Как запускались ядерные ракеты в ссср

Всё, что было связано с ядерным арсеналом, в СССР всегда было максимально засекречено. Именно наличие «ядерного щита» и системы гарантированного ответного удара обеспечивало сдерживание «вероятного противника» от нападения.

После обретения независимости, Украине стало не по карману содержать более 150 шахтных пусковых установок и обеспечивающую их инфраструктуру, к тому же был заключён договор о стратегических наступательных вооружениях. С 1990 по 2001 годы все ядерные боеголовки были утилизированы, ракетное топливо – вывезено, корпуса ракет – порезаны на металл, а шахтные пусковые установки и командные пункты – взорваны, засыпаны и превращены сельхоз-угодья.

Проводившие ликвидацию объектов компании по договорённости оставили в целости и сохранности лишь один подземный УКП (унифицированный командный пункт) и верхние 4 метра одной из шахтных пусковых установок, в которых располагались ядерные ракеты РС-22 «Скальпель».

Музей по-прежнему имеет вид воинской части – со всеми положенными знаками:

Если бы не ракета на заднем плане, – обычная воинская часть с несколькими неприметными строениями:

Ну, разве что несколько рядов колючей проволоки и предупреждение о минных полях:

Унифицированный командный пункт

Одно из наиболее завораживающих мест в музее.

Под землёй расположена шахта глубиной 35 метров. Сверху шахты – 120-тонная крышка-плита, в которой расположены запасные люки для автоматических антенн связи и датчики ядерного взрыва. В самой шахте на специальных противовесах и амортизаторах висит огромный 30-метровый металлический цилиндр, 10 из 12 этажей в котором заполнены вычислительным и жизнеобеспечивающим оборудованием, а нижние два этажа отведены под командный и жилой отсеки. В этом цилиндре круглосуточно дежурила смена из 2-3 офицеров ракетчиков, и в случае начала ядерной бомбардировки командный пункт переходил в автономный режим существования и мог продержаться в таком режиме до 45 суток.

Ко входу в командный центр ведут подземные тоннели:

Там же, под землёй, расположены системы охлаждения и фильтрации воздуха:

Часть оборудования всё ещё работает:

Комната управления пуском ракет в командном пункте:

Та самая кнопка. Перед нажатием нужно повернуть ключ (вне кадра).
Одновременно это же должен сделать офицер за соседним пультом.

После этого 10 ракет с ядерными боеголовками улетают в Америку.

На табло показано, что все 10 подчинённых этому командному пункту ракет стартуют.

В это время в 10 разбросанных по окрестностям ракетных частях пороховые заряды отбрасывают вверх 120-тонные крышки ракетных шахт, ракеты выбрасываются вверх, запускаются их маршевые двигатели и 10х550 килотонн летят в США.

Кресло оборудовано ремнями на случай тряски во время ядерного взрыва на поверхности.

Прямая двухканальная связь с Москвой.

Унифицированный командный пункт мог выдержать ядерный взрыв, и даже в случае гибели всех офицеров, система автоматически могла принять решение об ответном пуске ядерных ракет в противника. Эта «Машина судного дня» носила название система «Периметр».

Система «Периметр»: реальность войны машин

Ядерная война с Америкой (ну, или с «вероятным противником») по планам самих американцев должна была протекать очень быстро: точечными ударами должно было быть уничтожено всё высшее командование, и наиболее важные командные объекты. В таких условиях это могло гарантировать быструю победу над СССР.

Но в противовес этой тактике была придумана система «Периметр»: на каждой ракетной шахте устанавливались датчики ядерного взрыва (свет/излучение/взрывная волна) и специальная антенна связи. Если датчики фиксировали ядерный взрыв, то система «Периметр» переходила в боевое состояние и делала попытку связаться со штабом. Если команды отмены из штаба не поступало, то система самостоятельно принимала решение о запуске всех подконтрольных ядерных боеголовок согласно заложенным в них программам.
Такая себе гарантия ненападения.

Датчики вокруг ракетной шахты.

Если все проводные средства связи выходили из строя, то существовала ещё одна возможность централизованного запуска ядерных ракет. В нужный момент из ракетной части в окрестностях Москвы запускалась специальная командная ракета, отдававшая приказ на запуск в автоматическом режиме всем контрольным пунктам. Антенна для принятия такого сигнала находилась прямо возле ракетных шахт и командных пунктов – небольшой стальной «головастик», направленный на север.

Машины для транспортировки и загрузки ракет в шахты

Это ещё одна уникальная часть экспозиции.

Машина с ракетой внутри настолько тяжелая, что имевшиеся мосты через Южный Буг не выдержали бы нагрузки. Для пересечения реки строилась специальная понтонная переправа.

К каждому из колёс примыкает электродвигатель для создания дополнительной тяги на подъёме и торможения на спуске. Если мощности всё равно не хватало, то вторая такая же машина упиралась первой «в хвост» и толкала её.

Машина для транспортировки и погрузки в шахту ракеты «Скальпель»:

Это для масштаба:

Заправщик ракет гептилом:

Контейнер для транспортировки ядерных боеголовок:

Ракета «Воевода», или по-НАТОвски SS-18 «Satan»

Несмотря на то, что в Украине ракеты «Воевода» не базировались, корпус одной из них также представлен в музее:

Эти ракеты всё ещё состоят на вооружении в ракетных войсках стратегического назначения в России.

Ещё на территории музея расположена экспозиция ракет и ракетных двигателей, но это тема для отдельного фоторепортажа.

Музей оставляет чувство понимания, насколько близко мир был к ядерной катастрофе и насколько продуманной, отлаженной и готовой к работе была система запуска ядерных ракет.

Полная экскурсия со спуском в командный пункт стоит всего 45 гривен (5,5$).

Сайт музея РВСН: http://rvsn.com.ua
Расположение музея на GoogleMaps

В одном из разделов "Живого Журнала" инженер - электронщик постоянно пишет про ядерные и термоядерные машины - реакторы, установки, исследовательские лаборатории, ускорители, а так же про . Новая российская ракета, показания во время ежегодного послания Президента, вызвала живейший интерес блогера. И вот что он нашел по этой теме.

Да,исторически разработки крылатых ракет с прямоточным ядерным воздушным двигателем были: это ракета SLAM в США с реактором TORY-II, концепт Avro Z-59 в Великобритании, проработки в СССР.

Современный рендер концепта ракеты Avro Z-59, массой около 20 тонн.

Однако все эти работы шли в 60-х как НИОКР разной степени глубины (дальше всех зашли США, о чем ниже) и продолжения в виде образцов на вооружении не получили. Не получили по той же причине, что и многие другие проработки Atom Age - самолеты, поезда, ракеты с ЯЭУ. Все эти варианты транспортных средств при некоторых плюсах, которые дает бешенная плотность энергии в ядерном топливе, имеют очень серьезные минусы - дороговизна, сложность эксплуатации, требования постоянной охраны, наконец неудовлетворительные результаты разработок, про которые обычно что мало известно (публикуя результаты НИОКР всем сторонам выгоднее выставлять достижения и скрывать неудачи).

В частности, для крылатых ракет гораздо проще создать носитель (подводную лодку или самолет), который "подтащит" множество КР к месту пуска, чем морочиться с небольшим парком (а большой парк освоить невероятно сложно) крылатых ракет, запускаемых со своей территории. Универсальное, дешевое, массовое средство победило в итоге малосерийное, дорогое и с неоднозначными плюсами. Атомные крылатые ракеты не пошли дальше наземных испытаний.

Этот концептуальный тупик 60-х годов КР с ЯЭУ, на мой взгляд, актуален и сейчас, поэтому основной вопрос к показанному "зачем??". Но еще более выпуклым его делают проблемы, которые возникают при разработке, испытаниях и эксплуатации подобного оружия, о чем говорим дальше.

Итак, начнем с реактора. Концепты SLAM и Z-59 были трехмаховым низколетящими ракетами внушительных габаритов и массы (20+ тонн после сброса стартовых ускорителей). Страшно затратный низколетящий сверхзвук позволял по максимуму использовать наличие практически не ограниченного источника энергии на борту, кроме того, важной чертой ядерного воздушного реактивного двигателя является улучшения кпд работы (термодинамического цикла) при росте скорости, т.е. та же идея, но на скоростях в 1000 км/ч имела бы гораздо более тяжелый и габаритный двигатель. Наконец, 3М на высоте в сотню метров в 1965 году означало неуязвимость для ПВО.Получается, что раньше концепция КР с ЯЭУ "завязывалась" на высокой скорости, где преимущества концепции были сильными, а конкуренты с углеводородным топливом ослабевали.Показанная же ракета, на мой взгляд, околозвуковая или слабосверхзвуковая (если, конечно, верить, что на видео именно она). Но при этом габарит реактора уменьшился значительно по сравнению с TORY-II от ракеты SLAM, где он составлял аж 2 метра включая радиальный отражатель нейтронов из графита

Активная зона первого тестового реактора TORY-II-A во время сборки.

Можно ли вообще уложить реактор в диаметр 0,4-0,6 метра?

Начнем с принципиально минимального реактора - болванки из Pu239. Хороший пример реализации такой концепции - космический реактор Kilopower, где, правда, используется U235. Диаметр активной зоны реактора всего 11 сантиметров! Если перейти на плутоний 239 размеры АЗ упадут еще в 1,5-2 раза.Теперь от минимального размера мы начнем шагать к реальном ядерному воздушному реактивному двигателю, вспоминая про сложности.

Самым первым к размеру реактора добавляется размер отражателя - в частности в Kilopower BeO утраивает размеры. Во-вторых мы не можем использовать болванку U или Pu - они элементарно сгорят в потоке воздуха буквально через минуту. Нужна оболочка, например из инкалоя, который противостоит мгновенному окислению до 1000 С, или других никелевых сплавов с возможным покрытием керамикой. Внесение большого количества материала оболочек в АЗ сразу в несколько раз увеличивает необходимое количество ядерного топлива - ведь "непродуктивное" поглощение нейтронов в АЗ теперь резко выросло!

Размер всего ПВРД с ЯЭУ TORY-II

Более того, металлическая форма U или Pu теперь не годится - эти материалы и сами не тугоплавкие (плутоний вообще плавится при 634 С), так еще и взаимодействуют с материалом металлических оболочек. Переводим топливо в классическую форму UO2 или PuO2 - получаем еще одно разбавление материала в АЗ, теперь уже кислородом.

Наконец, вспоминаем предназначение реактора. Нам нужно прокачивать через него много воздуха, которому мы будем отдавать тепло. Примерно 2/3 пространства займут "воздушные трубки".

В итоге минимальный диаметр АЗ вырастает до 40-50 см (для урана), а диаметр реактора с 10-сантиметровым бериллиевым отражателем до 60-70 см. Мои наколеночные прикидки "по подобию" подтверждаются проектом ядерного реактивного двигателя MITEE , предназначенного для полетов в атмосфере Юпитера. Этот совершенно бумажный проект (например температура АЗ предусматривается в 3000 К, а стенки из бериллия, выдерживающего от силы 1200 К) имеет рассчетный по нейтронике диаметр АЗ в 55.4 см, при том, что охлаждение водородом позволяет слегка уменьшить размеры каналов, по которым прокачивается теплоноситель.

На мой взгляд, воздушный ядерный реактивный двигатель можно впихнуть в ракету диаметром около метра, что, впрочем, все же не кардинально больше озвученных 0,6-0,74 м, но все же настораживает.Так или иначе, ЯЭУ будет иметь мощность ~несколько мегаватт, питаемые ~10^16 распадов в секунду. Это означает, что сам реактор будет создавать радиационное поле в несколько десятков тысяч рентген у поверхности, и до тысячи рентген вдоль всей ракеты. Даже установка нескольких сот кг секторной защиты не сильно снизит эти уровни, т.к. нейтронны и гамма-кванты будут отражаться от воздуха и "обходить защиту".

За несколько часов такой реактор наработает ~10^21-10^22 атомов продуктов деления c с активностью в несколько (несколько десятков) петабеккерелей, которые и после остановки создадут фон в несколько тысяч рентген возле реактора.

Конструкция ракеты будет активирована до примерно 10^14 Бк, хотя изотопы будут в основном бета-излучателями и опасны только тормозным рентгеном. Фон от самой конструкции может достигать десятки рентген на расстоянии 10 метров от корпуса ракеты.

Все эти "веселости" дают представление, что и разработка и испытания подобной ракеты - задача на грани возможного. Необходимо создать целый набор радиационно-стойкого навигационного и управляющего оборудования, испытать это все довольно комплексным образом (радиация, температура, вибрации - и все это на статистику). Летные испытания с работающим реактором в любой момент могут превратиться в радиационную катастрофу с выбросом от сотен террабеккерелей до единиц петабеккерелей. Даже без катастрофических ситуаций весьма вероятная разгерметизация отдельных твэлов и выброс радионуклидов.

Конечно, в России до сих пор есть Новоземельский полигон на котором можно проводить такие испытания, однако это будет противоречить духу договора о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах (запрещение вводилось с целью недопущения планомерного загрязнения атмосферы и океана радинуклидами).

Наконец, интересно, кто в РФ мог бы заниматься разработкой подобного реактора. Традиционно изначально высокотемпературными реакторами занимался Курчатовский институт (общее проектирование и расчеты), Обнинский ФЭИ (экспериментальная отработка и топливо), НИИ "Луч" в Подольске (топливо и технологии материалов). Позже к проектированию подобных машин подключился коллектив НИКИЭТ (например реакторы ИГР и ИВГ - прообразы активной зоны ядерного ракетного двигателя РД-0410).

Сегодня НИКИЭТ обладает коллективом конструкторов, которые выполняют работы по проектированию реакторов (высокотемпературный газоохлаждаемый РУГК , быстрые реакторы МБИР , ), а ФЭИ и "Луч" продолжают заниматься сопутствующими расчетами и технологиями соотвественно. Курчатовский институт же в последние десятилетия больше перешел к теории ядерных реакторов.

Резюмируя, хочется сказать, что создание крылатой ракеты с воздушным реактивным двигателеям с ЯЭУ является в целом выполнимой задачей, но одновременно крайне дорогой и сложной, требующей значимой мобилизации людских и финансовых ресурсов, как мне кажется в большей степени, чем все остальные озвученные проекты ("Сармат", "Кинжал", "Статус-6", "Авангард"). Очень странно, что эта мобилизация не оставила ни малейшего следа. А главное, совершенно не понятно, в чем польза от получения подобных образцов вооружений (на фоне имеющихся носителей), и как они могут перевесить многочисленные минусы - вопросы радиционной безопасности, дороговизны, несовместимости с договорами о сокращении стратегических вооружений.

P.S. Впрочем "источники" уже начинают смягчать ситуацию: "Источник, близкий к ВПК, рассказал « Ведомостям », что радиационная безопасность при испытаниях ракеты была обеспечена. Ядерную установку на борту представлял электрический макет, говорит источник.

В марте 1945 года в Тюрингии немцы испытали ракету с ядерным зарядом. Считалось, что Гитлеру не хватило нескольких месяцев для создания супероружия, способного изменить ход войны и принести Германии победу. Однако последние исследования историков показывают, что по ряду причин нацисты так и не смогли бы создать полноценного ядерного оружия.

Недостаточные знания

Американский историк Ричард Роудс уверен, что реализовать Германии ядерную программу не позволили банальные ошибки ученых. После краха рейха титан теоретический физики Вернер Гейзенберг оказался в Англии, где его спросили, сколько урана понадобилось бы для создания боеголовки равной той, что скинули американцы на Хиросиму.

Лауреат Нобелевской премии по физике ответил, что несколько тонн, хотя на самом деле достаточно было пары килограмм урана-235. Это указывает на то, что немецкие физики во главе с Гейзенбергом работали в направлении создания ядерного реактора, а не оружия массового поражения и не имели реальных достижений в этом направлении. Ряд исследователей считает, что немецкие ученные были некомпетентные, и им не хватало знаний изгнанных из рейха физиков с еврейским происхождением.

Немцы допустили ряд просчетов и выбрали в качестве замедлителя реакции не графит, а более неудобную в работе тяжелую воду. Есть мнение, что немецкие физики сознательно затягивали проект, понимая, что случится с миром, если в руках Гитлера окажется полноценная ядерная боеголовка.

Нехватка тяжелой воды

К началу 40-х годов Германия опередила союзников в производстве всех «ингредиентов» для атомной бомбы кроме тяжелой воды, необходимой для реакции. Достаточное количество этого ресурса производила Норвегия на заводе города Веморк. После того как немцы оккупировали Норвегию тяжелая вода стала поступать напрямую к нацистам, но получить ее достаточное количество помешали успешные действия сил норвежского сопротивления и английских агентов.

Скандинавы постоянно устраивали на производстве саботажи, а однажды партия тяжелой воды была загрязнена рыбьим жиром. Первая попытка разрушить завод была предпринята в декабре 1942 года, но планер с диверсантами разбился, а выживших бойцов расстреляли. Однако зимой 1943 года группе норвежского сопротивления при поддержке британцев удалось уничтожить объект.

Через год немцы пытались вывести из Скандинавии остатки тяжелой воды на пароме, но и его бойцам сопротивления удалось затопить. Удачная диверсия норвежцев окончательно похоронила планы нацистов создать ядерную боеголовку.

Проблемы с финансированием

Создание ядерной боеголовки требует колоссальных финансовых затрат и для удачного исхода правительство должно доверять учёным, а учёные - правительству. В Германии такого доверия не было. Гитлер постоянно метался между разными проектами и требовал от физиков скорейшего создания супероружия, хотя его настоящей страстью были ракеты.

Вначале требовалось построить огромные установки по обогащению урана. Позже придумали другой вариант - производить оружейный плутоний с помощью ядерного реактора. В любом случае требовались громадные инвестиции, которые могли и не вылиться в создание ядерной боеголовки. Ослабевшей экономике Германии такой проект был не под силу. Даже США с его неограниченным финансированием удалось произвести ядерную боеголовку только под конец войны.

Охота за мозгами

После объятий на Эльбе и полного разгрома войск рейха США и СССР стали охотиться на немецких физиков. Американцам достался фон Браун, которые назначили его руководителем своей ядерной программы, а советской стороне удалось заполучить специалиста в аэродинамике Вернера Альбринга, работавшего над управляемыми ракетами и Гельмута Греттрупа - инженера-ракетчика и разработчика отделяемой боеголовки баллистической ракеты. На Союз работал глава отдела баллистики концерна «Крупп» Вольдемар Вольф, а также выдающиеся физики-ядерщики Манфред фон Арденне и Густав Герц.

Для отбора специалистов в Германию будущие создатели ракетной техники Королев, Мишин, Тихонравов и другие. Старший лейтенант Василий Харчев возглавлял группу, переманивающую немецких ученых с американской зоны оккупации. Всего в СССР вывезли более 7000 тысяч немецких специалистов и членов их семей.

Во время войны США без прямой военной угрозы и после победы Советам для создания ядерного оружия потребовалось несколько лет. Неудивительно, что Германия не имела шансов создать такое оуржие во время войны.

Тщательно замаскированные подземные шахты глубиной в 10-тиэтажный дом и трехуровневый подземный командный пункт между ними – то, что раньше было закрыто от постороннего взгляда.

Даже жены военных не знали правду о том, чем занимаются их мужья. Сейчас многое открыто для свободного посещения. Да только смотреть уже почти не на что, вывезено все, вплоть до кронштейнов проводов. Но увидеть и узнать устройство самой шахты и командного пункта все равно было чрезвычайно интересно!

Мы с друзьями периодически выбираемся в какие-то интересные места в стране, следуя наводкам и местам с сайта геокешинга.

К заброшенным военным объектам обычно идет стандартная неубиваемая бетонка, ведь тут проезжали очень тяжелые машины:

Р-14 - советская жидкостная одноступенчатая баллистическая ракета средней дальности (БРСД) наземного базирования.

Изготовлена ракета 8К65 по одноступенчатой схеме с отделяющейся головной частью. Топливные баки ракеты несущие, в конструкции применены алюминиевые панели, обработанные химфрезерованием. Наддув бака окислителя осуществляется воздухом, горючего - азотом. Топливные баки изолировались от остальной топливной системы прорезаемыми мембранными клапанами, что позволило довести срок хранения ракеты в заправленном состоянии до 30 суток.

Испытания ракеты проходили на полигоне Капустин Яр с 6 июня по 12 апреля 1961 г. Район падения ракет находился возле Братска. Первая серия пусков выявила конструктивный недостаток вызывающий кавитацию, и разрушение ракеты, однако дефект был без труда устранён. В сентябре 1962 г. c полевой позиции вблизи железнодорожной станции Ясная под Читой проведён первый успешный испытательный пуск Р-14 с ядерным зарядом по условной цели на ядерном полигоне Новая Земля.

Ракета в полёте разворачивается к цели по определенной программе, команды на газовые рули поступают от индукционных датчиков, установленных на гироплате при ее развороте шаговыми моторами. Ракета имела отделяемую в полете головную часть с термоядерным зарядом мощностью 1 или 2,3 Мт. Ее отделение от корпуса производилось по главной команде от интегратора на выключение двигателя путем разрыва трех пироболтов. Сразу после этого включались три пороховых тормозных двигателя, установленных снаружи приборного отсека. Их действие замедляло полёт ракеты и разворачивало ее для исключения соударения корпуса с головной частью. Также была предусмотрена система аварийного подрыва ГЧ и выключение двигательной установки в случае значительного отклонения ракеты от заданной траектории полета.

Так выглядит комплекс снаружи: крышка шахты - железобетонная плита весом 450 тонн. Крышка отодвигается по рельсам, электродвигателями - для профилактических работ, и пороховыми - в боевых целях.

Для шахтного базирования использовалась ШПУ группового старта «Чусовая» (8П764) разработки ГСКБ Спецмаш. Способ старта из шахты - свободный, газодинамический, из пускового стакана, на собственных двигателях. В состав комплекса входили три ШПУ, расположенные на расстоянии 70-80 м, командный пункт, хранилища топлива и сжатого газа, блок электроснабжения размещались в одном сооружении – технологическом блоке. После загрузки и подстыковки заправочных магистралей и силовых кабелей ракеты могли находиться в таком положение несколько лет. В заправленном состоянии: в полной боевой готовности комплекс мог находиться 30 суток.

Общая схема, в центре командный пункт: