Дрожь земли: ядерные противобункерные
В материале «Достучаться до дна: границы возможного для противобункерных боеприпасов» мы рассмотрели возможности конвенциональных противобункерных боеприпасов. Во многом их эволюция остановилась, в основе лежат теоретические разработки времён начала XX века, конструктивные материалы и взрывчатка стали лучше, но не на порядки и даже не в разы.
По сути, если сопоставить противобункерные боеприпасы времён Второй мировой войны (ВМВ) и современные боеприпасы сопоставимого калибра, то их эффективность стала лишь в 1,5–2 раза выше, в лучшем случае, причём в основном рост эффективности обусловлен приданием противобункерным боеприпасам «высокоточности», а ведь с момента появления теоретических выкладок английского инженера-конструктора Барнса Уоллеса – родоначальника противобункерного оружия, прошло почти сто лет.
С другой стороны, каких-то особых стимулов развивать именно конвенциональные противобункерные боеприпасы у военных не было с того момента, как появилось ядерное оружие. Понятно, что его мощь не сопоставима с обычной взрывчаткой, так что человечество сосредоточилось на ядерных «крушителях бункеров».
Одним из первых ядерных противобункерных боеприпасов стала ядерная авиабомба Mark 8 (Мк.8), поступившая на снабжение вооружённых сил (ВС) США в апреле 1952 года, – очень интересный боеприпас, выполненный по пушечной схеме – в простейшем случае это два куска обогащённого урана, которые выстреливаются навстречу друг другу. Схема неэффективная с точки зрения КПД, но простая и надёжная.
Авиабомба Mark 8
Бомба Mark 8 имела очень простую систему подрыва, вообще без электрических цепей. Для подрыва порохового заряда, инициирующего ядерный взрыв, служили три пиротехнических взрывателя замедленного действия, установленные один в носовой части и два в средней, с двух сторон корпуса. Замедление составляло от 60 до 180 секунд и устанавливалось с борта самолёта-носителя перед сбросом, взрыватели зажигались в момент отделения от самолёта.
По открытым данным, ядерная авиабомба Mark 8 могла углубиться на 6,7 метров в железобетон, на 27 метров в утрамбованный песок, на 37 метров в глину или на 13 сантиметров в закаленную броневую сталь. Тротиловый эквивалент ядерной авиабомбы Mark 8 составлял 15-20 килотонн, на каждую бомбу требовалось около 50 килограмм урана‑235, обогащённого до 90%.
Пушечная схема
Теоретически на этом обзор ядерных противобункерных боеприпасов можно было бы и заканчивать, но не потому, что далее они не развивались и не эволюционировали, а потому, что их реальные возможности плотно скрыты завесой секретности. Понятно, что ядерные противобункерные боеприпасы могут заглубиться на 40-60 метров, как и их неядерные «собратья», но что дальше, какова их разрушительная мощь?
Несмотря на мнение значительной части населения о том, что даже несколько ядерных взрывов приведут к катастрофе, в реальности было произведено свыше двух тысяч ядерных испытаний, из которых значительная часть являлась подземными, и ничего страшного в глобальном плане не случилось.
5 августа 1963 года в Москве был подписан Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой, сторонами договора являлись СССР, США и Великобритания. Указанный договор вступил в силу 10 октября 1963 года, позднее к нему присоединились ещё 131 страна.
География Договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой. Изображение: Wikimedia Commons / Allstar86
В связи с этим значительная часть подземных ядерных взрывов осуществлялась с целью испытания новых боеприпасов и проверки работоспособности старых, однако значительное количество подземных ядерных взрывов производилось на разных глубинах с целью оценки воздействия ядерного оружия на земную кору и использования его в различных мирных целях.
Таким образом, кое-какое понимание о разрушительной силе подземных ядерных взрывов можно получить, основываясь на информации о применении ядерных зарядов в мирных целях – эта информация не так табуировалась, и кое-что находится в свободном доступе.
О таких ядерных взрывах, произведённых в США и в СССР, мы сегодня и поговорим, и на основе полученной информации попробуем сформировать представление о реальных возможностях ядерных противобункерных боеприпасов.
США
Летом 1957 года решением американской Комиссии по атомной энергии была принята программа «Плаушер», задачей которой явилось исследование возможностей по применению ядерных взрывов в целях промышленности и науки.
«Хардхат»
В рамках указанной программы 15 февраля 1962 года на Невадском испытательном полигоне в ходе эксперимента «Хардхат» американские специалисты привели в действие взрывное устройство мощностью 4,5 килотонны, расположенное на глубине 290 метров в гранитной породе, в результате чего образовалась полость диаметром около 38 метров.
«Данни Бой»
В ходе испытаний «Данни Бой» 5 марта 1962 года на Невадском испытательном полигоне был произведён ядерный взрыв сверхмалой мощности, эквивалентом всего 420 тонн. Заряд был размещён в базальтовых породах на глубине 34 метра.
В результате взрыва образовалась воронка диаметром 65 метров и высотой 19 метров, возникла базисная волна диаметром 884 метра и высотой 305 метров, спустя 30 минут после подрыва пылевое облако достигло высоты 610 метров. В виде осадков выпало всего лишь около 4% радиоактивных частиц, которые в основном осели в радиусе 3,2 километра от точки взрыва.
«Седан»
6 июля 1962 года в США провели ещё один ядерный эксперимент в рамках проекта «Седан».
Современные проникающие гравитационные ядерные авиабомбы могут обладать переменной мощностью заряда от 5 до 100 килотонн (по некоторым данным, настраиваемый диапазон ещё шире – от 2 до 320 килотонн)
Ядерный заряд мощностью 100 килотонн, что вполне соответствует параметрам современных ядерных боевых частей, был размещён в шахте на глубине 194 метра. В результате взрыва в земле образовалась воронка диаметром 366 метров, глубиной 98 метров, общим объёмом около 5 млн. кубических метров.
Как и в случае с экспериментами «Хардхат» и «Данни Бой», а также другими подземными ядерными испытаниями, большая часть радиоактивных частиц, вышедших из воронки, осадилась в непосредственной близости от неё. Взрывная волна составляла от одной пятой до одной десятой от той, что образовалась бы от наземного взрыва сопоставимой мощности, зона опасного сейсмического воздействия простирается на расстояние порядка четырёх километров.
Кратер от взрыва, осуществлённого в рамках проекта «Седан», показан на изображении в начале статьи.
СССР
Значительное внимание уделялось мирному атому и в СССР, в числе первых предложений рассматривалось создание водохранилищ ёмкостью 3-5 млн. кубических метров для нужд сельского хозяйства в засушливых областях Сибири.
15 января 1965 года на Семипалатинском полигоне в Казахстане на глубине 178 метров был подорван ядерный заряд мощностью 140 килотонн. Образовавшаяся в результате взрыва воронка имела диаметр 408 метров и глубину 100 метров, гребень воронки приподнялся на 20-35 метров. В атмосферу поступило порядка 20% радиоактивных продуктов ядерного распада, в течение нескольких дней уровень радиации на обвальном гребне поднимался до 20-30 рентген в час (Р/ч) – это много.
10 октября 1965 года был проведён второй экспериментальный взрыв – ядерный заряд мощностью 1,1 килотонны разместили на Семипалатинском полигоне на глубине 48 метров. Полученная воронка первоначально была диаметром 107 метров и глубиной 31 метр. В течение следующих трёх месяцев под действием артезианской воды диаметр воронки вырос до 124 метров, глубина сократилась до 20 метров.
В атмосферу попало лишь 3,5% радиоактивных продуктов ядерного распада, и спустя пять дней после взрыва уровень радиации на обвальном гребне достиг 2-3 Р/ч.
«Тайга»
23 марта 1971 года в рамках работ по созданию канала «Кама-Печора» было решено провести ядерный эксперимент под названием «Тайга», в ходе которого в 100 км к северу от города Красновишерска на глубине 128 метров были одновременно подорваны три ядерных заряда мощностью по 15 килотонн каждый. В результате образовался ряд воронок длиной около 700 метров и шириной 340 метров.
Искусственное озеро, образовавшееся в результате взрывов в рамках эксперимента «Тайга». Изображение – архив агентства «Стиль-МГ»
Через час на полигоне зафиксировали дозу излучения 50-200 Р/ч, по прошествии восьми дней на расстоянии 8 километров по направлению ветра излучение составило лишь 23-25 микрорентген в час (мкР/ч) – для сравнения, в обычной квартире в большинстве российских городов фон составляет порядка 10-15 мкР/ч.
«Кристалл»
2 октября 1974 года в рамках программы «Кристалл» под сибирским посёлком Удачный на глубине 98 метров был подорван ядерный заряд мощностью 1,7 килотонны. Работы проводились по заказу Министерства цветной металлургии СССР и алмазодобывающей компании «Якуталмаз» с целью создания небольшого озера для хранения отходов горнодобывающей промышленности.
В результате образовалась куполообразная насыпь диаметром 180 метров и начальной высотой 60 метров, которая со временем осела до средней высоты 10 метров над первоначальной поверхностью.
След от подземного ядерного взрыва «Кристалл» (в 1992 году дополнительно засыпан сверху)
Ограниченные возможности
На самом деле мирных ядерных взрывов было значительно больше, выше отобраны лишь те, что ближе всего по глубине применения к возможной точке подрыва противобункерного ядерного боеприпаса – вряд ли имеет смысл рассматривать вариант, когда ядерный заряд заглубится под землю на километр и более и лишь потом сдетонирует.
Скорее всего, ядерный противобункерный боеприпас сможет достичь примерно той же глубины, что и неядерный противобункерный боеприпас, то есть порядка 50-60 метров.
Как можно оценить рассмотренные выше мирные ядерные взрывы применительно к воздействию на высокозащищённые подземные бункеры?
Например, в ходе эксперимента «Хардхат» взрыв мощностью 4,5 килотонны образовал полость диаметром 38 метров в гранитной породе на глубине 290 метров.
Подземная полость, образовавшаяся при ядерном взрыве «Гном», проведённом американскими специалистами 10 декабря 1961 года
При подземных ядерных взрывах мощностью 100-140 килотонн на глубине 100-200 метров на поверхности образовывались воронки диаметров в несколько сот метров. Даже в результате подрыва ядерного боеприпаса эквивалентом всего 420 тонн на глубине 34 метра образовалась воронка диаметром 65 метров и высотой 19 метров.
Разумеется, правило «где тонко, там и рвётся» никто не отменял, поэтому логично, что большая часть энергии ядерного взрыва распространяется вверх, а не вниз. Тем не менее в тех случаях, когда продукты ядерного взрыва не выходили на поверхность, в грунтах, даже таких прочных, как гранит или базальт, образовывались полости достаточно большого диаметра.
Таким образом, получается, что чем менее заглублен противобункерный боеприпас и выше его мощность, тем выше вероятность того, что большая часть энергии взрыва уйдёт вверх без вреда для подземного бункера. Соответственно, критическим фактором является способность ядерного противобункерного боеприпаса уйти на максимальную глубину перед детонацией.
Под вопросом находится влияние защитных поясов подземного бункера. С одной стороны, прочное бетонное перекрытие может помешать ядерному боеприпасу проникнуть на значительную глубину. С другой стороны, если оно всё же будет пробито и ядерный заряд сдетонирует, то бетонная подушка может сыграть роль экрана, направив большую часть энергии взрыва вниз, по сравнению с ситуацией, когда бетонной подушки бы не было.
Таким образом, ещё одним важным фактором является понимание структуры защиты атакуемого подземного бункера, что позволит выбрать оптимальную мощность заряда и глубину его подрыва.
Можно предположить, что высокозащищённые подземные бункеры, расположенные на глубине порядка 300 метров, являются полностью неуязвимыми для неядерных противобункерных боеприпасов и достаточно хорошо защищёнными от одиночных ядерных противобункерных боеприпасов вне зависимости от их мощности.
Высокозащищённые подземные бункеры, расположенные на глубине порядка 200 метров, скорее всего, также неуязвимы для неядерных противобункерных боеприпасов, а вот их защищённость перед ядерными противобункерными боеприпасами уже под вопросом.
Понятно, что все высокозащищённые подземные бункеры, расположенные глубже указанных значений, будут защищены ещё лучше. Разумеется, здесь будет играть значительную роль состав грунтов, в которых расположено укрытие, например, у скальных гранитных пород здесь будет явное преимущество.
Бункер Судного Дня – подземные комплекс NORAD в горе Шайенн
Потенциально, добраться до подземного бункера, расположенного на большой глубине, можно, применяя последовательно несколько ядерных боеприпасов, но здесь необходимо понимание того, с какой частотой эти заряды необходимо применять.
Если они пойдут плотной группой, то первый взорвавшийся заряд может уничтожить остальные. Если же применять их со значительной задержкой, то может возникнуть ситуация, когда обвал и спекание породы в воронке ядерного взрыва будет отчасти нивелировать эффект от взрыва предыдущего заряда.
Это как копать яму в песке, стенки которой всё время будут осыпаться — вряд ли кто-то может рассчитывать на то, что последовательные ядерные взрывы смогут «пробурить» вертикальную шахту.
Следует ещё сказать о выходах из подземных бункеров, которые с высокой вероятностью будут завалены в случае атаки, особенно с применением ядерных противобункерных боеприпасов – здесь есть множество вопросов и предположений.
Да, непосредственно над бункером выходы, скорее всего, будут завалены, но сколько имеется запасных выходов? Известно ли о них обо всех? Насколько далеко они простираются за пределы бункера?
Возможно ли, что имеется некоторое определённое количество выходов в какие-либо иные подземные сооружения, например линии метро, обвалить которое полностью будет сложно. Возможно, что имеются какие-либо резервные выходы из бункеров, которые вначале идут от бункера горизонтально, а затем поднимаются к поверхности, но не выходят, то есть в конце имеется какое-то оборудование, способное пройти оставшиеся несколько десятков метров.
Где вообще гарантия, что в особо важных бункерах не законсервировано проходческое оборудование? Сейчас существуют достаточно компактные и весьма эффективные модели – кстати, это тоже важная тема для обсуждения.
Выводы
Основываясь на испытаниях и применении ядерных зарядов в мирных целях, можно сделать вывод о том, что с помощью одиночных ядерных противобункерных боеприпасов можно гарантированно уничтожить любой высокозащищённый подземный бункер, находящийся на глубинах порядка 100 метров.
Высокозащищённые подземные бункеры, расположенные на глубинах порядка 200 метров, находятся в зоне риска.
Высокозащищённые подземные бункеры, расположенные на глубинах порядка 300 метров, находятся в относительной безопасности от одиночных ядерных противобункерных боеприпасов, однако в результате последовательного воздействия двух и более ядерных противобункерных боеприпасов они потенциально могут быть разрушены.
Что касается высокозащищённых подземных бункеров, расположенных на значительно больших глубинах, то пока мы вынесем этот вопрос «за скобки» – проводились определённые теоретические исследования и моделирование по уничтожению таких целей, возможно, впоследствии мы ещё вернёмся к этой тематике.
Рассмотренные в настоящем материале подземные ядерные взрывы позволяют сформировать ещё ряд интересных выводов, о которых мы поговорим в следующем материале.
Информация