Flashback и BTV: царь-бомба по американски

[Граф Цеппелин]

Термоядерными зарядами большой и сверхбольшой мощности американцы начали интересоваться давно. Еще во второй половине 50-ых, Стратегическое Авиационное Командование (англ. Strategic Air Command - SAC), с незабвенным Кертисом Лемеем во главе, яростно отстаивало 60-мегатонную термоядерную бомбу. По мысли генералов, такое оружие было необходимо для поражения особо защищенных подземных бункеров, способных выдержать удары «обычного» 5-10 мегатонного оружия. В 1957 году, под явным влиянием «Спутника», генерал Томас Пауэр обозначил 60-мегатонную бомбу как высший приоритет USAF. Однако, далеко не все в военном и гражданском руководстве США были убеждены, что такое оружие необходимо, не говоря уже о том, что желательно.

Главным аргументом было, что создание такого оружия неминуемо подтолкнет СССР к разработке аналогичного — и поможет оправдать такие действия в глазах мировой общественности. Высказывались и такие соображения как «аморальность» чересчур крупных зарядов. Специальная комиссия, собранная президентом Эйзенхауэром, отмела моральные соображения (был сделан логичный вывод, что моральность оружия зависит исключительно от целей его применения), но рекомендовала к разработке бомб «очень большого эквивалента» не стремиться, поскольку такие проекты без должного обоснования будут негативно восприняты как в США, так и за рубежом.

Самый мощный американский атомный тест - 15-мегатонный Castle Bravo.

Согласившись с доводами комиссии, Эйзенхауэр ограничил максимальную мощность планируемых ядерных испытаний 15 мегатоннами — чем поставил крест на планах SAC создать 60-мегатонную бомбу в 1958 году и взорвать ее в серии тестов «Hardtack». Однако, теоретические работы продолжались. Ученые национальной ядерной лаборатории Ливермора заверили SAC, что при необходимости, оружие «очень большого эквивалента» может быть создано в короткие сроки и без тестирования, на основе существующих дизайнов. Были предложены два проекта:

* 60-мегатонная бомба весом в 25000 фунтов (11340 кг)

* 45-мегатонная бомба весом в 22000 фунтов (9980 кг)

Однако такие «импровизированные» заряды не полностью устраивали аппетиты американских генералов.

 

Самая мощная в американском арсенале 25-мегатонная бомба B41. Хотя она вдвое уступала советской "Царь-бомбе" по мощности, B41 была в пять раз легче, могла перевозиться стандартными бомбардировщиками, и была изготовлена в 500 экземплярах.

В начале 1958 года, начальник штаба USAF обратился в Комиссию по Атомной Энергии (Atomic Energy Commission) с запросом о возможности создания термоядерных бомб очень большого эквивалента — от 100 и до 1000 мегатонн. AEC пришла к выводу, что создание такого оружия, скорее всего, возможно, но будет представлять значимые сложности как с испытаниями, так и с боевым применением: облако радиоактивных осадков от чрезвычайно мощного взрыва распространится далеко за пределы цели и может поразить дружественные, либо нейтральные страны. Вняв аргументам, SAC — с редкостным здравомыслием — постановило отложить окончательное разрешение вопроса о бомбах «очень большого эквивалента». Тем более, что после «Спутника» приоритетом стали ракетно-космические технологии, а создание сверхмощных термоядерных бомб отошло на второй план.

Положение изменилось в 1961 году — когда СССР, раздраженный полетами американских самолетов-шпионов над своей территорией и другими политическими кризисами, объявил о прекращении действовавшего с 1958 года моратория на ядерные испытания. Сразу же за этим последовало объявление Хрущева о разработке в Советском Союзе 20, 30, 50 и 100-мегатонных термоядерных зарядов. В Америке, эти действия немедленно оживили вновь угасший было спор о термоядерном оружии «очень большого эквивалента».

Сбитый советской ПВО самолет-разведчик U-2 пилота Гэри Пауэрса. Это нарушение воздушного пространства СССР привело к одному из крупнейших кризисов в советско-американских отношениях.

Практически сразу же после заявления Хрущева, генерал-лейтенант Остин Беттс, заместитель директора отдела военного применения атомной энергии в AEC, запросил Лос-Аламос и Ливермор о возможности создания в короткие сроки 100-мегатонной бомбы. Ответ от обоих лабораторий пришел в течении недели: обе считали, что такое оружие может быть создано на основе существующей термоядерной бомбы Mk-41 (эквивалентом около 25 мегатонн) в кратчайшие сроки.

18 октября 1961 года, председатель AEC Гленн Сиборг направил президенту Кеннеди меморандум, в котором описывал два вида оружия:

* 100-мегатонную бомбу диаметром 2 и длиной 4 метра, и весом 30000 фунтов (13610 кг)

* 50-мегатонную бомбу «меньших» габаритов, но весом все еще около 20000-25000 фунтов (9071-11340 кг)

По мнению экспертов, такое оружие могло быть создано и принято на вооружение в течении 6-12 месяцев, разумеется, если программе дадут высший приоритет. Однако, Гленн предупреждал, что такие усилия скажутся на ходе уже идущих программ. Для того, чтобы убедиться в работоспособности нового оружия, необходим был практический тест, но инженеры были уверены, что его можно будет провести с зарядом не более 10 мегатонн. Главное же, меморандум подчеркивал, что 50-100 мегатонная бомба, безусловно, возможна, может быть создана в Советском Союзе, и в случае войны, может быть доставлена к целям на американском континенте.

Спустя две недели после этого меморандума, Советский Союз испытал 58-мегатонную «Царь-бомбу».

 

4-километровое искусственное солнце, вспыхнувшее на Новой Земле, разом изменило расклад за океаном. Хотя официально Пентагон отмахнулся от советского супероружия как от "непрактичного" - и в общем-то был не так уж и неправ, поскольку один B-52 с двумя вполне серийными 25-мегатонными бомбами Mk-41 в бомболюках действительно был сравним с уникальной советской супербомбой - но реально, советский тест вызвал изрядное беспокойство. Выходило, что США отстают от СССР не только в ракетно-космической области, но еще и в создании сверхмощных термоядерных бомб. Последующие события - вроде Карибского Кризиса в 1962 - только подогрели опасения, что отсутствие аналогичного ответа будет расцениваться в мире как признание слабости Америки.

В декабре 1962, Гленн Сиборг доложил секретарю департамента обороны Макнамаре, что AEC готова создать американский аналог «Царь-бомбы», как только будет принято соответствующее решение. Рассматривались три возможных подхода: во-первых создание сверхтяжелой термоядерной бомбы на основе существующей 25-мегатонной Mk-41, простым увеличением габаритов. Такое решение было самым быстрым, но и самым «негабаритным». Вторым подходом было использование новаторской технологии оптимизации поджига термоядерной реакции в бомбах, проверенной в ходе трех атомных тестов по программе RIPPLE — детали ее засекречены до сих пор, но она относилась к созданию очень мощных и компактных термоядерных бомб. Наконец, третий подход предполагал использование перспективных, еще не проверенных технологий. По мнению AEC, при соответствующем приоритете, работы могли быть завершены к концу 1963 года.

Лаборатории в Лос-Аламосе и Ливерморе отчитались о своих наработках в этой области:

* Лос-Аламос доложил о готовности создать за три года 100-мегатонную бомбу, которая будет весить 30000 фунтов (13610 кг), и умещаться в 7 метров длины и 1.6 метров диаметра. Такое оружие выходило весьма «грязным» (от 20 до 30 мегатонн мощности обеспечивала реакция распада), но возможной была и «чистая», преимущественно термоядерная версия.

* Ливермор предложил создать супербомбу за год на основе существующей Mk-41. Такое оружие имело бы эквивалент порядка 30-100 мегатонн и весило бы всего 20000 фунтов (9071 кг)

В начале 1963 года, секретарь Макнамара формально утвердил программу создания "бомбы очень большого эквивалента", пригодной для доставки к цели бомбардировщиком B-52. Объединенный комитет начальников штабов поддержал проект, и заместитель секретаря обороны Росс Гилпатрик оповестил AEC о том, что "мы желаем создать максимально возможной мощности заряд в габаритах, допускающих транспортировку на B-52, по-возможности без необходимости в новых ядерных испытаниях".

Глава AEC Гленн Сиборг, однако, не в полной мере разделял энтузиазм военных. Он опасался, что "экстренная" программа разработки супербомбы оттянет ресурсы лабораторий и вызовет серъезные задержки других атомных проектов - значительно более важных, чем в общем-то чисто демонстрационное оружие ограниченной практической пользы. Все же он доложил в ответе генералам, что наиболее быстро может быть разработана супербомба на базе увеличенной в размерах серийной Mk-41. Такая бомба, согласно рассчетам, имела бы эквивалент порядка 50 (но возможно, до 65) мегатонн и весила бы 35000 фунтов (примерно 16 тонн). Размеры бомбы составляли 70 дюймов (178 см) в диаметре и 305 дюймов (775 см) в длину - максимальные практические габариты, которые можно было бы впихать в бомболюк B-52. На создание бомбы, по мнению Сиборга, ушло бы не менее трех лет: первые образцы могли бы поступить на вооружение не раньше 1966, даже если бы разработка началась немедленно.

Пока атомщики теоретизировали, и политики спорили, инженеры уже взялись за дело. Новое оружие, каким бы оно ни было, однозначно потребовало бы нового аэродинамического корпуса для размещения. Национальная лаборатория Сандия, занимавшаяся созданием корпусов атомных бомб, уже имела определенные наработки в этой области: ей было создано семейство "универсальных тестовых приборов" (англ. Universal Test Vehicle - UTV), в которые можно было с минимальными усилиями установить любое ядерное устройство. UTV делались в габаритах 9-мегатонной термоядерной бомбы B53 - 376 см длиной, и 50 дюймов (130 см) в диаметре. Однако, для супербомбы этого было бы явно недостаточно.

Big Test Vehicle

Решением проблемы стал "большой тестовый прибор" (англ. Big Test Vehicle - BTV). Этот исполинский стальной цилиндр был разработан в точном соответствии с требованиями Макнамары: самое большое устройство, которое можно было бы впихнуть в бомболюк B-52. Гигантская оболочка была длиной в 7 метров, и весила 20,4 тонны.

Однако и это не стало пределом. Параллельно с BTV, лаборатория Сандия разработала и... нечто другое. Громадный корпус, обозначавшийся как "тестовый прибор Flashback" (англ. Flashback Test Vehicle - FTV) был разработан в рамках проекта "Breaker" - подготовки испытания сбросом некого устройства "очень большого эквивалента".

 

На этот раз лаборатория Сандия создала реального монстра. FTV даже не влезал в бомболюк B-52 - подобно советской "царь-бомбе", огромная конструкция размещалась полуутопленной под брюхом бомбардировщика. По крайней мере на одной фотографии прототип изображен установленным под реальный B-52, что указывает, что с ним проводились какие-то - возможно даже, летные испытания. 

 

Существует, впрочем, и мнение, что «Flashback» не имел прямого отношения к «бомбам очень большого эквивалента», а был на самом деле спытательным устройством для боевых блоков МБР. Габариты конической головной части «Flashback» схожи с размерами боевого блока МБР “Titan-II”. Возможно, речь шла об испытаниях прототипов боевой части W41, 35-мегатонной боевой части для “Titan-II” на основе авиабомбы B41.

Интересно отметить, что несмотря на чудовищные габариты, по весу американские супербомбы были существенно легче советской АН602. Американские атомщики 1960-ых вплотную приблизились к теоретическому пределу эффективности термоядерного оружия - бомба B41Y1 (полномасштабная трехступенчатая версия) при весе в 4,8 тонн, должна была иметь эквивалент свыше 25 мегатонн, то есть соотношение в 5,2 мегатонны на тонну. Для сравнения, советская АН602 (полномасштабная трехступенчатая версия) при весе в 26,5 тонн, должна была иметь эквивалент в 100 мегатонн, то есть 3,75 мегатонн на тонну.

 

"Флэшбэк" (слева) и АН602 (справа)

Точку в истории американской «царь-бомбы» в итоге поставил заключенный в 1963 году «Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой». Он де-факто исключал возможность атмосферного теста супербомбы без крайне негативных политических последствий. Конечно, оставались еще разрешенные подземные испытания. Однако взорвать 50-100 мегатонную супербомбу под землей было бы невообразимой инженерной задачей. Огненный шар от такого монстра был бы диаметром в несколько километров, и чтобы исключить прорыв чудовищного облака радиоактивной пыли в атмосферу (подземные взрывы крайне «грязные», поскольку зона реакции взаимодействует буквально с миллионами тонн породы вокруг, иррадиируя ее мощным потоком излучения) бомбу пришлось бы закопать на какую-то совсем уж несуразную глубину.

Договор  и решил дело. Секретарь Макнамара, ранее поддерживавший создание сверхтяжелых термоядерных бомб - единственной военной отрасли в которой, по его мнению, США значимо отставали от СССР - переменил свое мнение, и, выступая перед Конгрессом, сказал что "не заинтересован" в таком оружии. Генерал Лемей в разговоре с президентом Кеннеди прямо сказал, что предпочел бы иметь 100-мегатонную бомбу в арсенале, но понимает политические соображения против, и готов удовлетвориться гарантиями от атомщиков, что те смогут создать 50-мегатонную бомбу в короткое время и без испытаний, если понадобится. 

И все же это был еще не конец американской «царь-бомбы». Хотя официально США были не заинтересованы более в таком оружии, департамент обороны по-прежнему считал, что супербомбы имеют значимые преимущества при поражении высокозащищенных целей - таких, как заглубленные подгорные бункеры. AEC была по крайней мере частично солидарна с военными, и считала необходимым продолжать отрабатывать детали архитектуры супербомб на подземных испытаниях малого эквивалента. Окончательной целью было обеспечение возможности создать "бомбу очень большого эквивалента" (50-100 мегатонн) в течении 90 дней - если Белый Дом примет такое решение.

 

Слева — направо: сброшенная на Нагасаки 20-килотонная бомба Mk-III "Толстяк", самая массивная американская 15-мегатонная термоядерная бомба Mk-17, самая мощная американская 23-25 мегатонная Mk-41, советская 50-100 мегатонная "Царь-бомба" АН602, тестовый прибор для 50-100 мегатонной бомбы BTV и тестовый прибор для 50-100 мегатонной бомбы FTV (рисунок Alex Wellerstein)

Главным стимулом, были, разумеется, подозрения в отношении намерений СССР. Советский Союз уже отказался один раз от моратория на ядерные испытания (хотя виноваты в этом были как раз США); кто мог поручиться, что какой-нибудь кризис отношений в будущем не приведет к разрыву существующих договоренностей? С технической стороны, существовала вероятность что дальнейший прогресс в атомной технологии может сделать перспективными сверхтяжелые термоядерные заряды. Как бы ни сложилась обстановка, Соединенные Штаты хотели быть - в этот раз - готовыми ко всему. И поэтому огромные корпуса BTV и Flashback продолжали стоять в полной готовности принять свою термоядерную нагрузку.

Однако, необходимости в них так и не возникло. И СССР и США скрупулезно придерживались соглашения, проводя только подземные испытания сравнительно небольшого эквивалента. Развитие же средств доставки - появление баллистических ракет с разделяющимися головными частями индивидуального наведения, увеличение точности ракет - окончательно отодвинуло на задний план сверхмощные мегатонные боеголовки. Рассчеты еще конца 50-ых показывали, что десяток небольших зарядов мощностью в сотни килотонн создает большую суммарную зону разрушений, чем одна сверхмощная бомба в десятки мегатонн. Множество мелких боеголовк также обладали большими шансами преодолеть неприятельскую оборону, чем одна массивная боеголовка. Задачу же поражения неприятельских заглубленных бункеров - последний редут сторонников термоядерных супербомб - оказалось проще решить, повышая точность сброса боеголовок. Наконец, "легкие" заряды мощностью в сотни килотонн могли быть использованы для "чистых" воздушных взрывов - для них оптимальная высота подрыва была больше, чем диаметр огненного шара, который не контактировал с поверхностью - в то время как мультимегатонные гиганты не могли быть взорваны "чисто" без значимых потерь в эффективности.

В 1968 году, лаборатория Сандия тихо поставила точку в истории американских супербоб, предложив использовать стальной корпус BTV для создания исполинского фугаса - который можно было бы сбросить на Северный Вьетнам для устрашения Вьетконга. Предложение не было реализовано, но наглядно продемонстрировало полное исчезновение интереса к супербомбам у американских военных. Наконец, в 1976 году, Сандия передала специально разработанный для перевозки BTV транспортер НАСА, где он и по сей день используется для транспортировки парашютных систем. 

[orc4554]

Плюсики приходится в параллельном измерении занимать, своих для выражения восторга уже не хватает.

[sigulin.maxim]

использовать стальной корпус BTV для создания исполинского фугаса - который можно было бы сбросить на Северный Вьетнам для устрашения Вьетконга

Бомба весом в 15-20 тонн? Мне нравится!

[Граф Цеппелин]

Плюсики приходится в параллельном измерении занимать, своих для выражения восторга уже не хватает.

Спасибо)

Бомба весом в 15-20 тонн? Мне нравится!

Yep, в стиле "Клаудмэйкера")

[dragon.nur]

25-мегатонная бомба B41. Хотя она вдвое уступала советской "Царь-бомбе" по мощности, B41 была в пять раз легче

Она трёхступенчатая; "Царь" в таком варианте не испытывался, имел бы мощность за сотню мегатонн (с внешним урановым тампером). Со свинцовым более тяжёлым "плащом" и то вышло почти 60 мегатонн. 

Американские атомщики 1960-ых вплотную приблизились к теоретическому пределу эффективности термоядерного оружия - бомба B41Y1 (полномасштабная трехступенчатая версия) при весе в 4,8 тонн, должна была иметь эквивалент свыше 25 мегатонн, то есть соотношение в 5,2 мегатонны на тонну. Для сравнения, советская АН602 (полномасштабная трехступенчатая версия) при весе в 26,5 тонн, должна была иметь эквивалент в 100 мегатонн, то есть 3,75 мегатонн на тонну.

С заглотом. Во первых, масса реального 602 изделия падала на полторы тонны емнимс, свинцовый тампер больше уранового и толще (плотность ниже, а она играет роль). Во вторых, ни Хрущо, ни последователи Макартура, к счастью не решились насрать на весь мир распылённым и поделившимся тампером, так что сравнивать нечего. Однако в реале от Царь-Бомбы ожидалось получить 51 Мттэ, получили больше 58. С ураном пропорция сохраняется (т.е. 110-120++). И самое главное - даже 25 мегатонн ненужная бомба по СССР, в США есть хотя бы законная цель -- комплекс НОРАД.

Огненный шар от такого монстра был бы диаметром в несколько километров

В реале взрыв 5 мегатонн под 1800 метрами грунта на острове Амчитка (Канникин тестинг) никаких "нескольких километров шара" не делал, потому что материал огненного шара - полупрозрачные для излучения взрыва атмосферные газы и иррадиирующие нейтроны вкупе с гамма-квантами, проникаемость которых через кипящую скалу - метры! Это потом, когда реакция закончится и пойдёт вместо радиационной имплозии простой теплообмен и прочие ударные волны в породе, что-то куда-то может долететь, но никаких "огненных шаров в километры" это всё равно не вызовет, будет довольно крупная камера взрыва и осыпь, всё остальное - чушь.

Изменено 2 Nov 2021 пользователем dragon.nur

[dragon.nur]

И СССР и США скрупулезно придерживались соглашения, проводя только подземные испытания сравнительно небольшого эквивалента.

Да-да-да. как раз в 1971 году Канникин в пять мегатонн - небольшой. 

Чёрт, в кои-то веки неплохая подборка материала, но совершенно отвратительная обработка, граф, я ожидал лучшего. Увы.

[Граф Цеппелин]

Она трёхступенчатая; "Царь" в таком варианте не испытывался, имел бы мощность за сотню мегатонн (с внешним урановым тампером). Со свинцовым более тяжёлым "плащом" и то вышло почти 60 мегатонн.

Так и B41 не испытывалась на полную.

С заглотом. Во первых, масса реального 602 изделия падала на полторы тонны емнимс, свинцовый тампер больше уранового и толще (плотность ниже, а она играет роль). Во вторых, ни Хрущо, ни последователи Макартура, к счастью не решились насрать на весь мир распылённым и поделившимся тампером, так что сравнивать нечего. Однако в реале от Царь-Бомбы ожидалось получить 51 Мттэ, получили больше 58. С ураном пропорция сохраняется (т.е. 110-120++). И самое главное - даже 25 мегатонн ненужная бомба по СССР, в США есть хотя бы законная цель -- комплекс НОРАД.

Даже 120 мегатонн все равно не дают эффективности в районе 5.

В реале взрыв 5 мегатонн под 1800 метрами грунта на острове Амчитка (Канникин тестинг) никаких "нескольких километров шара" не делал, потому что материал огненного шара - полупрозрачные для излучения взрыва атмосферные газы и иррадиирующие нейтроны вкупе с гамма-квантами, проникаемость которых через кипящую скалу - метры! Это потом, когда реакция закончится и пойдёт вместо радиационной имплозии простой теплообмен и прочие ударные волны в породе, что-то куда-то может долететь, но никаких "огненных шаров в километры" это всё равно не вызовет, будет довольно крупная камера взрыва и осыпь, всё остальное - чушь.

...Тут речь о 50-100 мегатонном боеприпасе, ау.

Да-да-да. как раз в 1971 году Канникин в пять мегатонн - небольшой.

В сравнении с 100-мегатонной? Как бы да. Небольшой.

[dragon.nur]

Тут речь о 50-100 мегатонном боеприпасе, ау.

Ау. Вам физику с математикой священный американский куркулятор отменил? В радиусе заглубления потребная разница - кубический корень из отношения мощностей. Вместо 1800 метров скважину бурят на 5 км. Не сахар, но вполне реально

В сравнении с 100-мегатонной

Не было. Реально - 58 в воздухе. Массовые подземные в то же время не свыше 500 кт, и только американцам пригорело бахать мегатонны в скале.

[Crusader]

 О как, и янкесы щупали супербрмбуэ, оказывается. 

[ALL]

Бомба весом в 15-20 тонн? Мне нравится!

Бочка?  Куда она попадёт?  Где стабилизаторы?

[maxab]

Куда она попадёт? 

в эпицентр... хотя при такой мощности точность уже не так важна...

[ALL]

в эпицентр... хотя при такой мощности точность уже не так важна...

Я про "вьетнамский" фугас. 

[Граф Цеппелин]

Ау. Вам физику с математикой священный американский куркулятор отменил? В радиусе заглубления потребная разница - кубический корень из отношения мощностей. Вместо 1800 метров скважину бурят на 5 км. Не сахар, но вполне реально

Sigh. И ничего, что каверна затем не должна схлопнуться?

Не было. Реально - 58 в воздухе. Массовые подземные в то же время не свыше 500 кт, и только американцам пригорело бахать мегатонны в скале.

А я вам что говорю? Ау! Тему-то прочитайте.

 

[dragon.nur]

И ничего, что каверна затем не должна схлопнуться?

Кто сказал? Под 5 километрами скалы каверна диаметром максимум в пару сотен метров может схлопываться сколько её душеньке угодно.

[Граф Цеппелин]

Кто сказал? Под 5 километрами скалы каверна диаметром максимум в пару сотен метров может схлопываться сколько её душеньке угодно.

Sigh. Условная формула r = 55 * ; радиус в футах, y - эквивалент в килотоннах.

Для 100.000 килотонн, это будет 46,4*55=2552 фута. Или 778 метров. То есть 100-мегатонный взрыв создаст каверну диаметром в полтора километра.

Изменено 2 Nov 2021 пользователем Граф Цеппелин

[dragon.nur]

Условная формула r = 55 * ; радиус в футах, y - эквивалент в килотоннах.

Остров Амчитка никуда не провалился после 5 мегатонн дыра  должна была образоваться примерно в тысячу футов радиусом (диаметр свыше полукилометра при заглублении меньше 2 - это привело бы к конусу аля схема "е").

Сиречь формулка очень сильно брешет на больших числах. 

[Граф Цеппелин]

Сиречь формулка очень сильно брешет на больших числах.

Я куда больше доверяю "The containment of underground nuclear explosions" от 1989 года, чем вашему "этого не может быть так, потому что иначе я окажусь неправ", уж извините.

Остров Амчитка никуда не провалился после 5 мегатонн дыра должна была образоваться примерно в тысячу футов радиусом (диаметр свыше полукилометра при заглублении меньше 2 - это привело бы к конусу аля схема "е").

Корень кубический из 5000 килотонн - 17,1. На 55 = 940 футов. Или 286 метров.

Напоминаю, что W71 была не обычным устройством.