Советские Ракетные войска

В последующие годы воздушно-реактивные двигатели заняли в авиации доминирующее положение, позволив ей достигнуть небывалых высот, скоростей, дальностей. А жидкостные реактивные двигатели вместе с другими типами ракетных двигателей стали надежными сердцами современных боевых ракет.

Первые советские боевые пороховые ракеты. Одновременно с исследованием жидкостных ракет советские ученые и конструкторы вели интенсивные разработки твердотопливных ракет, которые и стали первыми боевыми современными ракетами. Их проектирование началось сразу же после Великой Октябрьской социалистической революции. Опыты над пороховыми боевыми ракетами на Петроградском артиллерийском полигоне проводил советский ученый В. А. Артемьев. Именно он инициатор создания реактивного снаряда с высокой точностью стрельбы. В разработках этого снаряда горячее участие принял инженер И. И. Тихомиров. Эти два специалиста совместными усилиями преодолели многие трудности и в середине 20-х годов создали снаряды, способные пролетать 700 м, а затем до полутора километров.

Но энтузиасты понимали, что сделанное ими — лишь первый шаг. Главное, к чему они стремились, — создать топливо, которое бы сгорало равномерно. И такое топливо, имеющее достаточно стабильное качество, было получено (тротилово-пироксилиновый порох). На этой основе решено было приступить к созданию двух типов снарядов: калибра 82 и 132 мм.

Особенно много усилий от конструкторов потребовало обеспечение устойчивости снарядов в полете. Для этого применяли вращение снаряда в полете за счет отвода горячих газов из камеры сгорания или предварительной раскрутки перед пуском с помощью электромотора либо двигателя внутреннего сгорания.

3 марта 1928 г. состоялось испытание нового снаряда на полигоне под Ленинградом. Топливом у него служил тротилово-пироксилиновый бездымный порох. Характерной чертой снаряда было то, что оперение не выходило за его габариты. Как увидим ниже, это обстоятельство роковым образом влияло на возможности повышения точности стрельбы. Во время испытаний дальность полета достигла 1300 м, отклонение от цели было довольно большим. И все же это был серьезный шаг вперед.

Испытания окрылили энтузиастов. Число участников опытов умножилось за счет ученых, преподавателей и выпускников вузов. Расширился круг сотрудников Газодинамической лаборатории. Сюда пришли талантливые инженеры, среди которых были Б. С. Петропавловский, Г. Э. Лангемак, Л. Э. Шварц, Ф. Н. Пойда. Прогрессу дела способствовало и улучшение экспериментальной базы.

В итоге усилий дружного коллектива резко возросла дальность полета снарядов. Она исчислялась уже многими километрами. Однако ахиллесовой пятой по-прежнему оставалась точность попадания в цель. Отгадка пришла в 1933 г., когда И. Т. Клейменов выдвинул идею изменить оперение, вывести его за габариты снаряда. За эту ценную мысль ухватился В. А. Артемьев. Под его руководством были переконструированы снаряды калибра 82 и 132 мм. Первые же испытания подтвердили, что точность попадания в цель возросла, а дальность полета существенно не изменилась. Это была уже победа!

Нельзя, конечно, думать, что наши конструкторы работали лишь над образцами снарядов этих двух калибров. Впервые в мире в 1932 г. коллектив, возглавляемый Б. С. Петропавловским, создал реактивный снаряд калибра 76 мм. Этот снаряд предназначался для борьбы с танками.

Впервые боевое применение реактивные снаряды получили в авиации. Но прежде расскажем, как ракеты оказались на самолетах. Опыты по использованию снарядов с самолетов относятся к началу 30-х годов, когда 82-мм снаряд устанавливался и запускался с учебных самолетов У-2 (впоследствии По-2) и истребителей И-4.

1937 год. Бомбардировщики уходят в полет, унося ввысь 82-мм реактивные снаряды. Первые стрельбы, первые испытания.

1938 год. Еще одна проверка в воздухе уже снарядов двух калибров: 82 и 132 мм. Проводил испытания в стрельбе реактивным снарядом с истребителя летчик Г. Я. Бахчиванджи, тот самый, который через четыре года совершил первый полет на первом в мире истребителе с реактивным двигателем. Во время испытаний выявился ряд обстоятельств, сопутствующих стрельбам, и в частности влияние низкой температуры. Были найдены пути совершенствования как самих снарядов, так и направляющих.

Летом 1939 г. боевые реактивные снаряды были применены с самолетов в боях с японскими войсками на реке Халхин-Гол в Монголии. Применение нового оружия буквально ошеломило противника. Это оружие оказалось эффективным. К концу 1939 г. реактивные снаряды были установлены на истребителях И-16 и И-153 (по 8 снарядов калибра 82 мм), на штурмовике Ил-2 (8 снарядов калибра 82 или 132 мм), на бомбардировщиках СБ (10 снарядов калибра 132 мм).

В годы Великой Отечественной войны системы реактивных снарядов нашли боевое применение и в сухопутных войсках. Это были наземные подвижные реактивные установки БМ-13, любовно названные народом «катюши». Каждая установка монтировалась на трехосном грузовике и была шестнадцатизарядной, то есть на одной машине находились в готовности к пуску 16 снарядов. Их можно было запустить за 8—10 секунд. Столь высокая скорострельность позволяла намного увеличить интенсивность и эффективность огня в боевых условиях.

Идея многозарядной установки принадлежит замечательному коллективу советских конструкторов. Она получила официальное признание еще в 1938 г. Три года ушло на напряженные поиски наиболее совершенного конструктивного решения. Пробовались установки, рассчитанные на различное число снарядов. Наиболее обнадеживающие результаты уже летом 1939 г. показали 16-зарядные.

Усовершенствовались и сами снаряды. Эту работу вел все тот же неутомимый В. А. Артемьев в содружестве с Л. Э. Шварцем и Ф. Н. Пойдой. Много энергии отдали разработке конструкции направляющих и методов наиболее быстрого и надежного воспламенения пороховых зарядов техники А. П. Павленко и А. С. Попов. Совместными усилиями конструкторов и производственников был создан принципиально новый тип оружия — многозарядные реактивные установки.

Весной 1941 г. «катюша» была показана Маршалам Советского Союза С. К. Тимошенко и С. М. Буденному. Для «катюши» была подготовлена мишенная обстановка, соответствовавшая роте в наступлении. Конструкторы, по воспоминаниям участников показа техники, тщательно проверили материальную часть и пристреляли «катюшу» по местности. «Катюша» показывалась последней. Маршал Советского Союза С. К. Тимошенко решил быть в том блиндаже, который находился в районе цели.

Когда был произведен залп по мишенной обстановке, блиндаж начал оседать, посыпалась земля. Создалось впечатление, что ударили непосредственно по блиндажу. На вопрос маршала С. К. Тимошенко: «Что случилось?» — работники полигона ответили, что был произведен нормальный залп новым оружием по цели. С. К. Тимошенко, убедившись, что цель поражена, приказал прекратить стрельбу и направился вместе с С. М. Буденным к цели. Выстрел был произведен прекрасно. Цель была полностью накрыта, и от деревянных коробчатых мишеней остались лишь щепки, да в виде паутины белые нити висели на ближайших деревьях. Все были поражены могуществом нового оружия.

С. К. Тимошенко приказал больше стрельб не производить и поехал на батарею.

Конструкторы не знали о причинах прекращения дальнейшей стрельбы и очень волновались. Когда к ним подошли С. К. Тимошенко и С. М. Буденный, их хорошее настроение передалось и конструкторам.

С. К. Тимошенко и С. М. Буденный прежде всего выяснили, кто производил стрельбу. Ознакомившись с устройством установки и ракетными снарядами, С. К. Тимошенко приказал произвести несколько одиночных и групповых выстрелов по указанным им целям. И эта стрельба прошла успешно.

В результате весной 1941 г. было принято решение о приеме «катюш» на вооружение армии. Их представили для осмотра руководителям партии и правительства буквально накануне Великой Отечественной войны— 21 июня 1941 г. После этого запустили в массовое производство.

В годы войны реактивные установки непрерывно совершенствовались. Уже в конце лета 1941 г. поступили на вооружение самоходные пусковые установки для стрельбы залпами из 36 и 24 снарядов калибра 82 мм. К лету 1942 г. армия получила 120- и 300-мм фугасные снаряды дальностью действия соответственно 5 и 2,8 км. Для запуска 300-мм снарядов предназначались специальные пусковые станки, вмещавшие одновременно по 4 снаряда. В дальнейшем удалось укладывать «трехсотки» в два ряда, и залп возрос до 8 снарядов. Залпы мощными снарядами были способны разрушать оборонительные сооружения, уничтожать огневые средства и живую силу противника непосредственно в укрытиях.

В том же 1942 г. в осажденном Ленинграде заводы освоили производство фугасных турбореактивных снарядов калибра 280 мм. Они явились могучим средством защиты города на Неве от атак врага. Примечательно и то, что ленинградские снаряды — прототипы современных турбореактивных снарядов.

Начало 1943 года было ознаменовано новым успехом конструкторов грозного оружия. Модификация снаряда калибра 300 мм имела увеличенную дальность — 4,3 км. Залп 82-мм снарядов был новым шагом вперед. Советские специалисты создали горный вариант пусковой установки, способный давать залп в 8 снарядов калибра 82 мм.

Одной из важнейших своих задач конструкторы реактивного оружия считали повышение кучности. С этой целью весной 1944 г. были разработаны два типа снарядов дальностью 4 и 7,9 км. В соответствии с конструкцией снарядов была изменена и пусковая установка, имеющая 12 направляющих. В результате всех этих усовершенствований значительно уменьшилось рассеивание снарядов, улучшились и другие боевые характеристики реактивного оружия. В самом конце войны специалисты порадовали Родину новым успехом. Они создали реактивный 132-мм снаряд дальнего действия. Его дальность полета превышала 11 км. К тому же он обеспечивал высокую кучность стрельбы.

Следует отметить, что наши снаряды времен Великой Отечественной войны имели рекордную дальность по сравнению со снарядами других участвовавших в войне государств, 158,5-мм снаряд фашистской армии имел дальность 6,7 км, американский 114,3-мм — 4,2 км, английский 127-мм — 7,3 км. Да и многозарядные пусковые установки зарубежных стран, заимствованные от советских «катюш», уступали нашим в подвижности и маневренности.

О том, как блестяще справилась советская промышленность с массовым выпуском «катюш» в трудных условиях войны, говорит тот факт, что за эти годы было произведено много самоходных пусковых установок и реактивных снарядов разных калибров. Было выпущено по врагу много миллионов огневых стрел. Такого количества нового оружия не имела тогда ни одна армия в мире. В годы героической борьбы советского народа с гитлеровскими захватчиками реактивная артиллерия была применена во всех видах Вооруженных Сил — в Сухопутных войсках, Военно-Морском Флоте, Военно-Воздушных Силах. О боевых делах первых советских ракетчиков мы расскажем. Здесь же хотелось бы отметить, что это было первое боевое применение ракетной техники в XX столетии. И это применение нами ракетного оружия способствовало победам над врагом.

Как ковался ракетно-ядерный щит. После великой победы, одержанной советским народом под руководством Коммунистической партии над немецко-фашистскими захватчиками и японскими империалистами, бурно двинулась вперед советская экономика, наука и техника. Советский Союз решил грандиозную задачу создания управляемых ракет всех видов и назначений. Наши научные кадры и производственники успешно наладили выпуск мощных ракетных двигателей, специальных топлив к ним и жаропрочных сплавов.

Первые управляемые боевые ракеты появились у нас сразу же после Великой Отечественной войны. Их дальность уже исчислялась несколькими сотнями километров. Уже в год 30-летия Советской власти был проведен ряд успешных пусков. В дальнейшем непрерывно росли мощность двигателей, совершенствовались системы управления, радиус действия и грузоподъемность. В год сорокалетия Советской власти было опубликовано сообщение ТАСС об успешном запуске сверхдальней межконтинентальной многоступенчатой ракеты.

Радиоэлектроника и ракеты. Оружие ракетных войск немыслимо было бы создать без широчайшего использования достижений радиоэлектроники. Исключительно интенсивное применение радиоэлектронных средств — характернейшая черта ракетных войск, отличающая их от многих родов войск самого недавнего прошлого.

В те десятилетия, которые определили грандиозные успехи в развитии наших ракет, бурный прогресс переживала и радиоэлектроника. Созданные ею «умные» машины, сложнейшие автоматы, радиотелеметрические, связные и телевизионные системы помогали «писать» самые славные страницы биографии наших ракет.

Без «чудес» радиоэлектроники было бы невозможно современное управляемое ракетное оружие как высший тип автоматического оружия. А оно было потребностью времени. Переход ко все более автоматизированным средствам борьбы исторически закономерен, он вызывается непрерывно растущей мощью оружия и усложнением его боевого применения. Все чаще и чаще вступают в противоречия требования об использовании оружия в бою и физические и психологические возможности человека.

Покажем это на примере авиации. Необходимость внедрения автоматических устройств на самолете возникает, в частности, в связи с тем, что требуемая быстрота реакции становится непосильной человеку. Представьте себе, что при встрече с воздушным противником самолет мчится на высоте 20 тыс. м с суммарной скоростью 3 тыс. м/час в пространстве, совершенно не имеющем ориентиров. В этих условиях немыслимо заблаговременно увидеть простым глазом несущегося на таком же аппарате противника, суметь обдумать решение, передать его через мышцы на систему управления самолетом, нацелиться, выпустить снаряд и, не столкнувшись, выйти из боя. На помощь должна прийти автоматика, заменяющая отстающую от молниеносного развития событий в воздухе человеческую реакцию. И действительно, летательные аппараты сначала механизировались, затем полуавтоматизировались (человек находится на борту для управления автоматами) и наконец идут к полной автоматизации.

Таким образом, автоматика, способная без вмешательства человека навести снаряд на цель, — неотъемлемая и важнейшая часть ракетно-ядерного оружия. Основой всех современных автоматических систем, как правило, являются достижения радиотехники и электроники, объединяемые обычно в одно понятие — радиоэлектроника. Как явствует из описания полетов советских космических ракет, в системах управления ими наиболее существенное значение имеют радиолокация, радиосвязь, электронно-вычислительные машины и другие направления радиоэлектроники.

Первые системы управления ракетами в нашей стране были предложены много лет назад. В печати есть сведения, что первые проекты управляемых боевых ракет появились в конце 20-х годов и в пашей стране, и за границей. В книге В. П. Петрова и А. А. Сочивко «Управление ракетами» приводится описание одного такого проекта инженера А. Г. Овиженя. В этом проекте, как и во многих других, предполагалось удерживать ракету на нужной траектории с помощью луча прожектора, освещающего цель. Сам автор назвал свою систему управления «дулом, приставленным к груди».

Что же представляла собой эта система? Она сочетала в себе прожектор и стартовую трубу в центре него, через которую должна была стартовать ракета. Взлетев, ракета все равно остается «во власти» луча прожектора, который «внимательно следит» за целью и все время освещает ее и как бы «ведет» туда, куда нужно, в своем «световом дуле». Действительно, луч прожектора имеет вид кольца или дула. А у ракеты в хвостовой части предусматриваются фотоэлементы. Если ракета летит внутри «светового дула», они не освещены. Но как только ракета отклонится от верного пути, фотоэлементы попадают под луч света и вырабатывают сигнал, который так воздействует на рули, что ракета опять возвращается внутрь дула и летит в нем.

Однако подобные проекты с «прожекторными системами управления» не привели и не могли привести к созданию управляемого ракетного оружия. И уровень развития ракетной техники в 20-х годах еще был недостаточен, да и тропа, «прокладываемая прожектором», не четкой и не дальней…

Только в 40-х и особенно в 50-х годах XX столетия создались условия для соединения по-настоящему совершенных ракет с радиоэлектронными средствами управления. В первой практически примененной системе управления для устранения боковых отклонений ракеты вместо прожектора использовался радиопередатчик, который создавал радиолуч.

В дальнейшем самым удачным устройством для создания радиолучей были признаны радиолокаторы. Советские люди с полным основанием гордятся тем, что именно в нашей стране был открыт принцип радиолокации и созданы основные части радиолокаторов. Изобретатель радио А. С. Попов, поразивший мир в мае 1895 г. созданием первого радиоприемника, в ходе дальнейших опытов на Балтийском флоте открыл эффект затенения радиоволн, то есть отражения их от металлических объектов (кораблей). На этом и основана возможность определять местоположение предметов.

Немногим более десятка лет спустя другой русский ученый, Б. Л. Розинг, предложил применять для приема изображений электроннолучевую трубку, которую так часто можно встретить ныне в ракетных войсках. 9 мая 1911 г. Б. Л. Розинг продемонстрировал группе петербургских ученых прием изображений с помощью электроннолучевой трубки. Это было важное историческое событие для радиолокации, телевидения, а потом и управления полетом ракет.

Однако для полного воплощения в жизнь принципа радиолокации радиотехнике потребовалось пройти большой путь, а ученым создать совершенные радиоэлектронные устройства, исследовать законы распространения радиоволн различной длины, в том числе самых коротких, которые оказались наиболее подходящими для обнаружения движущихся объектов. Показательно, что именно при изучении распространения ультракоротких волн советские радиоспециалисты Б. А. Введенский, Ю. П. Симанов, Б. В. Халезов, А. Г. Аренберг впервые в мире пришли к выводу о целесообразности применения этих волн для радиолокации.

Первым приближением к идее радиолокатора было создание импульсной ионосферной станции М. А. Бонч-Бруевичем, старейшим советским радиоспециалистом, выполнявшим в свое время непосредственные указания В. И. Ленина. Суть действия этой станции состояла в том, что ее импульсный передатчик посылал через определенные промежутки времени сигналы вертикально вверх. «Наталкиваясь» на ионизированный слой воздуха, в котором, как в металле, много свободных электрических зарядов, радиосигнал отражался от него. Эхо-сигнал улавливался приемником. Это осуществлялось в момент, когда передатчик «молчал». По времени прохождения сигнала (а скорость распространения радиоволн с высокой точностью была измерена Е. Я. Щеголевым и Н. Н. Рязиным и составляла 300 000 км/сек) определялась высота ионизированного слоя. Интересно, что станция Бонч-Бруевича работала на коротких волнах. На этих волнах работали и первые отечественные радиолокаторы.

Примечательно и другое. Возникала мысль: что, если на месте ионосферы предположить самолет? Значит, можно тем же путем обнаружить и измерить расстояние до него. Работы по созданию импульсных радиолокаторов для обнаружения самолетов начались в СССР с 1934 г. Возглавляли эти работы Ю. Б. Кобзарев. П. А. Погорелко, Н. Я. Чернецов. К 1938 г. радиолокационная станция была закончена и получила название «Редут», или РУС-2. Она имела поворотную антенну и могла обнаруживать самолеты на расстояниях до 150 км. Свое боевое крещение первые локаторы прошли в 1939–1940 гг., в советско-финляндской войне.

В дальнейшем станции «Редут» были усовершенствованы и получили новое имя — «Пегматит». С этими станциями наши воины ПВО и вступили в Великую Отечественную войну. Авиаторы также накануне войны, примерно в то же время, получили самолетную радиолокационную станцию «Гнейс», успешно применявшуюся в годы войны в боевых условиях.

К чести советских радиолокаторщиков следует сказать, что они нашли конструктивные решения во многом более удачнее, чем их зарубежные коллеги. Отечественные локаторы периода минувшей войны отличались от заграничных образцов простотой радиотехнической и электрической схем, меньшей мощностью питания, малым весом и габаритами. Применялись локаторы для обнаружения самолетов, управления огнем зенитной артиллерии и наведения истребителей на цели.

В зарубежной печати в последнее время нередко можно встретить описание радиолокационных станций непрерывного излучения. В них передатчик не умолкает, и определение данных о движущихся объектах осуществляется не по времени движения, а по изменению частоты при сложении излучаемого и отраженного сигналов. Этот так называемый интерференционный метод определения расстояния некоторые специалисты выдают за новинку. Однако он давным-давно был выдвинут советскими академиками Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси. Уже в 1933 г. в СССР широко велись работы по созданию радиолокаторов непрерывного излучения, закончившиеся созданием первых образцов станций для обнаружения самолетов. В 1939 г. такие радиолокаторы были приняты на вооружение. Они обнаруживали самолеты противника на фронте шириной в 80—100 км. Локаторы этого типа также использовались в советско-финляндской войне.

В ходе Великой Отечественной войны наши ученые, конструкторы, технологи обеспечили серийный выпуск радиолокационной аппаратуры, что в сильной степени способствовало укреплению боевой мощи наших Вооруженных Сил. После войны радиолокационная техника в СССР непрерывно развивается. Это сыграло огромную роль в обеспечении нового оружия — ракет — надежными системами управления.

Радиолокационные средства, писал в одной из наших газет генерал-полковник артиллерии А. Герасимов, привлечены к решению задач в соответствии с новыми требованиями войск, вызванными появлением на вооружении армий ракетного и ядерного оружия. Очень ответственная роль принадлежит радиолокационным средствам в ракетных зенитных установках. В зенитных ракетных комплексах радиолокационные устройства обнаруживают цель, определяют точно положение цели и ракеты в воздухе, на электронных приборах по этим данным вычисляется траектория полета ракеты до встречи с целью.

В печати подчеркивается также, что для поражения цели может применяться автоматический подрыв зенитной ракеты при определенных отклонениях ее от цели. Это осуществляет радиолокационный взрыватель. Радиолокационный принцип в некоторых зенитных ракетах кладется в основу устройства их систем самонаведения, которые обеспечивают автоматическое определение координат цели и попадание ракеты в нее без управления с земли.

Радиолокационная техника находит все более широкое применение не только в зенитных ракетных войсках, но и в наземных ракетных частях, на ракетоносцах авиации и флота. При помощи радиолокационных станций ведется корректирование стрельбы наземными ракетами. Бортовая радиолокационная система позволяет обнаружить цель, уточнить ее координаты и за несколько сотен километров навести ракету на наземную цель или на корабль. На подводных лодках локаторы также помогают управлять стрельбой ракетами по воздушным и надводным целям.

Осуществление противоракетной обороны совершенно невозможно без применения различных радиолокационных средств для дальнего обнаружения ракет противника и вывода антиракет в точку встречи с ракетой противника.

Особое значение радиолокации состоит и в том, что она, как катализатор в химии, ускорила и ускоряет развитие других отраслей радиоэлектроники — радионавигации, радиометеорологии, полупроводниковой техники. Именно развитие радиолокации способствовало прогрессу импульсной техники, освоению дециметровых, сантиметровых, а теперь и миллиметровых радиоволн.

Но безусловно, в обеспечении ракет надежными системами управления важны и другие отрасли радиоэлектроники, Это хорошо видно из того, что писалось о создании и запуске советских космических ракет и спутников, высоко поднявших в мире престиж нашей науки и техники. В советской печати широко публиковались сведения о значении радиосвязи, телевидения, телеметрии.

Телеметрия позволяет ученым с земли измерять все интересующие их величины на борту ракет, спутников и кораблей. Делается это так. Предположим, нам надо знать, что происходит с температурой в той или иной части летящей ракеты. Туда устанавливается датчик. Данные о температуре он преобразует в электрические сигналы, а они с помощью радиоволн передаются на Землю и здесь расшифровываются. Точно так же происходит измерение на расстоянии давления, показателей, характеризующих состояние организма в полете, и т. д. Для передачи большого числа данных одновременно предусматривается несколько каналов радиопередачи с борта ракеты. Благодаря телеметрии советские ученые получили с борта испытываемых ракет и из космоса очень много ценных сведений.

Перечень радиоэлектронных помощников наших ученых в развитии ракетной техники, освоении космоса был бы неполным, если бы мы не упомянули электронно-вычислительные машины. В этих машинах, как известно, все арифметические действия сводятся к операциям над электрическими сигналами, которые производятся специальными полупроводниковыми схемами и электронными реле-счетчиками, объединенными в цепи. Срабатывают реле-счетчики за миллионные доли секунды. Этим и объясняются грандиозные скорости вычислений на электронных машинах.

Вычислительные машины действуют по программе, заданной им человеком. Такая программа вводится в входное устройство в зашифрованном виде, то есть в форме электрических сигналов. Задача «запоминается», и специальное устройство производит все действия, необходимые для ее решения. Выходное устройство расшифровывает— переводит результаты вычислений с языка электрических сигналов на язык цифр. За строгим соблюдением программы следит в машине управляющее устройство. Только с помощью таких машин стало возможно «перерабатывать» огромное количество информации, получаемой при испытаниях ракет и космических исследованиях. Электронно-счетная автоматика также остро необходима в проектировании и производстве ракет.

Отмечалась высокая эффективность электронных машин при проектировании ракет. Решение десяти вариантов этой задачи на счетно-клавишных машинах могут обеспечить десятки математиков за семь месяцев. В то же время с помощью электромоделей и электронно-вычислительных машин сто вариантов указанной задачи могут быть решены меньшим количеством специалистов в течение одной недели.

Достижения СССР в развитии боевых ракет и освоении космоса убедительно говорят об успешном решении советскими учеными — радиоэлектрониками проблем точного управления беспилотными и пилотируемыми ракетно-космическими средствами.

Ядерные заряды на ракетах. Однако биография оружия наших ракетных войск будет неполной, если не сказать о рождении ядерных зарядов ракет.

Первоначально главным носителем ядерных зарядов считались самолеты-бомбардировщики. Мощные и совершенные ракеты имеют свои преимущества перед самолетами как носители ядерных зарядов. Ракеты с ядерными зарядами — основное оружие ракетных войск и главное средство ведения современной войны. Ракеты с ядерными зарядами сочетают огромную энергию ядерного взрыва с большой дальностью полета, точностью и неуязвимостью.

Представим себе, что мы находимся в ядерном арсенале. Просторные помещения напоминают залы для ядерных реакторов атомной электростанции. Мимо нас проходят строгие люди в белых халатах. Время от времени они останавливаются у специальных устройств для хранения ядерных зарядов.

Легко себе представить то чувство, которое испытал бы любой советский человек, посетив арсенал, где хранятся самые могучие в мире ядерные заряды.

Как известно, сначала были созданы ядерные заряды, в которых взрывчатым веществом служит делящийся уран или плутоний. Подсчитано, что 1 кг чистого ядерного вещества урана или плутония при полном делении его ядер выделит такую энергию, как и взрыв 20 тыс. т обычного взрывчатого вещества — тротила.

Здесь нельзя не вспомнить того, кто внес огромный вклад в создание первых советских ядерных зарядов — выдающегося советского ученого И. В. Курчатова.

Игорь Васильевич Курчатов родился 12 января 1903 г. в поселке Сим, Уфимской области. Его отец был помощником лесничего, мать — учительницей. В 1909 г. семья Курчатовых переехала с Урала в Симбирск, а в 1911 г. — из Симбирска в Крым. И. В. Курчатов отлично учился и в 1923 г. досрочно окончил физико-математический факультет Крымского университета. Затем он поступил на кораблестроительный факультет Политехнического института в Петрограде.

Рано проявилась у И. В. Курчатова склонность к научной работе. Еще будучи студентом Политехнического института, он показал себя искуснейшим экспериментатором, выполнив исследование по радиоактивности снега в Павловской магнитометеорологической обсерватории. С тех пор физика безраздельно овладела его мыслями. С 1925 г. он начал работать в Ленинградском физико-техническом институте, где увлекся исследованиями в области физики диэлектриков. Он создал учение о сегнетоэлектричестве, то есть об электрических явлениях в материалах, обладающих самопроизвольной поляризацией.

В 1933 г. советские ученые, работавшие в области атомного ядра, с интересом знакомились в зале заседаний 1-й Всесоюзной конференции физиков-атомников с молодым, энергичным организатором конференции И. В. Курчатовым. Он уже активно интересовался вопросами ядерной физики.

Тут же хотелось бы разоблачить неверное утверждение западной печати, будто в 30-х годах XX в. только в трех научных центрах мира велась разработка вопросов ядерной физики: в Англии (Кэмбридж), в Дании (Копенгаген) и в Германии (Геттинген). К перечню городов, где шли глубокие исследования в области ядерной физики, надо прибавить Харьков и Ленинград, а среди имен ученых-атомников, таких, как Резерфорд, Бор и другие, по праву следует назвать и имя И. В. Курчатова.

Действительно, уже тогда Курчатов с присущим ему энтузиазмом занимался поисками источников быстрых частиц, которые были бы способны начинать ядерные реакций. Сначала под его руководством в Харьковском физико-техническом институте создавались высоковольтные установки для расщепления ядер. Затем в Ленинградском Радиевом институте он дал путевку в. жизнь первому не только в СССР, но и в Европе циклотрону, а потом более мощному циклотрону в физико-техническом институте. Этот второй циклотрон был также самым мощным в Европе.

Когда теперь знакомишься с жизнью Курчатова, поражает исключительная продуктивность его труда. Что ни год, то крупный успех.

Игорь Васильевич Курчатов (1903–1960).

…1934 год. И. В. Курчатов путем опытов устанавливает факт разветвления реакций при бомбардировке быстрыми нейтронами ядер фосфора и алюминия, которые, как известно, существуют в виде одного изотопа (одноизотопные элементы).

1935 год. И. В. Курчатов с группой сотрудников сумел обнаружить удивительное свойство брома. Оказывается, искусственно полученное ядро этого элемента с атомным весом 80 имеет радиоактивность двух видов: с периодами полураспада в 4,5 часа и 18 минут. Это явление было названо ядерной изомерией искусственно активизированных веществ. Значение этого открытия становится особенно важным в последнее время, но уже и в 30-х годах успех И. В. Курчатова был расценен как замечательное достижение.

Наконец, все ближе цель, все яснее, что частицы, которые «откроют» реакцию деления ядер, — нейтроны. В 1940 г. по инициативе и под руководством И. В. Курчатова были выполнены исследования, приведшие к замечательному открытию самопроизвольного деления ядер урана. К этому времени проблему исследования деления тяжелых ядер ученый уже рассматривает со многих сторон, под действием как быстрых, так и медленных нейтронов.

Осенью 1940 г. И. В. Курчатов был уже не просто участником 3-й Всесоюзной конференции ученых-атомников. Он выступил на ней с обзорным докладом о ядерных реакциях и практических возможностях деления ядра. Из доклада Курчатова следовало, что наши специалисты были на уровне самых последних представлений по этим вопросам в мировой науке. Ученый уже тогда подчеркнул, что можно принципиально ставить вопрос о трех возможностях осуществления цепной реакции. Действительно, в Ленинградской лаборатории И. В. Курчатова было экспериментально подтверждено, что при делении ядра урана выделяется 2–3 свободных нейтрона, которые могут вызвать последующие деления, то есть показана возможность цепной ядерной реакции.

По заданию И. В. Курчатова ученые Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон впервые в мире производят принципиальный расчет цепных реакций деления ядер.

И. В. Курчатов вносит предложение в Президиум Академии наук СССР о развертывании широких научных исследований по практическому осуществлению цепных ядерных реакций. Но навязанная нам гитлеровцами война на время приостановила осуществление замыслов ученого. Он добровольно пошел работать в Военно-Морской Флот, много сил отдал усовершенствованию и организации противоминной защиты кораблей, бывал в Севастополе, Мурманске, Баку, Поти, Туапсе. В самый разгар войны он был отозван Советским правительством, чтобы возглавить работы по ядерным реакциям. В то время выяснилось, что на основе достижений ядерной физики гитлеровская Германия отчаянно стремится к созданию нового оружия. Да и союзники в глубоком секрете усиленно «куют» свой атомный меч.

«Мы начали работу, — вспоминал впоследствии И. В. Курчатов, — по практическому использованию атомной энергии в тяжелые дни Великой Отечественной войны, когда родная земля была залита кровью, когда разрушались и горели наши города и села, когда не было никого, кто не испытывал бы чувства глубокой скорби из-за гибели близких и дорогих людей.

Мы были одни, — рассказывал И. В. Курчатов. — Наши союзники в борьбе с фашизмом — англичане и американцы, которые в то время были впереди нас в научно-технических вопросах использования атомной энергии, вели свои работы в строжайше секретных условиях и ничем нам не помогли».

Особенно расчетливо орудовали американские военные круги. Пользуясь ослаблением стран Западной Европы, американцы вывезли в США наиболее известных ученых-атомников. Одного из них при перевозке поместили даже в бомболюк бомбардировщика. Причем этот «путешественник» даже не знал, что экипажу было приказано при первой же опасности захвата со стороны гитлеровцев сбросить его в океан.

Усиленные работы над ядерным оружием начались в атомных центрах в Окридже (производство урана-235), Хэнфорде (производство плутония), Лос-Аламосе (производство атомного оружия). Так, например, газодиффузионный завод в Окридже был построен в апреле 1945 г. Изготовленное на нем ядерное делящееся вещество— уран-235 — было использовано для снаряжения бомбы, кощунственно названной ласковым именем «Малыш». Плутоний, произведенный на заводах Окриджа, послужил начинкой другой бомбы, получившей имя «Толстяк». Обе они без какой-либо военной необходимости в августе 1945 г. были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.

«В конце войны, — говорил И. В. Курчатов, — когда Германия уже капитулировала, а военная мощь Японии рухнула, американские самолеты сбросили две атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки. Погибло от взрывов и пожаров более 300 тыс. человек, а 200–250 тыс. мирных жителей было ранено и поражено радиацией.

Эти жертвы понадобились американским военным политикам для того, чтобы положить начало беспримерному атомному шантажу и „холодной войне“ против СССР.

Советские ученые сочли своим священным долгом обеспечить безопасность Родины…».

Наши ученые-атомники, и в первую очередь И. В. Курчатов, трудились самоотверженно, отдавались делу самозабвенно. Они понимали, что надо не только разработать принципы устройства ядерного оружия, но и создать мощную атомную промышленность, без которой невозможно производство нового оружия в массовом масштабе.

Центральный Комитет партии и Правительство СССР приняли решение в короткий срок создать современное атомное производство. Научным руководителем этого грандиозного дела стал И. В. Курчатов. Здесь во всем блеске проявились кругозор ученого и замечательная хватка крупного организатора производства. За короткий срок под его наблюдением удалось расширить исследования, внедрить их в практику, ввести в эксплуатацию месторождения урана, перестроить под атомное производство множество заводов, институтов, лабораторий.

Когда шла эта гигантская работа, за рубежом, как всегда, раздавались скептические высказывания. Американский генерал Гровс, например, категорически утверждал, что на создание атомных зарядов в СССР потребуется «в лучшем случае… 15–20 лет». Но руководимые партией ученые-патриоты опрокинули все расчеты недругов, совершили настоящий научный подвиг. Это благодаря их трудам, трудам академика коммуниста И. В. Курчатова, работе производственников в 1947 г. Советское правительство могло уже заявить на весь мир о том, что секрета атомных зарядов не существует. Но твердолобые за рубежом не поверили этому сообщению. Они продолжали повторять, что этого не может быть.

И вот в августе 1949 г. американский самолет доставил пробу радиоактивного воздуха. Лишь тогда военные круги США убедились, что в СССР осуществлен ядерный взрыв. С признанием этого огорчительного для них факта 23 сентября 1949 г. выступил президент Гарри Трумэн.

Под руководством Коммунистической партии советские ученые самостоятельно и в короткий срок решили сложнейшие задачи по разработке методов получения ядерной энергии и созданию ядерных зарядов. Наши ученые с успехом потрудились в области технологии получения ядерного делящегося вещества. В Советском Союзе создана атомная промышленность. Это позволило обеспечить широкое использование атомной энергии в интересах безопасности нашей Родины и в мирных целях.

Познакомимся теперь подробнее с физическими основами устройства ядерных зарядов. Ядра атомов большинства веществ настолько прочны, что разделить их на части очень трудно. Но имеются и такие вещества, у которых ядра атомов распадаются сами. Это радиоактивные вещества. Распад ядер атомов таких веществ сопровождается выделением энергии. Ядра атомов радиоактивных веществ распадаются не все сразу, а постепенно. Поэтому количество ядерной энергии, освобождающееся при естественном радиоактивном распаде в единицу времени, очень невелико. Искусственным путем можно создать такие условия, при которых тяжелые ядра атомов некоторых радиоактивных веществ (урана, плутония) распадаются на части (осколки) в миллионные доли секунды, то есть практически одновременно. В этом случае мгновенно освобождается огромное количество ядерной энергии — происходит ядерный взрыв.

Если более подробно говорить о ядерной реакции, то следует отметить, что она свершается как бы в две ступени. Для первой ступени характерно образование возбужденного ядра под действием бомбардирующей частицы — нейтрона. На второй ступени происходит распад возбужденного составного ядра.

Современной науке известны многие типы ядерных реакций, но наиболее важной для атомной техники оказалась реакция деления тяжелых ядер изотопов урана с массовыми числами 235 и 233 и плутония с массовым числом 239.

Под воздействием нейтронов ядра урана-235 или плутония расщепляются каждое на два примерно равных осколка. Одновременно при этом испускается 2–3 новых вторичных нейтрона и выделяется большое количество энергии. Главная ее доля приходится на кинетическую энергию осколков деления — 83 процента. Излучение уносит с собой 5 процентов энергии. Остальные 12 процентов энергии приходятся на радиоактивный распад осколков ядра.

Итак, при делении каждого тяжелого ядра выделяются 2–3 вторичных нейтрона. Именно в этом явлении лежит ключ к осуществлению цепной (лавинообразной) реакции деления тяжелых ядер. Деление одного ядра приводит к возникновению новых быстрых нейтронов, а они вызывают дальнейшие акты деления. И так следует акт за актом со все большим размахом. Образуется цепной лавинообразный процесс. За очень короткий срок выделяется громадная энергия.

В ходе деления ядер происходит размножение нейтронов. Этот процесс обычно характеризуется коэффициентом критичности. Когда он меньше единицы, число нейтронов убывает в ходе реакции, когда больше единицы— возрастает, когда равен единице — поддерживается постоянным. Этот последний режим называется критическим.

Следует заметить, что в массе делящегося вещества, из которого делаются атомные заряды, часть нейтронов теряется непроизводительно. Их захватывают вредные примеси, от которых стараются всячески избавиться. Некоторая доля нейтронов вылетает из заряда наружу и этим уклоняется от дальнейшего участия в реакции. Утечку нейтронов наружу снижают за счет уменьшения отношения площади заряда к его объему — ведь, чем меньше поверхность, тем меньше возможностей у нейтронов вылететь наружу. Наиболее «неудобная» для нейтронов в этом отношении шаровая форма заряда. Вот почему заряды такой формы имеют наименьшую критическую массу, то есть в этом случае меньше всего надо делящегося вещества, чтобы получить критический режим, при котором число нейтронов уже не убывает.

Величина критической массы зависит не только от формы заряда, но и от плотности и чистоты взятого делящегося вещества. В печати приводятся значения критических масс для практически чистого с нормальной плотностью урана-235 и плутония-239. Они составляют соответственно 16,5 и 10,5 кг.

Величину критической массы заряда можно искусственно уменьшить, если окружить его слоем вещества, так же хорошо отражающим нейтроны, как зеркало световые лучи. Для изготовления нейтронных «зеркал» могут служить бериллий, вольфрам, железо и другие вещества. В результате применения отражателя критическая масса может быть уменьшена в два и более раза по сравнению с массой без отражателя.