Конструкторами Н.Л.Духовым, В.Ф.Гречишниковым, Д.А.Фишманом, Н.А.Терлецким, П.А.Есиным разрабатывалась конструкция основного плутониевого заряда (ОЗ) и нейтронного запала (НЗ).
Следует отметить, что одновременно с научно-исследовательскими и конструкторскими работами проводились разработики технологических процессов и приспособлений для механической обработки деталей уникальных форм.
Хотя решением правительства для ускоренного создания первой атомной бомбы к разработке технологических процессов, приспособлений и приборов, изготовлению узлов и деталей был подключен ряд заводов и КБ различных ведомств, ни один заказ для наших нужд толком не был выполнен. Лишь усилиями наших конструкторов, технологов и производственников все задачи, в большинстве своем не имевшие аналогов, были успешно выполнены в кратчайшие сроки.
Например, изготовление тонкостенных корпусов ШЗ, обработка на металлорежущих станках урана, изготовление тонкостенных сферических оболочек из различных материалов — ни один из этих заказов смежниками выполнен не был.
Лишь такие умельцы, как В.В.Касютых, Ф.К.Якубов, П.Д.Панасюк, А.И.Новицкий, М.В.Белкин, В.О.Можайченко, с честью справились с уникальными заданиями. Ими были разработаны весьма оригинальные, пионерные технологии, позволившие снять множество вопросов, возникших при создании атомной бомбы.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ ПЕРВОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ
Таким образом, к началу 1949 года стало вполне очевидным, что все элементы шарового заряда, включая нейтронный запал и плутониевые детали — основной заряд, в основном отработаны и нет сомнений в их работоспособности, их характеристики удовлетворяют всем жестким требованиям. Вторым заводом были отработаны технологии изготовления и сборки узлов заряда со стабильными параметрами, обеспечивающие их надежную работу. Конструкция заряда обеспечивает высокую стойкость к ударным воздействиям. Электриками разработана система подрыва КД, обеспечивающая синхронность их срабатывания.
Наступила пора готовиться к полигонным испытаниям первенца нашего напряженного двухлетнего труда.
Перед нашим отделом натурных испытаний К.И.Щёлкин поставил задачу разработать электрическую схему и узлы системы автоматического управления подрывом заряда на полигоне. К разработке конструкций узлов автоматически был подключен конструкторский отдел научно-исследовательского сектора во главе с А.П.Герасимовым. Научным консультантом этих разработок был назначен С.С.Чугунов — сотрудник сектора автоматики, имеющий опыт подобных разработок. В основу разработки системы автоматики были положены следующие требования:
— управление подрывом должно осуществляться по кабелям с расстояния 10 км;
— для обеспечения максимальной надежности система управления должна быть двухканальной, с перекрещиванием электрических цепей в каждом узле, каждый сигнал управления должен иметь ступени предохранения;
— должны иметься устройства обратного контроля, указывающие на то, что каждый посланный сигнал управления дошел до исполнительного механизма;
— должны иметься устройства визуального контроля прохождения прямых и обратных команд (сигналов) с возможностью записи их на фотопленку, а также записи звуковых команд на магнитофонную пленку;
— система должна работать синхронно с автоматикой управления измерительным комплексом испытательного поля;
— система должна работать от а[в]то[но]много источника электрического питания (аккумулятора);
— должна быть возможность остановки выдачи команд, при этом система должна возвращаться в исходное состояние;
— конструкция кабельных разъемов должна быть такой, чтобы было возможно только правильное соединение кабелей (требование "на дурака");
— выходные кабельные линии должны отключаться большим рубильником и запираться на амбарный замок.
После долгого изучения различных предлагаемых вариантов и споров был выбран и предложен на всеобщее обсуждение самый прострой вариант электрической схемы системы подрыва, конструктивные проработки ее узлов, элементная база. Этот вариант нашим консультантом был полностью раскритикован, и нам предложили продолжить проработки. Однако и очередные варианты также отвергались. Так повторялось много раз. Наконец, шутки ради, повторно был предложен первый вариант, который был признан самым простым и самым надежным из всех других предложений.
Хороша или плоха принятая схема системы управления, оптимальна ли она по своим параметрам, оценить в то время не представлялось возможным: не было методики оценки, да и времени на подобное рассмотрение схемы уже не оставалось.
Необходимо было оценить надежность выбранной системы, выявить слабые места и выработать страховочные мероприятия. Ведь испытание атомной бомбы проводилось впервые, и требовалась полная уверенность в работе всех обеспечивающих испытание устройств.
65
Надежность и работоспособность системы решено было проверить путем ее многократного включения при постоянном контроле за состоянием каждого элемента в отдельности. Требования К.И.Щёлкина при этом сводились к тому, чтобы за время испытаний провести не менее миллиона циклов включений.
И вот, после изготовления опытного образца узлов системы началась изнурительная двухнедельная работа в круглосуточном режиме по включению и контролю за работой всех элементов системы с регистрацией высокого напряжения на выходе выпрямителя-умножителя и фактов выдачи высоковольтных электрических импульсов на электроразрядники, имитирующие КД. Включения проводились как по двум каналам, так и с имитацией выхода из строя одного из каналов в пульте управления, кабельной линии, блоке реле, в системе электрического питания. И каждый раз в любых вариантах «неисправностей» блок инициирования работал безотказно по двум каналам, т. е. система дублирования и перекрещивания электрических связей свою роль выполняла отлично.
Испытания эти проходили в условиях, приближенных к натурным, за исключением того, что длина кабельных линий от лабораторного домика площадки № 3, откуда осуществлялось управление, до каземата, где размещались блоки реле и инициирования с контрольной аппаратурой, составляла примерно 1,5 км вместо 10 км, но их омическое сопротивление соответствовало длине 10 км.
Так был осуществлен миллион включений системы подрыва.
По результатам испытаний можно было сделать следующий основной вывод: разработанная система управления подрывом заряда обладает абсолютной надежностью. В таком виде ее передали в производство для изготовления боевого комплекса узлов.
В заключение испытаний с помощью этой системы было произведено три подрыва натурных зарядов с алюминиевым керном на площадке № 3.
Во всех трех экспериментах не было отмечено никаких сбоев или аномалий в работе всех узлов системы. Блок инициирования каждый раз обеспечивал синхронное инициирование КД, что следовало из результатов обследования керна, остающегося после взрыва заряда.
Эти так называемые зачетные испытания проходили в "высоком присутствии". В них участвовали в качестве экспертов и контролеров директор объекта П.М.Зернов, главный конструктор и научный руководитель Ю.Б.Харитон, его заместитель К.И.Щёлкин, руководители конструкторских секторов Н.Л.Духов и В.И.Алферов.
Замечания и предложения были высказаны экспертами только по эксплуатационной документации в части закрепления персональных исполнителей отдельных операций при подготовке и проведении взрыва и уточнения отдельных команд оператору руководителем испытаний. По работе системы управления подрывом замечаний не было.
66
Правда, П.М.Зерновым в довольно едкой форме было высказано замечание по поводу неэстетичного дизайна одного из узлов системы, изготовленного своими силами в лабораторных условиях. В свое оправдание я сказал, что возглавляемый А.К.Бессарабенко завод № 1 не изготовил этот узел к нужному сроку, да и П.И.Зернов не оказал помощи в ускорении его изготовления, хоть и обещал.