали зря. Конкуренты из Арзамаса-16 ликовали: "Все заледенело и не забабахнуло". Смеялись над Забабахиным и Леденёвым, назначенным директором центра после смерти Васильева.
Горечь столь масштабного поражения слегка подсластили удачные испытания боеголовки для баллистической ракеты УР-200, сделанной в конструкторском бюро академика В. Н. Челомея. Термоядерный заряд в ней не отличался оригинальностью, зато новой была его компоновка, позволившая втиснуть в ограниченное пространство боеголовки мощный заряд. Это позволяло создать разделяющуюся головную часть с тремя зарядами. Но работы по этой ракете не были доведены до конца, и идея разделяющихся боеголовок была отложена почти на десять лет.
В 1962 году испытания продолжались не менее интенсивно. В августе и сентябре было взорвано 30 ядерных зарядов и устройств, спроектированных и изготовленных в Уральском центре. 15 испытали на Новой Земле, столько же на Семипалатинском полигоне. Последнее испытание этого года произвели 24 декабря. Этот термоядерный взрыв стал последним в Советском Союзе, произведенным в воздушной среде. Больше мы не отравляли нашу землю радиоактивными осадками.
Термоядерный заряд, разработанный в НИИ-1011 имел общую массу 10 тонн и размещался в корпусе авиабомбы 202Н. 24 декабря, в день зимнего солнцестояния, когда в Заполярье стояла сплошная ночь, бомбу сбросили с самолета на мыс Бурливый архипелага Новая Земля. Наземной аппаратуры на этом участке не было, и все параметры снимались самолетами-лабораториями. Согласно замерам энерговыделение термоядерного взрыва точно соответствовало расчетам уральских ученых.
Об этом событии написал в своих воспоминаниях академик А. Д. Сахаров. Дело в том, что он активно выступал против испытания этой бомбы, сделанной на Урале. Почти такой же заряд был спроектирован и построен в Арзамасе-16 под его руководством, и конфликт здесь объяснялся не только элементарной научной ревностью или конкуренцией двух "контор". Идея подобного заряда была впервые предложена в Челябинске-70 группой физиков в составе Е. Н. Аврорина, А. А. Бунатяна, Б. М. Мурашкина, М. П. Шумаева, Л. П. Феоктистова, а уже потом сотрудником А. Д. Сахарова Б. Н. Козловым в КБ-11. Но задание на разработку получили оба института и "изделия" получились сходными. Но одно существенное различие имелось. Уральский заряд был на 8% тяжелее за счет усиления прочностных характеристик конструкции. Госкомиссия приняла решение об испытаниях обоих зарядов. А. Д. Сахаров решительно выступал против, доказывая, что уральское "изделие" испытывать не стоит. Сначала он пытался добиться от руководства НИИ-1011 отказа от испытаний, но ничего не добился. Потом с этой же просьбой обратился к министру Е. П. Славскому. Но испытания никто не отменил. Энерговыделение "арзамасского" заряда опрелили в 20 мегатонн, "уральского" - 19 мегатонн. Пятипроцентная разница, в принципе, могла возникнуть из-за элементарной погрешности апаратуры, достигавшей в то время 10%. Да и самолеты-лаборатории весьма отличаются от стационарных измерительных комплексов, которые можно размещать непосредственно в точке подрыва. Ссылаясь на эту разницу в одну мегатонну, А. Д. Сахаров в своих выступлениях на научно-техническом совете и заключительном совещании у Н. С. Хрущева продолжал доказывать, что он был прав и испытания "уральского" заряда были ни к чему. Во многом благодаря своему авторитету он продавил принятие на вооружение "арзамасского" заряда. А спустя десяток лет, когда остро встал вопрос о боеголовках для баллистических ракет подводного базирования, выяснилось, что этому заряду как раз не хватает механической прочности. При подводном старте и затем при тормозящем вхождении в плотные слои атмосферы его сохранность и боеспособность не гарантируются.
В 1960 году основатель Челябинска-70 Кирилл Иванович Щёлкин по состоянию здоровья покинул свое детище. Он совмещал две должности Научного руководителя и Главного конструктора. Научным руководителем после его ухода стал Евгений Иванович Забабахин, а на должность Главного конструктора по рекомендации Щелкина он пригласил Бориса Васильевича Литвинова. Б. В. Литвинову в то время было всего 32 года и он к тому же не состоял в КПСС. Лет пятнадцать спустя с такой анкетой его бы и близко не подпустили к столь высокой должности, а тогда ещё было можно.
В ядерные проблемы Б. В. Литвинов окунулся ещё студентом, когда приехал в Арзамасс-16 делать диплом. Диплом стал его первой научной работой. Спустя двадцать лет эта дипломная работа была опубликована в американском ядерном центре в Лос-Аламосе, как весьма актуальная. Это лишний раз подтверждает его рано проявившиеся способности, умение видеть далеко вперед и ставить перед собой сложнейшие задачи. Начав с экспериментальной работы над своим дипломным проектом, Б. В. Литвинов нащупал новый путь построения ядерного заряда. С самого начала молодому ученому, фактически ещё студенту, был предоставлен специальный каземат для взрывных работ, оборудованный сложнейшей лабораторной аппаратурой, а в помощь приданы два юных ассистента. По мере расширения экспериментов группа постепенно разрасталась. Б. В. Литвинову удалось заинтересовать своей идеей теоретиков, расчетчиков, конструкторов. Он делал доклады о ходе своих работ на научно-техническом совете, и постепенно эта работа перешла из экспериментальной в практическую плоскость. В результате получилось "изделие", которое успешно прошло испытания.
Понятно, почему Е. И. Забабахин пригласил молодого перспективного ученого. Также понятно, почему того не стали удерживать в "Приволжской конторе", ведь он мог вытеснить кое-кого из "стариков". Но сам Б. В. Литвинов не считал себя готовым к столь высокой должности. Он в это время занимал должность всего лишь заместителя начальника сектора, до Главного целая лестница из высоких служебных ступеней. Но после отмены одностороннего моратория и принятия решения о возобновлении ядерных испытаний летом 1961 года Б. В. Литвинова вызвали в ЦК КПСС и объявили о новом назначении. На фрондерское заявление ученого, что в партию он вступать не собирается, отреагировали спокойно. "Оттепель" ещё не закончилась, и талантливым ученым дозволялось многое. Впрочем, даже Берия в свое время смотрел сквозь пальцы на подобные выходки физиков.
Но приглашение на должность Главного конструктора столь молодого ученого имело и другую подоплеку. К началу 60-х стало ясно, что главным средством доставки ядерного оружия становятся ракеты. Самолеты с атомными бомбами стали слишком уязвимы для средств ПВО. А разработкой боевых ракет занимались коллективы, костяк которых составляли молодые конструктора. И для взаимодействия с ними требовались столь же молодые ядерщики, которые не будут давить авторитетом и связями в верхах.
В те годы обозначилось одно из основных направлений работы ВНИИТФ миниатюризация ядерных устройств. Если раньше развитие ядерного оружия шло по пути увеличения мощности, глобализации, то теперь встал вопрос о создании зарядов малой мощности для решения тактических задач. Это была серьезная задача, так как малые размеры критической массы заряда и всего изделия в целом резко снижали степень надежности конструкции. В связи с этим предстояло решить большое количество сложных инженерных и технологических задач.
Еще одним важным направлением деятельности ВНИИТФ стали ракетные стратегические комплексы для Военно-Морского Флота, крылатые ракеты, авиабомбы, артиллерийские снаряды. Под руководством Е. Забабахина коллектив центра с этими задачами справился. В 60-е годы на вооружение стали поступать малогабаритные атомные авиабомбы, которые могли доставляться к месту применения уже не стратегическими тяжелыми бомбардировщиками, а сверхзвуковыми штурмовиками и истребителями фронтовой авиации. Были созданы глубинные ядерные бомбы, способные поражать подводные лодки, находящиеся не только на значительной глубине, но и подо льдом.
Немного позже здесь были созданы самый малоразмерный ядерный заряд для артиллерийского снаряда калибром 152 миллиметра, самый легкий боевой блок для разделяющихся головных частей ракет стратегического назначения, самый экономный по расходу делящихся материалов ядерный заряд.
Центр занимается проектированием и обычных вооружений. В его активе более 20 разработок боевых частей для зенитных управляемых ракет класса "земля-воздух", ракет "воздух-земля" и противоракет.
Особая глава в истории Уральского центра - разработка специализированных ядерных зарядов с регулируемой мощностью, малыми габаритами и малым количеством остаточного трития. Это промышленные термоядерные устройства повышенной "чистоты", использовавшиеся при гашении пожаров на аварийных нефтяных и газовых скважинах, для создания подземных резервуаров и коллекторов, для геологической сейсморазведки.
Термоядерный заряд для мирного, промышленного, использования создать сложней, чем для военных целей. Главное условие - минимальное количество осколков деления и остаточного трития. И такой заряд создан в ВНИИТФ. Он создан теоретиком Аврориным, а Главным конструктором, естественно, стал Литвинов. Заряд достаточно чистый в плане радиоактивного заражения местности, хотя его ещё можно совершенствовать. Впрочем, смысла нет, так как использование ядерных взрывов в мирных целях по предложению6 американцев тоже запрещено. Они существенно отставали от наших ученых в этих разработках, потому и возражали против подобной практики.
Впервые в народно-хозяйственных целях ядерные заряды взорвали под землей с целью погасить аварийные нефте-газовые фонтаны. Иногда мощные фонтаны горят годами, миллионы тонн ценнейшего природного сырья превращаются в сажу, которая загрязняет огромные площади. Такие сильные пожары может погасить только ещё большая сила. Взрывы для гашения горящих фонтанов используются давно, но обычно это взрывы наземные, когда на огонь выбрасывается большая масса земли. Подземный ядерный взрыв позволяет передавить скважину на глубине и прекратить выброс газа.
Первопроходцами здесь стали специалисты Арзамаса-17, погасившие фонтан на месторождении Артабулак штатным боевым зарядом. Уральским ученым из ВНИИТФ досталась аварийная скважина на другом среднеазиатском месторождении - Памук. Особенность её состояла в том, что газ не только вырывался фонтаном, но растекался подземными горизонтами и вы ходил наружу в самых разных местах. Посовещавшись, уральцы решили создать специальный заряд, чтобы в дальнейшем это "изделие", став серийным, могло использоваться для решения различных промышленных задач. Такой заряд вскоре был создан и испытан на полигоне. После этого его доставили на место и опустили в специально пробуренную скважину. Взрыв мощностью 30 килотонн перекрыл выход газа. Толчок ощущался в Бухаре и Карши как небольшое землетрясение.
Были проведены эксперименты на отработанных нефтяных месторождениях. С помощью глубинного взрыва пытались повысить их нефтеотдачу. Результаты обнадеживали, но эксперименты пришлось прервать. В 1976 году был заключен договор, разрешавший только камуфлетные взрывы, то есть производимые на большой глубине под землей, что полностью исключало выход радации. А вот взрывы у поверхности запрещались полностью, хотя в Челябинске-70 уже были созданы заряды, имевшие минимальную остаточную радиоактивность. По сути это были "чистые" бомбы.
Всего в Советском Союзе было произведено 128 взрывов в промышленных целях. Это не только тушение аварийных скважин, но и геофизические - для проведение сейсморазведки, создание подземных резервуаров для газового конденсата, для интенсификации нефтедобычи с глубинных горизонтов. В засушливой зоне Казахстана было создано искусственное озеро, глубина которого достигала ста метров. Имелись обширные планы - отвалка плотин, вскрышные работы на месторождениях в малонаселенных районах, но всем этим планам не суждено сбыться.
Сокращение, а по сути прекращение, оборонных программ и проблемы с финансированием поставили институт в сложные условия. Договора об ограничении и всеобщем запрещении испытаний ядерного оружия ограничили и сузили исследовательские возможности. Сейчас перед учеными и инженерами стоят конверсионные задачи. Как раз для контроля соблюдения договоров здесь были созданы аппаратурные комплексы геофизических исследований и гидродинамических измерений. С их помощью можно отслеживать даже слабые ядерные подземные взрывы.
УРАЛЬСКИЙ СТАРТ
"Зато мы делаем ракеты!" - пелось в веселой песенке застойного времени. Песенка была фрондерская, в некотором роде даже диссидентская, и слова эти звучали с ехидцей. Мол, ракеты делаем, а пылесос приличный слабо. Прошло время, фиги в карманах потеряли свою социально-политическую актуальность, и строчка эта, оторвавшись от контекста приобрела совсем иное звучание. Ну и что, что Малайзия и Сингапур с Тайванем могут весь мир пылесосами и магнитолами завалить? Зато мы делаем ракеты!
Ракетная тема для Запада довольно болезненна. Потому что баллистическая ракета - это средство доставки ялерного оружия. Или, в зенитном варианте, средство поражения чужих средств доставки - самолетов, ракет, кораблей, подводных лодок. Да, мы делали ракеты, запускали в космос корабли, и весь мир мог увидеть и оценить наш оборонный потенциал.
Но путь к космическим высотам оказался тернист. Более того, мы рисковали навсегда отстать от Америки в этом вопросе. А начиналось все замечательно. Именно в России, в Калуге жил учитель Константин Циолковский, на чьих идеях стоит современная космонавтика, каким бы чудаком его ни пытались представить недалекие "публицисты". А ещё имелась целая плеяда талантливых энтузиастов реактивного движения. В 1930-е годы были разработаны несколько образцов ракет с жидкостными реактивными двигателями. Но, естественно, под утопическую на тот момент идею покорения космоса никто денег не дал, зато на научные изыскания в военных целях ассигнования отпускались. Поэтому наш рассказ надо начинать с создателей легендарной "катюши".
Было их шестеро. Николай Иванович Тихомиров (1860-1930) - организовал Газодинамическую лабораторию (ГДЛ) и решил проблему устойчивого горения бездымного пороха в ракетной камере.
Борис Сергеевич Петропавловский (1898-1933) - возглавил газодинамическую лабораторию после смерти Тихомирова, продолжил опытно-конструкторские работы до стадии официальных испытаний.
Иван Терентьевич Клейменов (1899-1938) - начальник ГДЛ с 1932 года, первый начальник Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ). Способный организатор, при котором были определены пути развития реактивной артиллерии.
Георгий Эрихович Лангемак (1898-1938) - заместитель начальника и главный инженер РНИИ. Внес самый большой вклад в создание "катюши". Его теоретические исследования и практические разработки позволили довести характеристики реактивного снаряда до уровня, позволившего принять его на вооружение.
Владимир Андреевич Артемьев (1885-1962) - ближайший помощник Н. И. Тихомирова, талантливый изобретатель и конструктор. Его исследования горения пороховых зарядов сыграли существенную роль в разработке реактивных снарядов.
Юрий Александрович Победоносцев (1907-1973) - начиная с 1934 года работал над созданием реактивной артиллерии, провел важнейшие исследования по внешней и внутренней баллистике реактивных снарядов.
К 1937 году были практически отработаны реактивные снаряды РС-82 (калибр 82 мм) и РС-132 (калибр 132 мм). Успешно велись проектно-конструкторские работы по темам: ракетный истребитель-перехватчик, крылатая ракета весом 150 кг с дальностью полета 50 км, управляемая (!) крылатая ракета класса "воздух - воздух". Можно предполагать, что за четыре года, остававшиеся до начала войны, в РНИИ было бы создано принципиально новое эффективное оружие. Ведь конструировали это люди, которые потом в считаные годы вывели Россию в космос.
Получив назначение в Челябинск-70, став главным конструктором резервного исследовательско-конструкторского центра с "резервным" номером НИИ-1011, К. Н. Щелкин постарался превратить его в институт широкого профиля, не замыкаться на военной тематике. Пять первых, самых трудных лет становления, он руководил центром, собирал людей и задавал направление работы. Он покинул должность из-за болезни. А вместе с ней покинул и любимое дело. Уехав в Москву, оказался не у дел. Поразительно, как Советское государство разбрасывалось людьми. Выдающегося ученого, трижды Героя, попросту списали, отрешив от большой науки, опутав при этом секретностью, связав ею по рукам и ногам. Он продолжал заниматься физикой на "домашнем" уровне, написал книгу "Физика микромира", но настоящей большой работы ему не хватало. Потом не выдержало сердце... А научные идеи К. И. Щелкина до сих пор продолжают развивать его ученики и последователи.
Творческий настрой в Уральском ядерном центре, заданный Кириллом Щелкиным, поддержал и развил Евгений Иванович Забабахин. На Урал он попал в сентябре 1941 года, поступив в Военно-инженерную академию имени Н. Жуковского, которая разворачивалась тогда на новом месте - в Свердловске. Перед этим командир инженерного взвода Забабахин строил укрепления на Смоленском направлении, а до армии успел закончить техникум и поработать на шарико-подшипниковом заводе.
Конечно, он рвался на фронт, но командование, направляя его на учебу, наверное, понимало, что из молодого офицера должен получиться классный специалист. И Евгений Забабахин не просто старательно учился, а с головой погружался в науку. В 1944 году он с отличием закончил факультет авиационного вооружения. Занимаясь поражающим действием авиабомб, написал диссертацию о сходящихся детонационных волнах. Диссертация капитана Забабахина попала на отзыв в Институт химической физики, где вызвала большой интерес у Якова Зельдовича. Но ещё больше - у работников режимного отдела. "Где вы храните свои рукописи?" - спросили они. "Дома, в комоде," ответил Евгений Иванович, приведя режимников в транс. После соответствующих нахлобучек и объяснений молодого кандидата физико-математических наук откомандировали вместе с рукописями в Арзамас, где имелась надежная охрана. Скоро Е. Забабахин стал "главным газодинамиком объекта". Его роль в решении "проблемы №1" очень велика.
Он прибыл на "объект" в Арзамасе-16 в 1948 году и почти сразу включился в процесс конструирования первой бомбы. Сталин требовал как можно скорей испытать собственное ядерное оружие, поэтому Курчатов распорядился делать копию американской бомбы, опираясь на документы, добытые советской разведкой. Естественно, документы были достаточно общего характера, и всю конструкцию все равно приходилось обсчитывать и прорабатывать заново. И уже в процессе проектирования стали видны недостатки американской конструкции. Но сроки были жесткие, оставили как есть. Но параллельно вырабатывались новые принципы конструкции ядерных зарядов.
Следующая бомба РДС-2 имела уже советскую конструкцию. В ней было использовано предложение Я. Б. Зельдовича, Е. И. Забабахина и В. А. Цукермана по созданию внешнего нейтронного инициатора. Таким образом резко повышались коэффициент полезного действия заряда и мощность взрыва. Бомбу испытали на Семипалатинском полигоне 24 сентября 1951 года. Действительно, КПД поднялся почти в два раза, дав мощность в 38 килотонн. Серия из пяти таких бомб, в три тонны весом каждая, была изготовлена и положена на хранение в арсенал. Советская стратегическая авиация получила на вооружение супероружие.
Атмосфера в Уральском центре сложилась особая. Дело в том, что подавляющее большинство в институте составляла молодежь. Не зря его называли "комсомольским". И это легко объяснимо. Молодых специалистов привлекала не только научная перспектива, но и квартиры. В Арзамасе-16, где народа хватало, молодым в лучшем случае давали комнату. О возможностях карьерного роста нечего и говорить. Здесь не довлел авторитет "стариков", имелась возможность немедленной реализации самых смелых идей. Е. И. Забабахин умело поддерживал творческую атмосферу.
Молодежный коллектив работал очень эффективно. За три первых года работы в НИИ-1011 разработали и испытали 14 зарядов, на основе которых были сконструированы серийные боеголовки к ракете Р-13 и ядерные авиабомбы 245Н и 246Н. Это очень высокие показатели для вновь образовавшегося научного центра.
В 1958 году Н. Хрущев в одностороннем порядке объявил мораторий на ядерные испытания. Это был смелый шал, но, возможно, не вполне продуманный. Запад оставался в состоянии холодной войны. США, Франция и Великобритания продолжали создавать и испытывать новые боевые заряды. Испытание - один из важнейших этапов создания ядерного оружия. Без этого невозможно оценить параметры взрыва и даже просто работоспособность "изделия". Кстати, случалось, что взрыв не получался. Заряд сгорал в замедленной цепной реакции, срабатывал частично или его показатели не совпадали с расчетными.
Америка имела значительное преимущество в количестве ядерных боеприпасов и намеревалась это преимущество наращивать. Советский Союз, находившийся в кольце американских баз, был гораздо слабее и более уязвим. В конечном счете, Н. Хрущев понял, что Америка не намерена прекращать наращивание ядерных сил, и отменил мораторий на испытания. Вслед за этим псоледовал демонстративный взрыв советской супербомбы в 200 мегатонн. Хрущев стучал каблуком по трибуне ООН и кричал: "Если вздумаете на нас напасть, мы вас закопаем!" Первую часть этой фразы на Западе, а с некоторых пор и у нас, цитировать не принято. Противостояние двух мировых систем вошло в самую свою острую фазу и в результате Карибского кризиса едва не переросло в обмен ядерными ударами. Президент Кеннеди знал о своем преимуществе в бомбах и боеголовках, но не рискнул развязать третью мировую войну. Хрущев тоже отступил, убрав советские ракеты с Кубы. Мир опять уцелел не только благодаря здравомыслию политиков, но и благодаря страху перед ответным ударом. А перед советскими атомщиками была поставлена задача достичь ядерного паритета с Соединенными Штатами.
С 1 сентября 1961 года СССР возобновил ядерные испытания. На Новой Земле и под Семипалатинском последовали серии взрывов на земле и в атмосфере. Все, что приготовили ядерщики, срочно испытывалось, чтобы наверстать отставание от Запада, допущенное за три года моратория.
К этому времени в Челябинске-70 уже не только занимались теорией и проектированием, но и непосредственно созданием "изделий". Первое "изделие", не только спроектированное, но и построенное на Урале, было испытано в октябре 1961 года. Оно стало прототипом для авиабомб, довольно долго находившихся на вооружении советской авиации. Всего до конца 1961 года на Семипалатинском полигоне было испытано 9 ядерных зарядов и устройств, разработанных в Уральском центре. На Новоземельский ядерный полигон был совершен пуск баллистической ракеты Р-13 с термоядерным зарядом, разработанным в НИИ-1011 и принятом на вооружение РВСН. Испытание прошло успешно. Там же испытывались новые термоядерные заряды в авиабомбах типа 245. Всего на Новой земле испытали 5 уральских "изделий". Тогда же была отработана сверхмощная авиабомба типа 202 в 100 мегатонн тротилового эквивалента, созданная по предложению академика А. Д. Сахарова.
Но из этих 14 испытаний в 6 случаях был получен отрицательный результат. Все это были новые разработки, и заряды взорвались в нерасчетном режиме. Во время взрывов физические процессы протекали совсем не так, как рассчитывали физики-теоретики. Это стало серьезной неудачей всего института. Если бы не бесполезный хрущевский мораторий, то при плановых испытаниях вовремя проявились бы ошибочные направления. А так оказалось, что время и средства, потраченные на развитие новых идей, суливших заметное увеличение энергии взрыва, пропали зря. Конкуренты из Арзамаса-16 ликовали: "Все заледенело и не забабахнуло". Смеялись над Забабахиным и Леденёвым, назначенным директором центра после смерти Васильева.
Горечь столь масштабного поражения слегка подсластили удачные испытания боеголовки для баллистической ракеты УР-200, сделанной в конструкторском бюро академика В. Н. Челомея. Термоядерный заряд в ней не отличался оригинальностью, зато новой была его компоновка, позволившая втиснуть в ограниченное пространство боеголовки мощный заряд. Это позволяло создать разделяющуюся головную часть с тремя зарядами. Но работы по этой ракете не были доведены до конца, и идея разделяющихся боеголовок была отложена почти на десять лет.
В 1962 году испытания продолжались не менее интенсивно. В августе и сентябре было взорвано 30 ядерных зарядов и устройств, спроектированных и изготовленных в Уральском центре. 15 испытали на Новой Земле, столько же на Семипалатинском полигоне. Последнее испытание этого года произвели 24 декабря. Этот термоядерный взрыв стал последним в Советском Союзе, произведенным в воздушной среде. Больше мы не отравляли нашу землю радиоактивными осадками.
Термоядерный заряд, разработанный в НИИ-1011 имел общую массу 10 тонн и размещался в корпусе авиабомбы 202Н. 24 декабря, в день зимнего солнцестояния, когда в Заполярье стояла сплошная ночь, бомбу сбросили с самолета на мыс Бурливый архипелага Новая Земля. Наземной аппаратуры на этом участке не было, и все параметры снимались самолетами-лабораториями. Согласно замерам энерговыделение термоядерного взрыва точно соответствовало расчетам уральских ученых.
Об этом событии написал в своих воспоминаниях академик А. Д. Сахаров. Дело в том, что он активно выступал против испытания этой бомбы, сделанной на Урале. Почти такой же заряд был спроектирован и построен в Арзамасе-16 под его руководством, и конфликт здесь объяснялся не только элементарной научной ревностью или конкуренцией двух "контор". Идея подобного заряда была впервые предложена в Челябинске-70 группой физиков в составе Е. Н. Аврорина, А. А. Бунатяна, Б. М. Мурашкина, М. П. Шумаева, Л. П. Феоктистова, а уже потом сотрудником А. Д. Сахарова Б. Н. Козловым в КБ-11. Но задание на разработку получили оба института и "изделия" получились сходными. Но одно существенное различие имелось. Уральский заряд был на 8% тяжелее за счет усиления прочностных характеристик конструкции. Госкомиссия приняла решение об испытаниях обоих зарядов. А. Д. Сахаров решительно выступал против, доказывая, что уральское "изделие" испытывать не стоит. Сначала он пытался добиться от руководства НИИ-1011 отказа от испытаний, но ничего не добился. Потом с этой же просьбой обратился к министру Е. П. Славскому. Но испытания никто не отменил. Энерговыделение "арзамасского" заряда опрелили в 20 мегатонн, "уральского" - 19 мегатонн. Пятипроцентная разница, в принципе, могла возникнуть из-за элементарной погрешности апаратуры, достигавшей в то время 10%. Да и самолеты-лаборатории весьма отличаются от стационарных измерительных комплексов, которые можно размещать непосредственно в точке подрыва. Ссылаясь на эту разницу в одну мегатонну, А. Д. Сахаров в своих выступлениях на научно-техническом совете и заключительном совещании у Н. С. Хрущева продолжал доказывать, что он был прав и испытания "уральского" заряда были ни к чему. Во многом благодаря своему авторитету он продавил принятие на вооружение "арзамасского" заряда. А спустя десяток лет, когда остро встал вопрос о боеголовках для баллистических ракет подводного базирования, выяснилось, что этому заряду как раз не хватает механической прочности. При подводном старте и затем при тормозящем вхождении в плотные слои атмосферы его сохранность и боеспособность не гарантируются.
В 1960 году основатель Челябинска-70 Кирилл Иванович Щёлкин по состоянию здоровья покинул свое детище. Он совмещал две должности Научного руководителя и Главного конструктора. Научным руководителем после его ухода стал Евгений Иванович Забабахин, а на должность Главного конструктора по рекомендации Щелкина он пригласил Бориса Васильевича Литвинова. Б. В. Литвинову в то время было всего 32 года и он к тому же не состоял в КПСС. Лет пятнадцать спустя с такой анкетой его бы и близко не подпустили к столь высокой должности, а тогда ещё было можно.
В ядерные проблемы Б. В. Литвинов окунулся ещё студентом, когда приехал в Арзамасс-16 делать диплом. Диплом стал его первой научной работой. Спустя двадцать лет эта дипломная работа была опубликована в американском ядерном центре в Лос-Аламосе, как весьма актуальная. Это лишний раз подтверждает его рано проявившиеся способности, умение видеть далеко вперед и ставить перед собой сложнейшие задачи. Начав с экспериментальной работы над своим дипломным проектом, Б. В. Литвинов нащупал новый путь построения ядерного заряда. С самого начала молодому ученому, фактически ещё студенту, был предоставлен специальный каземат для взрывных работ, оборудованный сложнейшей лабораторной аппаратурой, а в помощь приданы два юных ассистента. По мере расширения экспериментов группа постепенно разрасталась. Б. В. Литвинову удалось заинтересовать своей идеей теоретиков, расчетчиков, конструкторов. Он делал доклады о ходе своих работ на научно-техническом совете, и постепенно эта работа перешла из экспериментальной в практическую плоскость. В результате получилось "изделие", которое успешно прошло испытания.
Понятно, почему Е. И. Забабахин пригласил молодого перспективного ученого. Также понятно, почему того не стали удерживать в "Приволжской конторе", ведь он мог вытеснить кое-кого из "стариков". Но сам Б. В. Литвинов не считал себя готовым к столь высокой должности. Он в это время занимал должность всего лишь заместителя начальника сектора, до Главного целая лестница из высоких служебных ступеней. Но после отмены одностороннего моратория и принятия решения о возобновлении ядерных испытаний летом 1961 года Б. В. Литвинова вызвали в ЦК КПСС и объявили о новом назначении. На фрондерское заявление ученого, что в партию он вступать не собирается, отреагировали спокойно. "Оттепель" ещё не закончилась, и талантливым ученым дозволялось многое. Впрочем, даже Берия в свое время смотрел сквозь пальцы на подобные выходки физиков.
Но приглашение на должность Главного конструктора столь молодого ученого имело и другую подоплеку. К началу 60-х стало ясно, что главным средством доставки ядерного оружия становятся ракеты. Самолеты с атомными бомбами стали слишком уязвимы для средств ПВО. А разработкой боевых ракет занимались коллективы, костяк которых составляли молодые конструктора. И для взаимодействия с ними требовались столь же молодые ядерщики, которые не будут давить авторитетом и связями в верхах.
В те годы обозначилось одно из основных направлений работы ВНИИТФ миниатюризация ядерных устройств. Если раньше развитие ядерного оружия шло по пути увеличения мощности, глобализации, то теперь встал вопрос о создании зарядов малой мощности для решения тактических задач. Это была серьезная задача, так как малые размеры критической массы заряда и всего изделия в целом резко снижали степень надежности конструкции. В связи с этим предстояло решить большое количество сложных инженерных и технологических задач.
Еще одним важным направлением деятельности ВНИИТФ стали ракетные стратегические комплексы для Военно-Морского Флота, крылатые ракеты, авиабомбы, артиллерийские снаряды. Под руководством Е. Забабахина коллектив центра с этими задачами справился. В 60-е годы на вооружение стали поступать малогабаритные атомные авиабомбы, которые могли доставляться к месту применения уже не стратегическими тяжелыми бомбардировщиками, а сверхзвуковыми штурмовиками и истребителями фронтовой авиации. Были созданы глубинные ядерные бомбы, способные поражать подводные лодки, находящиеся не только на значительной глубине, но и подо льдом.
Немного позже здесь были созданы самый малоразмерный ядерный заряд для артиллерийского снаряда калибром 152 миллиметра, самый легкий боевой блок для разделяющихся головных частей ракет стратегического назначения, самый экономный по расходу делящихся материалов ядерный заряд.
Центр занимается проектированием и обычных вооружений. В его активе более 20 разработок боевых частей для зенитных управляемых ракет класса "земля-воздух", ракет "воздух-земля" и противоракет.
Особая глава в истории Уральского центра - разработка специализированных ядерных зарядов с регулируемой мощностью, малыми габаритами и малым количеством остаточного трития. Это промышленные термоядерные устройства повышенной "чистоты", использовавшиеся при гашении пожаров на аварийных нефтяных и газовых скважинах, для создания подземных резервуаров и коллекторов, для геологической сейсморазведки.
Термоядерный заряд для мирного, промышленного, использования создать сложней, чем для военных целей. Главное условие - минимальное количество осколков деления и остаточного трития. И такой заряд создан в ВНИИТФ. Он создан теоретиком Аврориным, а Главным конструктором, естественно, стал Литвинов. Заряд достаточно чистый в плане радиоактивного заражения местности, хотя его ещё можно совершенствовать. Впрочем, смысла нет, так как использование ядерных взрывов в мирных целях по предложению6 американцев тоже запрещено. Они существенно отставали от наших ученых в этих разработках, потому и возражали против подобной практики.
Впервые в народно-хозяйственных целях ядерные заряды взорвали под землей с целью погасить аварийные нефте-газовые фонтаны. Иногда мощные фонтаны горят годами, миллионы тонн ценнейшего природного сырья превращаются в сажу, которая загрязняет огромные площади. Такие сильные пожары может погасить только ещё большая сила. Взрывы для гашения горящих фонтанов используются давно, но обычно это взрывы наземные, когда на огонь выбрасывается большая масса земли. Подземный ядерный взрыв позволяет передавить скважину на глубине и прекратить выброс газа.
Первопроходцами здесь стали специалисты Арзамаса-17, погасившие фонтан на месторождении Артабулак штатным боевым зарядом. Уральским ученым из ВНИИТФ досталась аварийная скважина на другом среднеазиатском месторождении - Памук. Особенность её состояла в том, что газ не только вырывался фонтаном, но растекался подземными горизонтами и вы ходил наружу в самых разных местах. Посовещавшись, уральцы решили создать специальный заряд, чтобы в дальнейшем это "изделие", став серийным, могло использоваться для решения различных промышленных задач. Такой заряд вскоре был создан и испытан на полигоне. После этого его доставили на место и опустили в специально пробуренную скважину. Взрыв мощностью 30 килотонн перекрыл выход газа. Толчок ощущался в Бухаре и Карши как небольшое землетрясение.
Были проведены эксперименты на отработанных нефтяных месторождениях. С помощью глубинного взрыва пытались повысить их нефтеотдачу. Результаты обнадеживали, но эксперименты пришлось прервать. В 1976 году был заключен договор, разрешавший только камуфлетные взрывы, то есть производимые на большой глубине под землей, что полностью исключало выход радации. А вот взрывы у поверхности запрещались полностью, хотя в Челябинске-70 уже были созданы заряды, имевшие минимальную остаточную радиоактивность. По сути это были "чистые" бомбы.
Всего в Советском Союзе было произведено 128 взрывов в промышленных целях. Это не только тушение аварийных скважин, но и геофизические - для проведение сейсморазведки, создание подземных резервуаров для газового конденсата, для интенсификации нефтедобычи с глубинных горизонтов. В засушливой зоне Казахстана было создано искусственное озеро, глубина которого достигала ста метров. Имелись обширные планы - отвалка плотин, вскрышные работы на месторождениях в малонаселенных районах, но всем этим планам не суждено сбыться.
Сокращение, а по сути прекращение, оборонных программ и проблемы с финансированием поставили институт в сложные условия. Договора об ограничении и всеобщем запрещении испытаний ядерного оружия ограничили и сузили исследовательские возможности. Сейчас перед учеными и инженерами стоят конверсионные задачи. Как раз для контроля соблюдения договоров здесь были созданы аппаратурные комплексы геофизических исследований и гидродинамических измерений. С их помощью можно отслеживать даже слабые ядерные подземные взрывы.
УРАЛЬСКИЙ СТАРТ
"Зато мы делаем ракеты!" - пелось в веселой песенке застойного времени. Песенка была фрондерская, в некотором роде даже диссидентская, и слова эти звучали с ехидцей. Мол, ракеты делаем, а пылесос приличный слабо. Прошло время, фиги в карманах потеряли свою социально-политическую актуальность, и строчка эта, оторвавшись от контекста приобрела совсем иное звучание. Ну и что, что Малайзия и Сингапур с Тайванем могут весь мир пылесосами и магнитолами завалить? Зато мы делаем ракеты!
Ракетная тема для Запада довольно болезненна. Потому что баллистическая ракета - это средство доставки ялерного оружия. Или, в зенитном варианте, средство поражения чужих средств доставки - самолетов, ракет, кораблей, подводных лодок. Да, мы делали ракеты, запускали в космос корабли, и весь мир мог увидеть и оценить наш оборонный потенциал.
Но путь к космическим высотам оказался тернист. Более того, мы рисковали навсегда отстать от Америки в этом вопросе. А начиналось все замечательно. Именно в России, в Калуге жил учитель Константин Циолковский, на чьих идеях стоит современная космонавтика, каким бы чудаком его ни пытались представить недалекие "публицисты". А ещё имелась целая плеяда талантливых энтузиастов реактивного движения. В 1930-е годы были разработаны несколько образцов ракет с жидкостными реактивными двигателями. Но, естественно, под утопическую на тот момент идею покорения космоса никто денег не дал, зато на научные изыскания в военных целях ассигнования отпускались. Поэтому наш рассказ надо начинать с создателей легендарной "катюши".
Было их шестеро. Николай Иванович Тихомиров (1860-1930) - организовал Газодинамическую лабораторию (ГДЛ) и решил проблему устойчивого горения бездымного пороха в ракетной камере.
Борис Сергеевич Петропавловский (1898-1933) - возглавил газодинамическую лабораторию после смерти Тихомирова, продолжил опытно-конструкторские работы до стадии официальных испытаний.
Иван Терентьевич Клейменов (1899-1938) - начальник ГДЛ с 1932 года, первый начальник Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ). Способный организатор, при котором были определены пути развития реактивной артиллерии.
Георгий Эрихович Лангемак (1898-1938) - заместитель начальника и главный инженер РНИИ. Внес самый большой вклад в создание "катюши". Его теоретические исследования и практические разработки позволили довести характеристики реактивного снаряда до уровня, позволившего принять его на вооружение.
Владимир Андреевич Артемьев (1885-1962) - ближайший помощник Н. И. Тихомирова, талантливый изобретатель и конструктор. Его исследования горения пороховых зарядов сыграли существенную роль в разработке реактивных снарядов.
Юрий Александрович Победоносцев (1907-1973) - начиная с 1934 года работал над созданием реактивной артиллерии, провел важнейшие исследования по внешней и внутренней баллистике реактивных снарядов.
К 1937 году были практически отработаны реактивные снаряды РС-82 (калибр 82 мм) и РС-132 (калибр 132 мм). Успешно велись проектно-конструкторские работы по темам: ракетный истребитель-перехватчик, крылатая ракета весом 150 кг с дальностью полета 50 км, управляемая (!) крылатая ракета класса "воздух - воздух". Можно предполагать, что за четыре года, остававшиеся до начала войны, в РНИИ было бы создано принципиально новое эффективное оружие. Ведь конструировали это люди, которые потом в считаные годы вывели Россию в космос.