Авиация и космонавтика 2013 04 - [22]
Наиболее известные самолеты с турбореактивными двигателями, созданные в годы Второй мировой войны
Истребитель Мессершмитт Me 262А-1
Истребитель Глостер «Метеор» F.Mk.I
Опытный истребитель Де Хевилленд DH-100 «Вампир»
Истребитель Белл Р-59А «Эркомет»
Опытный истребитель Локхид ХР-80А «Шутинг Стар»
Истребитель Хейнкель Не 162А-1
Бомбардировщик Арадо Аг 234В-2
Главный калибр боевой авиации
К. Кузнецов, Г. Дьяконов
О первых атомных бомбах, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки, всем достаточно хорошо известно. Об этом было рассказано и на страницах мартовского номера нашего журнала. Но что было потом?
Ещё до испытания первых атомных бомб специалисты Лос-Аламоса видели пути их дальнейшего совершенствования. К примеру, у плутониевой бомбы типа Мк. Ш «Толстяк», сброшенной на Нагасаки, можно было увеличить степень сжатия ядра и, следовательно, коэффициент использования делящихся материалов за счёт улучшения сферичности имплозии при переходе от 32-линзовой фокусирующей системы взрыва к 60-линзовой (имплозия — направленный внутрь бомбы взрыв вещества, окружающего плутониевое ядро, приводящий к сильнейшему его сжиманию и вызывающий цепную реакцию).
Другое направление совершенствования бомбы Mk.lll было очевидным как для её создателей, так и для военных: «Толстяк» имел очень неудачную компоновку и форму баллистического корпуса с точки зрения аэродинамики. Для придания бомбе устойчивости на траектории необходимо было сдвинуть её центр масс максимально вперед. Для этого тяжелый ядерный заряд нужно разместить в носовой части бомбы, а более легкие блоки автоматики подрыва — позади него.
Формально разработка новой бомбы Мк.4 началась 2 августа 1946 г., когда в Лос-Аламосской лаборатории был образован специальный Отдел Z. Уже летом 1946 г. новые атомные заряды с левитирующим ядром и с составным ядром могли быть испытаны на атолле Бикини, но было принято решение использовать для испытаний заряды Mk.lll. К тому времени уже стало очевидным, что довести в ближайшее время 60-линзовый заряд не удастся — эта работа требовала большого объёма экспериментальных исследований и трехмерных численных расчётов, для которых в Лос-Аламосе просто не хватало людей. Кроме того, 60-линзовый заряд затруднял компоновку бомбы: блок автоматики подрыва становился вдвое тяжелее, чем у 32-линзового заряда, что сводило на нет эффект от смещения заряда вперёд, а автоматики — назад.
В 1947 г. Комиссии по атомной энергии — новому хозяину Лос-Апамосской лаборатории — удалось возобновить работу в полном объёме. Лаборатории была передана авиабаза Сандия в районе Альбукерка, где на основе Отдела Z был образован её филиал. В апреле 1947 г. начались испытания нового баллистического корпуса Мк.4. В июле был готов макет ядерного заряда новой бомбы, а в конце года — совершенно новый, лёгкий и компактный блок автоматики подрыва.
В декабре в Лос-Аламосе состоялось совещание, на котором ВВС США предъявили свои требования к новой бомбе. В основном они сводились к улучшению её эксплуатационных характеристик. Кроме того, военные настаивали на возможности установки ядра из делящихся материалов в ядерный заряд в полёте, что должно было существенно повысить безопасность взлёта и посадки самолёта-носителя.
Атомные бомбы США первого поколения.
Директор Лос-Аламосской лаборатории Норрис Бредбери согласился, что компоновка Мк.4 с передним положением ядерного заряда допускает такую операцию, но прежде чем принять окончательное решение, необходимо проверить это экспериментально, хотя бы на стоящем самолёте. Такой эксперимент с использованием одного из доработанных макетов бомбы Mk.lll был успешно проведён 29 марта 1948 г. на авиабазе Киртленд-филд. Монтаж ядра заряда в бомбоотсеке В-29 занял 31 мин. С тех пор все американские атомные бомбы, начиная с Мк.4, были приспособлены для ручного или автоматизированного монтажа ядерного заряда в полёте.
Важнейшее событие на пути создания бомбы Мк.4 состоялось весной 1948 г. С 14 апреля по 14 мая на атолле Эниветок Комиссия по атомной энергии провела три экспериментальных атомных взрыва — X, Y и Z. На башне были взорваны три атомных заряда Mk.lll с новыми типами центрального ядра из делящихся материалов: X — левитирующее составное ядро (~30 % плутония и ~70 % урана- 235), Y — левитирующее плутониевое ядро, Z — левитирующее ядро из урана-235. Тротиловый эквивалент взрывов составил соответственно 37, 49 и 18 кт. Испытания были признаны настолько успешными, что было принято решение не только немедленно начать производство новых зарядов, но и все выпущенные ядра старого образца переделать в новые. Это позволило бы с тем же запасом делящихся материалов увеличить число бомб в ядерном арсенале на 63 %, а их общую мощность — на 75 %.
Для окончательной доводки аэродинамической компоновки бомбы руководство Лос-Аламосской лаборатории решило летом 1948 г. проконсультироваться с крупнейшими авиационными специалистами во главе с известным авиаконструктором Джоном Нортропом. Нортроп одобрил компоновку бомбы и её каплевидную форму, но высказал недоумение по поводу ее толстостенного стального корпуса. Для него было очевидно, что если выполнить корпус из легких сплавов с использованием авиационной технологии полумонококовых конструкций, экономия веса составит около тонны. Специалисты Лос- Аламоса согласились с доводами Нортропа, но вносить радикальные изменения в конструкцию Мк.4 было уже поздно. А вот все последующие американские атомные бомбы, начиная с Мк.5 и Мк.6, имели наборный корпус из лёгких сплавов.
