Оружие, которое мешает само себе: ядерная зенитная ракета над Капустиным Яром
На полигоне Капустин Яр прожекторным установкам нашли необычное применение: вместо осветительного оборудования на них разместили оптическую аппаратуру. Испытателям требовалось с трёх направлений определять положение точки ядерного взрыва и измерительных приборов, находившихся высоко в атмосфере.
На высоту около двадцати километров поднимался аэростат с уголковым радиолокационным отражателем, ниже, на подвеске, располагались стальные контейнеры с датчиками. Отражатель служил целью для зенитной ракеты с ядерной боевой частью, контейнерам предстояло выдержать взрыв и зарегистрировать его основные параметры.
Этим эксперимент не ограничивался: через район будущего облака должны были пройти ещё две ракеты с измерительной аппаратурой. Одной из них назначили траекторию вблизи центра облака — всего через десять секунд после подрыва.
Утром 6 сентября 1961 года, около девяти часов по московскому времени, заряд мощностью 11 килотонн сработал на высоте 22,7 километра.
Так начался главный этап операции «Гроза». Военных интересовало, насколько эффективно ядерная зенитная ракета противодействует групповому налёту стратегической авиации; учёным требовалось измерить поражающие факторы, от которых зависел результат такого перехвата.
Вооружение системы С-25 «Беркут»: зенитная ракета семейства В-300 в музейной экспозиции. Фото: Виталий Кузьмин. Снимок не относится к испытанию «Гроза».
«Татьяна» для московского неба
В 1950-е годы основной угрозой советским городам считалась стратегическая бомбардировочная авиация США: межконтинентальные ракеты только начинали менять характер ядерного противостояния, а тяжёлые бомбардировщики уже могли доставлять атомное оружие к удалённым целям.
Для защиты Москвы создавалась система С-25 «Беркут». Её разработка началась в 1950 году, 7 мая 1955-го комплекс приняли на вооружение, а вокруг столицы построили два кольца обороны с 56 зенитными ракетными полками. Головным разработчиком выступало КБ-1, главным конструктором С-25 в 1953 году стал Александр Андреевич Расплетин; зенитные управляемые ракеты разрабатывало ОКБ-301 под руководством Семёна Алексеевича Лавочкина.
Система позволяла одновременно обстреливать множество воздушных целей, но имела ограничение: при ударе плотными боевыми порядками разрешающей способности станции наведения Б-200 могло не хватать для уверенного выделения отдельного самолёта. Обычная осколочно-фугасная боевая часть поражала цель сравнительно близким подрывом. Ядерный заряд открывал другую возможность — одним взрывом накрыть значительную область пространства и поразить сразу несколько бомбардировщиков. В 1955 году началась разработка специальной модификации ракеты системы С-25.
Радиолокационная станция наведения Б-200 системы С-25
Обозначения этого семейства легко перепутать, поэтому удобнее держать их рядом:
- В-300 — общее обозначение ракет комплекса С-25;
- «207А» — один из серийных вариантов с обычной боевой частью;
- «215» — ракета на его основе, предназначенная для применения ядерного заряда (использовалось также обозначение «207Т»);
- 207АТ — приборные телеметрические ракеты, носители измерительной аппаратуры, а не ядерная боевая ракета.
По воспоминаниям офицеров, ракету «215» из-за буквы «Т» называли «Татьяной».
Специальную ядерную боевую часть С2 разрабатывал коллектив Николая Леонидовича Духова — с 1954 года он возглавлял московский филиал № 1 КБ-11, преобразованный в 1956-м в самостоятельное КБ-25, ныне ВНИИ автоматики имени Н. Л. Духова. Масса С2 составляла 380 килограммов, диаметр корпуса ракеты «215» достигал 650 миллиметров.
Отсек со спецзарядом термостатировали: теплоизоляция и электрический обогреватель с автоматическим включением и выключением держали заданную температуру при хранении и подготовке ракеты.
Масштаб предполагаемого применения оказался неожиданным. По данным исследования специалистов МГТУ имени Баумана Александра Метельского, Владимира Маркова и Владимира Пусева, каждый зенитный ракетный полк С-25 располагал тремя ракетами со специальными боевыми частями — 168 изделий на 56 полков. Речь шла уже не об отдельном экспериментальном образце, а о штатном вооружении целой системы ПВО.
Ядерный резерв при этом не означал постоянного дежурства на пусковых позициях. Подполковник Виталий Куприянович Курильчик, служивший в специальной части подмосковного военного городка Трудовая, вспоминал, что изделия со спецзарядами хранились на технических базах и доставлялись в полки только в особый период. В его подразделении служили 36 офицеров, и, прежде чем получить допуск к регламентным работам, они месяцами изучали устройство специального вооружения.
Курильчик оставил характерную деталь: обслуживание вели в белых халатах и кепочках, один офицер зачитывал последовательность действий по инструкции, второй выполнял операцию, третий контролировал её правильность. Даже хорошо знакомую процедуру запрещалось выполнять по памяти — за этим порядком стояла цена технической ошибки. Ядерная зенитная ракета должна была защищать столицу, но сама требовала исключительно строгого обращения.
Транспортировка зенитной ракеты В-300
Об истории таких разработок уже рассказывалось в материале «Ядерные боевые части в отечественной ПВО и ПРО».
Первый опыт: два Ил-28
Чтобы понять, что именно проверяли в 1961-м, вернёмся на четыре года назад. 19 января 1957 года на полигоне Капустин Яр провели испытание специальной зенитной ракеты «215» — операция «ЗУР-215». В книге «Укрощение ядра» этот пуск назван заключительным этапом её государственных лётных испытаний.
Ядерный заряд мощностью 10 килотонн сработал на высоте 10,37 километра. Наведение велось по радиоответчику, спускавшемуся на парашюте: радиолокатор комплекса ПВО сопровождал его как условную цель.
В районе подрыва находились два радиоуправляемых самолёта-мишени Ил-28 — переоборудованные серийные машины. Их полёт рассчитали так, чтобы в момент взрыва самолёты оказались примерно в 500 и 1000 метрах от его центра; фактическое расположение несколько отличалось от расчётного.
Ил-28
Первый самолёт, уходивший от центра взрыва, загорелся. У второго, двигавшегося практически навстречу ударной волне, отломилось крыло. Обе мишени были поражены.
Одновременно в воздухе находились шестнадцать измерительных контейнеров, спускавшихся на парашютах. Их приборы регистрировали давление ударной волны, гамма-излучение, нейтронные потоки и световой импульс; аппаратура на Ил-28 также передавала данные на землю.
Эксперимент подтвердил возможность поражения самолётов ядерной зенитной ракетой, а полученные результаты использовались для определения критериев и зон поражения воздушных целей. Не всё удалось выполнить точно по плану: первый ряд приборных контейнеров оказался примерно вдвое дальше от точки взрыва, чем предполагалось, поэтому часть измерений в области наиболее сильного воздействия получить не удалось.
Дальнейшее развитие зенитных ракет требовало исследований на больших высотах, где плотность воздуха значительно ниже, а распространение ударной волны и взаимодействие излучения с атмосферой меняются. Переносить результаты испытания на десяти километрах на двадцать или тридцать было рискованно — в 1961 году эту задачу решали уже другими средствами.
Три стальные сферы под аэростатом
Комплексом высотных ядерных экспериментов руководил академик Александр Николаевич Щукин. Программа объединяла военных, физиков, конструкторов ракет и специалистов по измерительной технике: для изучения одного взрыва требовалось согласовать работу множества приборов на земле и в воздухе.
В операции «Гроза» использовали два типа измерительных контейнеров.
Первый — прочные стальные сферы диаметром 500 миллиметров с термостойким покрытием. Три таких контейнера закрепили на подвеске аэростата в 75 и 150 метрах от уголкового отражателя. Внутри находились датчики гамма-излучения и нейтронных потоков, измерители перегрузок и приборы для регистрации деформаций корпуса.
Второй тип — цилиндры диаметром 400 и высотой 1500 миллиметров. Их аппаратура измеряла проникающее излучение, световой импульс и давление проходящей ударной волны.
Получалась измерительная мишень, в которой каждый прибор отвечал за определённую характеристику взрыва. Но зарегистрировать излучение или давление — только половина задачи: следовало точно установить, на каком расстоянии от центра подрыва находился каждый датчик. Положение точки взрыва и контейнеров определяли по фотографиям с трёх направлений — для этого и служили прожекторные установки.
Заряд сработал почти на расчётной высоте. Аэростатная аппаратура регистрировала поражающие факторы в ближней области взрыва; одновременно выполнялась другая часть программы — измерения с помощью приборных ракет 207АТ.
Что успела измерить ракета в облаке
В операции «Гроза» участвовали три зенитные ракеты. Одна, специальная боевая, доставила ядерный заряд; две другие — приборные телеметрические 207АТ — несли измерительную аппаратуру.
Пуск зенитной ракеты семейства В-300
Эта аппаратура измеряла параметры гамма- и бета-излучения радиоактивных продуктов деления в облаке взрыва. Первая ракета прошла вблизи его центра через десять секунд после подрыва, вторая проследовала на два километра ниже точки взрыва. Программа измерений была выполнена полностью.
За десять секунд первоначальный импульс проникающей радиации уже завершился, но в облаке оставались радиоактивные продукты деления, продолжавшие испускать излучение: приборы исследовали радиационную обстановку в уже сформировавшемся облаке, а не в момент вспышки. Регистрировали оба вида излучения — они по-разному ослабляются в воздухе, и вместе это позволяло оценить характер радиационного поля. Вторая ракета давала сведения для другой области пространства, приборы аэростата — для ближней зоны взрыва.
Измерения были нужны для оценки поражения воздушных целей: ядерный перехват мог не только разрушить самолёт ударной волной, но и воздействовать проникающим излучением на экипаж и на ядерные боеприпасы, находившиеся на борту бомбардировщика. Сопоставление показаний ракет 207АТ с гамма- и нейтронными измерениями на аэростате позволило заметно уточнить оценки такого воздействия.
Свой взрыв против собственного радиолокатора
В ходе «Грозы» впервые провели радиолокационные наблюдения за ракетами 207АТ в условиях помех, возникающих при ядерном взрыве.
Здесь проявлялось противоречие, заложенное в самой идее ядерной ПВО. Зенитный комплекс должен обнаружить цель, определить её координаты, обеспечить наведение ракеты и проконтролировать результат, а после первого перехвата — продолжать наблюдение за другими самолётами. Но ядерный взрыв мог нарушать эту работу: излучение вызывает ионизацию воздуха, области с повышенной концентрацией свободных электронов меняют условия распространения радиоволн, создают дополнительные отражения и затрудняют сопровождение объектов.
При ударе нескольких последовательных групп бомбардировщиков это становилось серьёзной проблемой: первый ядерный перехват мог уничтожить часть самолётов и одновременно затруднить обнаружение следующих. Оружие, предназначенное для защиты воздушного пространства, само ухудшало работу средств его наблюдения — поэтому испытатели следили за полётом двух реальных ракет в условиях помех от высотного взрыва и проверяли возможность радиолокационного сопровождения объектов после применения ядерного заряда.
На рабочем месте аппаратуры станции наведения Б-200
Опубликованное описание операции фиксирует факт этих наблюдений, но не приводит их результатов: неизвестно, сохранялось ли сопровождение на всём протяжении полёта и как долго продолжались помехи.
От «Грозы» к «Грому» и серии «К»
«Гроза» стала частью более широкой программы изучения высотных ядерных взрывов. Уже 6 октября 1961 года на Капустином Яру состоялась операция «Гром»: заряд мощностью 40 килотонн доставили баллистической ракетой Р-5 и подорвали на высоте 41,3 километра — почти вдвое выше, чем при «Грозе». Снова использовали измерительные контейнеры и специально оборудованные ракеты 207АТ. Исследования проводились в том числе в интересах противоракетной обороны: испытатели изучали распространение гамма-излучения и нейтронов в разреженной атмосфере и их воздействие на объекты, удалённые от центра взрыва.
Следующим этапом стала серия операций «К». 27 октября 1961 года в ходе «К-1» и «К-2» провели ядерные взрывы на высотах 150 и 300 километров; заряды мощностью по 1,2 килотонны доставлялись баллистическими ракетами Р-12. Там исследовались уже другие условия: ионизация верхних слоёв атмосферы, воздействие высотных взрывов на радиолокацию, связь и технические системы будущей ПРО.
Об одном из этих экспериментов рассказывалось в статье «150 секунд между пусками: зачем СССР запускал вторую Р-12 вслед за ядерной».
Так работы, начавшиеся с задачи поражения стратегических бомбардировщиков, постепенно охватывали всё более широкий диапазон высот и физических процессов.
Что установлено, а что осталось за кадром
«Гроза» уточнила оценки поражающего действия проникающих излучений на экипажи самолётов и ядерные боеприпасы, и её программа измерений была выполнена полностью; одновременно прошли радиолокационные наблюдения в условиях помех от ядерного взрыва.
При этом опубликованные описания не содержат полных таблиц измеренных доз, количественных характеристик радиолокационных помех и рассчитанных радиусов поражения конкретных типов самолётов. В них нет и схемы размещения цилиндрических контейнеров — только их размеры и назначение.
Поэтому судить о боевой эффективности специальной зенитной ракеты по одной только мощности её заряда нельзя: результат зависел от высоты подрыва, расстояния до целей, их защищённости и взаимного расположения. К тому же «Гроза», в отличие от испытания 1957 года, не была опытом с реальными самолётами-мишенями.
В январе 1957 года советские испытатели показали, что ядерная зенитная ракета способна сбивать самолёты. В сентябре 1961-го они уже измеряли секунды после вспышки, потоки излучения и условия радиолокационного наблюдения — то есть проверяли, в какой среде этим ракетам придётся работать.
Источники и литература
- Андрюшин И. А., Чернышев А. К., Юдин Ю. А. Укрощение ядра: страницы истории ядерного оружия и ядерной инфраструктуры СССР. — Саров; Саранск: типография «Красный Октябрь», 2003.
- Ядерные испытания СССР. Т. 2: Технологии ядерных испытаний СССР. Воздействие на окружающую среду. Меры по обеспечению безопасности. Ядерные полигоны и площадки / под ред. В. Н. Михайлова. — Саров, 1997.
- Метельский А. О., Марков В. А., Пусев В. И. Боевые части зенитных управляемых ракет зенитной ракетной системы С-25. Часть 2. Боевые части после третьего и четвёртого этапов модернизации системы С-25. Специальные боевые части // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. — 2022. — № 2 (122). — С. 116–124.
- Курильчик В. К. Она звалась Татьяной // Сборник произведений. 2015 год / под общей редакцией В. Б. Броудо. — Издательские решения, 2016.
Информация