Таким был Кирилл Иванович Щёлкин, заместитель научного руководителя, начальник отдела газодинамических исследований на натурном заряде, под руководством и при непосредственном участии которого была отработана конструкция первой атомной бомбы.
Отстрел первых модельных сборок шарового заряда показал, что пока еще фокусирующие элементы из-за недостаточной отработки и асинхронности подрыва создают в заряде ВВ детонационную волну с неудовлетворительной симметрией, вследствие чего алюминиевый керн разрушается и превращается в бесформенное тело.
Было ясно, что пока не отработаны фокусирующий элемент натурного заряда, детали из ВВ заряда и система инициирования КД, переходить к эксперименту такого рода с натурным зарядом преждевременно.
55
Тем не менее в середине 1948 года был проведен первый эксперимент с натурным зарядом, в который входили не до конца отработанные фокусирующие элементы. Инициирование осуществлялось от капсюлей-детонаторов с электрозапалом при их последовательном электрическом соединении. Конечно, результат такого натурного эксперимента повторил результаты модельного: алюминиевый керн был разрушен и превращен в бесформенную массу с явными отпечатками проекций фокусирующих элементов. Центральная часть керна, примерно одна треть его массы, была расплавлена и вытекла из разрушенного керна наружу.
Следующий эксперимент с полым алюминиевым керном [дал] еще более неутешительные результаты: по остаткам бесформенной, расчлененной на отдельный куски массы керна ничего нельзя было сказать о работе заряда. В последующем подобного рода полые керны не применялись.
Все же первые эксперименты с натурными зарядами позволили отработать в совершенстве технологию сборки в цехе завода № 2.
В конце 1948 года, когда были отработаны элементы и технология сборки заряда, был снова поставлен натурный эксперимент с использованием цельнометаллического керна. После взрыва заряда поверхность керна оставалась гладкой, на ней уже отсутствовали местные вмятины и разломы. Хотя форма его представляла собой сплющенный шар, все свидетельствовало о том, что заряд отработан хорошо, а несферичность фронта детонационной волны имеет другую причину.
Повторение эксперимента в той же редакции дало тот же результат.
В чем дело? Какие силы разрушают керн? По идее, он должен остаться целым и не торить первоначальную сферическую форму. В ходе размышлений Кириллом Ивановичем было высказано соображение: не нарушилась ли сферическая форма керна из-за близости земли? И тут же предложил поднять заряд на постамент высотой примерно 1 м.
Проведенный эксперимент с поднятым над уровнем земли зарядом дал обнадеживающий результат: керн хоть и был сплюснут, но не разрушился. Расплав из него не вытек. По состоянию наружной поверхности можно утверждать, что симметрия детонационного фронта заряда хорошая.
После этого решено было помост поднять еще выше, и в следующем эксперименте центр заряда располагался на высоте 3,5 м.
К всеобщему удовлетворению, после очередного эксперимента на месте взрыва мы увидели кругленький шарик. Измерения показали, что керн сохранил сферическую форму, но его наружный диаметр увеличился на 20 % от первоначального размера. После остывания шарик был распилен на две части. Оказалось, что внутри него образовалась почти сферическая полость, на дне которой затвердел расправ внутренней части металла.
56
Таким образом, фактически закончилась отработка шарового заряда, обеспечивающего идеально сферический фронт ударной волны в металлическом керне.
Эти результаты были проведены на натурных зарядах с помощью фотохронографической методики. Выводы подтвердились.
Сейчас, много лет спустя после описываемых событий, исследования симметрии детонационных или ударных волн с помощью фотохронографической методики являются делом обыденным, постановка эксперимента не вызывает ни у кого каких-либо затруднений. Проблемы прежних лет нам кажутся такими простыми и решения их столь очевидными, будто они давались легко, шли гладко, без сбоев, по намеченному плану. На самом же деле, не было простых проблем. О газодинамических процессах, протекающих в исследуемых конструкциях, знали мало. Методы исследования еще только создавались, не было известно никаких аналогов для них, при их отработке встречалось много непонятного. И пока во всем не разобрались, нас преследовали неудачи. Времени же на решение всех вопросов нам было отведено не так уж много.
Часто в результате опыта получалось не то, что ожидалось и задумывалось. Но даже неудачные эксперименты давали свои положительные результаты. Важно было в них грамотно разобраться и сделать правильные выводы. Поэтому итоги каждого опыта с натурным зарядом, какими бы они ни оказались, обсуждались на самом высоком уровне и незамедлительно. Бывало, что результаты опыта становились известными далеко за полночь, но ни разу их обсуждение не откладывалось назавтра. Приезжали из дому, если заканчивалась к тому времени их работа, Ю.Б.Харитон, К.И.Щёлкин, П.М.Зернов. Начинались обсуждения результатов, споры о том, в каком направлении вести дальше опыты, что нужно для этого сделать.
Меня каждый раз поражал необычайный оптимизм К.И.Щёлкина. Казалось, его больше радовал отрицательный результат, нежели ожидаемый. Тогда он с какой-то веселостью утверждал, что все идет хорошо: в науке не бывает так, чтобы все новое давалось в руки само собой. Нужно попотеть, чтобы получить нужный результат. Раз задуманное началось с неудачи, значит мы на правильном пути. Если ты сразу получил хороший результат — ищи ошибку в своей работе. Казалось, вроде странная логика, но она всегда подтверждалась жизнью. Очень часто к внешне простым решениям путь был весьма долог.
Итак, удалось придти к тому, что после взрыва ШЗ алюминиевый керн, размещавшийся в центре заряда и подвергавшийся воздействию взрыва неимоверной силы, лежал целехонький, правильной сферической формы, светясь в темноте нагретой поверхностью. Но к этому пришли хоть и не за очень большое время, но через мучения, через множество неудач, поисков, проверок различных предположений, через бесконечные изменения в чертежах ШЗ. Большой бравадой было прикурить папироску от горячего шарика.
57
Требовалось не только большое напряжение сил, терпения, но и твердая убежденность в положительном исходе задуманного дела. И такую зарядку нам, молодым исследователям, давал Кирилл Иванович Щёлкин.
Юлий Борисович Харитон был более сдержанным, внешне невозмутимым и не подвержен эмоциям, но своей уверенностью в правильности выбранного пути, одержимостью в достижении цели он удивлял всех.
Интересно было работать с такими руководителями. От них мы, молодые, набирались не только знаний, но и настойчивости, целеустремленности, оптимизма, мужества во время мучительных поисков истины.
Несколько слов о нашем городе и житье-бытье его жителей — сотрудников объекта.
К середине 1948 года в поселке ИТР насчитывалось уже более двух десятков двухэтажных брусчатых домов, несколько коттеджей. Заработали гостиница, общежитие, школа. Разросся и «финский» поселок. Грязные дороги, соединяющие завод и административный корпус с жилыми районами, покрывались асфальтом. В бывших гостиных домах Саввы Морозова открылись гастроном и кинотеатр «Москва». Здание бывшей гостиницы в административном корпусе освободилось, его отдали физикам-теоретикам. В него перешли Я.Б.Зельдович, Д.А.Франк-Каменецкий, Ю.Л.Романов, Н.А.Дмитриев, затем вновь прибывшие физики И.Е.Тамм, А.Д.Сахаров, Л.П.Феоктистов и другие.
Впервые на территории нашего города появились два огромных автобуса, дизель-электроходы марки ЗИС. Не только старожилам этих мест, но и приехавшим из цивилизованных городов такое явление казалось диковинным. Отныне у нас люди не будут отмерять пешком километры, а начнут ездить на работу автобусами!