под общей редакцией научного руководителя РФЯЦ ВНИИЭФ академика РАН В.Н. Михайлова
Институт стратегической стабильности Федеральное агентство по атомной энергии (Росатом).
Федеральное управление медико-биологических и экстремальных проблем при Министерстве здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Запрещается любым способом воспроизводить, передавать, распространять или использовать в коммерческих целях настоящую публикацию.
ЧАСТЬ 1
ИСПЫТАНИЯ КОРАБЛЕЙ НА НОВОЗЕМЕЛЬСКОМ ПОЛИГОНЕ
В 1955 году заканчивались работы по послевоенной десятилетней программе строительства кораблей для Военно-Морского Флота. Предстояло принять новую программу. На протяжении всей истории российского флота кораблестроительные программы вызывали жаркие споры среди государственных и военных деятелей, так как требовали больших материальных затрат. В данном случае обстановка осложнялась тем, что появилось оружие небывалой разрушительной силы - атомная бомба. Возникли принципиальные разногласия о роли флота в будущей войне, а она представлялась атомной. Высказывались различные мнения, вплоть до ненужности флота вообще.
Главнокомандующий ВМФ адмирал флота Н. Г. Кузнецов представил 31 марта 1954 года доклад о новом плане военного судостроения и добивался его скорейшего обсуждения на расширенном заседании Президиума ЦК КПСС. Первый секретарь ЦК Н. С. Хрущев неоднократно откладывал рассмотрение этого вопроса. Более того, он и министр обороны Г. К. Жуков в следующем году приняли решение об освобождении стапелей от уже строившихся крейсеров, что означало резку их корпусов на металл. Вот в такой сложной обстановке срочно готовились испытания кораблей на воздействие поражающих факторов ядерного оружия.
Сроки проведения этих испытаний зависели в первую очередь от готовности ядерного заряда для торпеды. Разработчики заряда хотели сначала получить положительный результат на Семипалатинском полигоне, а затем уже испытывать корабли на Новой Земле. В связи с тем, что в июле 1955 года заряд еще не был проверен на сухопутном полигоне, заместитель министра среднего машиностроения Б. Л. Ванников предложил перенести морские испытания на 1956 год. Однако адмирал С. Г. Горшков немедленно ответил, что считает “невозможным отменить” в 1955 году испытания, так как отсутствие данных по воздействию подводного атомного взрыва на корабли задерживает решение принципиально важных вопросов в военном кораблестроении. После этого Минсредмаш форсировал подготовку испытаний заряда для торпеды на Семипалатинском полигоне. Три модификации заряда успешно прошли испытания в июле и августе 1955 года.
В июне вышла директива Главного штаба ВМФ о создании бригады опытовых кораблей (241-я БОК). Бригада формировалась в Молотовске и все время пополнялась кораблями и судами Северного и Балтийского флотов. В августе новая бригада перебазировалась на Новую Землю. Командовал ею капитан 1 ранга П. А. Бердяшкин, начальником штаба был капитан 2 ранга И. Я. Овчинников. В нее входили 6 эсминцев, 10 больших охотников, 7 подводных лодок, 14 тральщиков, а также штабной корабль. На полигоне уже базировались танко-десантный корабль, буксиры, баржи, катера. По числу кораблей 241-я БОК приближалась к корабельному составу Северного флота перед войной (8 эсминцев, 15 подводных лодок, 2 тральщика и ни одного большого охотника).
В техническом отношении опытные корабли находились в удовлетворительном состоянии, за исключением старых эсминцев типа “Новик”, их было три - “Реут” (бывший ”Урицкий”), “Карл Либкнехт”, “Куйбышев” и двух транспортов - “Камбала” (бывш. “Турайда”) и “Скумбрия” (бывш. ”Кери”). Эсминцы советской постройки, подводные лодки и тральщики 241-й БОК находились в строю от 10 до 20 лет.
В бригаду входили корабли, строившиеся в четырех странах: штабной корабль “Эмба” водоизмещением 3,5 тыс. тонн был построен в Дании, в состав ВМФ СССР вошел в 1945 году; подводные лодки немецкой постройки VII серии С-81 и С-84; американские тральщики типа УМС Т-181 и Т-183; отечественные эсминцы проекта 7 “Гремящий”, “Грозный”, ”Разъяренный”, крейсерская подводная лодка типа “К” XIV серии Б-9 (бывш. К-56), средние подводные лодки типа “С” IXбис серии С-19 и С-20, подводные заградители типа “Л” XIII серии Б-20 и Б-22, тральщики проекта 73к “Павлин Виноградов” и “Федор Митрофанов”, базовые тральщики проекта 53у Т-218 и “Контр-адмирал Хорошхин” (Т-219) и другие корабли. Тральщики американской постройки в качестве кораблей-мишеней не использовались.
В соответствии с “Программой испытаний кораблей-мишеней по корпусной и электромеханической частям” на кораблях размещалась измерительная аппаратура, регистрировавшая давление в ударной волне и на конструкциях, напряжение в основных связях корпуса, ускорения на корпусных конструкциях и фундаментах отдельных механизмов, углы крена и дифферента, уровни радиации, зараженность воздуха, напряжения и величины тока у отдельных электромеханизмов и другие параметры. Устанавливались также механические приборы для измерения характеристик сотрясений, световых импульсов, прогибов и других величин. Для фиксации суммарных доз радиации на каждом корабле размещались специальные индикаторы. Различные измерения производились одновременно более чем в 2000 точках. Включение приборов для записи осуществлялось за одну секунду до взрыва по команде, передававшейся по радио.
На Новой Земле было проведено три крупномасштабных натурных опыта по изучению воздействия поражающих факторов атомного взрыва на корабли. Целью испытаний являлось получение экспериментальных данных, необходимых для проведения мероприятий по противоатомной защите кораблей (ПАЗ).
Первый опыт, 21 сентября 1955 года
Испытания проводились для проверки атомного заряда к торпеде калибра 533 мм, оценки воздействия подводного атомного взрыва на корабли и получения экспериментальных данных для разработки теории подводного ядерного взрыва.
Рассказывает участник испытаний Б.М. Абрамов:
“Была проделана огромная работа по измерительному комплексу на кораблях. Подготовили схемы измерений и реализовали их созданием различных приборов и аппаратуры, иногда уникальных. Уже после расстановки кораблей-мишеней на опытной акватории провели установку на них датчиков, произвели отладку автоматического запуска аппаратуры, включая осциллографы. Наиболее насыщенным аппаратурой оказался эсминец “Гремящий” (командир капитан 3 ранга Леонов). Правительство придавало этим испытаниям большое значение и сочло возможным обеспечить их в трудное время всем необходимым. Достаточно сказать, что для электропитания корабельной измерительной аппаратуры поставили более трехсот очень дефицитных мощных аккумуляторных батарей (типа СТК).
Это были испытания не только техники, но и людей, их умения и способности решать сложные научно-технические задачи. Самоотверженно работали экипажи кораблей. Зарядка и эксплуатация массы аккумуляторных батарей, сосредоточенных в малых замкнутых объемах, требовала высокой дисциплинированности матросов и старшин. Уже через час после взрыва команды специалистов были на объектах испытаний. Снимали информацию, регистрирующие приборы, опытные образцы и т.д. В период подготовки к испытанию на эсминце “Гремящий” побывали все командующие флотами и другие высшие военачальники, а также академик Н.Н. Семенов. После трудового дня на “Гремящем” любил посидеть в кают-компании адмирал Н.Е. Басистый”.
Корабли-мишени устанавливались на бочках и штатных якорях. На кораблях во время взрыва личного состава не было. Команды на запуск регистрирующей аппаратуры осуществлялись со штабного корабля с помощью программного автомата и системы радиотелеуправления. Измерительная аппаратура размещалась, кроме кораблей-мишеней, и на 20 специально изготовленных 120-тонных плавучих стендах.
Проведение испытаний правительство возложило на Министерство обороны (ВМФ), Министерство среднего машиностроения и Академию наук СССР. Общее руководство испытаниями кораблей осуществлял адмирал С. Г. Горшков. Конкретно кораблями занимались контр-адмирал П. Ф. Фомин и заместитель начальника ЦНИИ военного кораблестроения капитан 1 ранга А. К. Попов. В испытаниях также принимали участие заместитель Главкома ВМФ адмирал Н. Е. Басистый, заместитель начальника кораблестроения и вооружения ВМФ вице-адмирал П. Г. Котов, командующие флотами, начальники центральных управлений и научно-исследовательских институтов ВМФ.
На полигон, кроме военнослужащих, для участия в испытаниях прибыли: от Минсредмаша - 61 человек, от Минсудпрома - 31, от Академии наук и Академии медицинских наук - 120. Как видно, испытания вызвали большой интерес среди ученых.
В центре боевого поля стоял малый тральщик Т-393 проекта 253л, с которого на тросе на глубину 12 метров опускалась торпеда с зарядом. Этой операцией руководил капитан-лейтенант Е. Л. Пешкур.
Корабли-мишени устанавливались на шести радиусах от 300 до 3000 метров. Надводные корабли стояли бортом и носом к центру взрыва, подводные лодки - в надводном и подводном положении на перископной глубине. На эсминце “Гремящем” во время взрыва работал один главный котел и часть вспомогательных механизмов. Кроме того, на “Гремящем” была закреплена бортовая секция эсминца проекта 56, а на тральщике Т-218 - объемная секция тральщика проекта 254. Размещение кораблей на акватории показано на схеме № 1.
Результаты опыта по подводным лодкам:
• С-81 - затоплен шестой отсек, разрушена аккумуляторная батарея, вмята обшивка легкого корпуса, подлодка полностью вышла из строя;
• Б-9 - из-за нарушения плотности сальников за 30 часов внутрь поступило около 30 тонн воды и залило электродвигатели (повреждения устранены личным составом в течение трех дней);
• С-84 - незначительные повреждения, не влияющие на боеспособность и устраняемые личным составом;
• С-19 - из-за того, что выбило пробку на торпедном аппарате (в соответствии с программой испытаний передняя крышка была открыта), в первый отсек поступило около 15 тонн воды (повреждения устранены личным составом за два дня).
Результаты опыта по эскадренным миноносцам: “Реут” - затонул сразу от гидродинамического удара столба воды (султана); “Гремящий” - ослаблены заклепочные швы, и вода попала в междудонные топливные цистерны, вмятины в надстройке, сорваны с мест отдельные приборы и многие светильники (повреждения устранены личным составом, за исключением деформации надстроек); “Куйбышев” - получил незначительные повреждения, не влияющие на боеспособность; “Карл Либкнехт” - имел постоянную течь корпуса, которая после взрыва усилилась, и корабль пришлось отбуксировать на мель, механизмы не пострадали.
Результаты опыта по тральщикам: Т-219 - повреждено ограждение ходового мостика, вмятины на крышках люков, дымовой трубе, трещины в отдельных трубопроводах, нарушена центровка гидромуфты; Т-218 - затоплен отсек гребных валов, небольшие повреждения в корабельных системах, повреждения устранены личным составом за несколько часов.
Повреждения каждого корабля зафиксированы в актах их обследования после взрыва.
В испытаниях участвовало 100 собак, из них 75 было размещено на открытых и закрытых боевых постах кораблей, 25 - на наземных объектах. В отсеках кораблей затонуло 6 животных, лучевая болезнь I и II степени развилась лишь у 11 собак, у которых доза облучения превысила 80 рентген. У одной собаки доза облучения приблизилась к 300 рентгенам - животное тяжело заболело лучевой болезнью III степени. Остальные собаки на кораблях не пострадали.
Обобщение научно-технических результатов испытаний было возложено на отдельные комиссии, в которые входили 7 академиков и членов-корреспондентов АН СССР. Оценку действия взрыва на корабли возложили на П.Ф. Фомина (председатель), А.К. Попова, С.Н. Архипова, Г.Г. Толстолуцкого, А.И. Ларионова, В.А. Сычева, П.Н. Лемешко, А.Н. Вощинина (ВМФ), В.И. Першина, М.В. Егорова, Б.Г. Чиликина, В.Ф. Безукладова (МСП), Е.А. Негина (МСМ), М.А. Садовского (АН СССР).
После составления технических отчетов по испытаниям общие оперативно-тактические выводы были сделаны специалистами по боевому использованию сил флота под руководством адмирала В.А. Алафузова. Эта группа сделала попытку произвести сравнение эффективности воздушного, приводного и подводного взрывов.
При тротиловом эквиваленте порядка трех с половиной килотонн радиусы потопления составили 300 - 400 метров, значительные повреждения легких надводных кораблей происходили от ударной волны на удалении 500 - 600 метров. Повреждения надстроек легких надводных кораблей от воздушной ударной волны - на расстоянии 700 - 800 метров. Несущественные повреждения - на удалении 1200 - 1300 метров.
На подводных лодках значительные повреждения получают аккумуляторные батареи на расстояниях 400 - 500 метров и незначительные повреждения - на удалени в 700 - 800 метров.
В результате анализа комиссия В.А. Алафузова рекомендовала разработку самонаводящейся дальноходной торпеды с зарядом малой мощности. Однако по этому пути развитие торпедного оружия не пошло. В дальнейшем было признано целесообразным использовать торпеду с самонаведением и обычным БЗО или прямоидущую с ядерным боевым зарядным отделением.
В постановлении правительства оговаривалось, что должен быть создан кинофильм, отражающий испытания. Под руководством режиссера М.Д. Абрамовича операторы снимали поврежденные части кораблей, их вооружение и технические средства. Консультантами кинематографистов были офицеры 6-го Управления ВМФ. В результате создали фильм “Подводный атомный взрыв”. Это первый фильм 6-го Управления ВМФ, который демонстрировался офицерам флота и кораблестроителям.
Испытания показали эффективность поражения кораблей при их сосредоточенном базировании и, наоборот, ограниченные возможности даже атомного оружия при рассредоточенном базировании и плавании кораблей. У участников испытаний, как ни странно, не осталось того жуткого впечатления, которое создавали фильмы о предыдущих ядерных взрывах в Тоцком и под Семипалатинском. Да, атомная торпеда страшное оружие, однако в противоатомном ордере ею больше одного корабля не потопить. Вместе с тем рассредоточение кораблей в ордере делает их более уязвимыми при атаках обычным оружием. Все это требовало специальных оперативно-тактических разработок. Виделись и возможности уменьшения расстояний между кораблями в боевых порядках путем повышения взрывостойкости отдельных, наиболее слабых, узлов и корабельных устройств. Правда, мы тогда еще не знали всего коварства радиации.
Особенность испытания 1955 года - малозаглубленный подводный взрыв. Сразу после испытаний Б.В. Замышляев оперативно выполнил исследование, в котором, в частности, показал, что при заглублении того же заряда на 70 метров, вместо 12 в опыте, эффект возрастает примерно в полтора раза (на глубоководной акватории).
Результаты испытаний кораблей в 1955 году были тщательно изучены и проанализированы в научно-исследовательских институтах ВМФ и Минсудпрома.
Второй опыт, 7 сентября 1957 года
В постановлении Совета Министров СССР от 31 июля 1954 года № 1559-699 впервые было предусмотрено провести в 1956 году “взрыв специзделия в воздухе над кораблями-мишенями”. Министерство судостроительной промышленности должно было оборудовать 17 кораблей-мишеней, а ВМФ обязывался провести испытания. Научная сторона эксперимента возлагалась на Академию наук СССР (И.В. Курчатова, Н.Н. Семенова). Научно-исследовательские институты ВМФ, МСП, АН СССР настаивали на проведении испытаний кораблей новых проектов. В связи с этим заместитель Главкома ВМФ адмирал Н.Е. Басистый еще в июле 1955 года подписал директиву о подготовке к испытаниям крейсеров проекта 68к (“Чкалов”) проекта 68бис (”Ушаков”), двух эсминцев проекта 56, двух подлодок проекта 613, двух сторожевых кораблей проекта 50.
В июне 1956 году заместитель Главкома по вооружению адмирал Н.И. Виноградов и врио заместителя Главкома по кораблестроению вице-адмирал Г.Ф. Козьмин своим решением уточнили состав испытываемых кораблей. Из новых кораблей вошли только эсминцы проектов 30к и 30бис, подлодки проекта 613. Кроме того, был включен крейсер “Адмирал Макаров“ (немецкой постройки, бывший “Нюрнберг”). Однако Главком ВМФ С.Г. Горшков после первого опыта посчитал недопустимым выводить из строя новые корабли и предложил использовать только корабли 241-й БОК, входившие в состав полигона.
В 1956 году у Минсредмаша не было заинтересованности в испытании зарядов на Новой Земле (от испытания сверхмощного заряда отказались). На следующий год поступили предложения от двух разработчиков зарядов: провести физический опыт ФО-3 в стационарных условиях и испытать водородную бомбу большой мощности. Военно-Морскому Флоту необходимо было испытать торпеду Т-5 с ядерным зарядом. В связи с этим вышло постановление Совета Министров СССР № 416-206 то 15 апреля 1957 г. “О подготовке и проведению в 1957 г. физического опыта и заключительного этапа государственных испытаний торпеды Т-5 на объекте 700”. Корабельную мишенную обстановку решили обустроить при физическом опыте, хотя были проработки и по мощному взрыву, и при испытании торпеды.
Зарядное устройство разместили на металлической вышке вблизи уреза воды в губе Черная. Комиссию по проведению физического опыта возглавлял В.Ю. Гаврилов (Минсредмаш). Во время испытаний случилось неприятное происшествие. При подготовке 20 раз повторили контрольные программы автоматики управления подрывом и запуска измерительной аппаратуры. Замечаний не было. На 21-м боевом включении взрыва не произошло. Для выяснения причин к заряду направилась группа смельчаков В.П. Ковалев, В.И. Жучихин, И.И. Симанков и Ю.Н. Коленов. Оказалось, что в первом радиоканале перегорел предохранитель на приемнике, а во втором - на передатчике. Небывалый случай за всю историю испытаний ядерного оружия. Ввели дополнительный третий канал. Пришлось перезаряжать пленку на всей регистрирующей аппаратуре и заново проводить генеральную репетицию. Со второго захода ядерное зарядное устройство взорвалось. Мощность взрыва оценили в 32 килотонны. Близкая к ней величина тротилового эквивалента была принята за стандартную для оценки взрывостойкости кораблей и эффективности мероприятий по противоатомной защите кораблей. Начиная со второго опыта проводилась оценка уже принятых мер по ПАЗ и корректировка расчетных методик.
Корабли стояли на шести радиусах:
• 300 м - подлодка Б-20 на грунте (глубина 31 м);
• 600 м - подлодка С-84 в крейсерском положении и лодка Б-22 на грунте (глубина 31 м);
• 900 м - подлодка С-20 в крейсерском положении;
• 1500 м - эсминец “Грозный”, тральщики Т-219 и “Федор Митрофанов”, подлодка С-19;
• 1900 м - эсминец “Гремящий” и тральщик Т-218;
2200 м - эсминец “Разъяренный” и тральщик “Павлин Виноградов”. Размещение кораблей показано на схеме № 2.
Для проверки конструкций корпусов новых кораблей и ударостойких средств вооружения и корабельного оборудования на отдельных кораблях были установлены: бортовая секция эсминца проекта 56 (”Гремящий”), объемная секция тральщика проекта 254 (Т-218), надстройки эсминца проекта 57, двери, крышки люков и иллюминаторы, спроектированные с учетом ПАЗ. Учитывая опыт испытаний 1955 года, на подлодках установили относительно ударостойкие аккумуляторы. На надводных кораблях испытывались быстрозапорные вентиляционные задвижки, срабатывавшие от датчика ударного давления. Проходили испытания фильтры грубой и точной очистки. Проверялась работоспособность системы обмыва корабля.
В момент взрыва на кораблях действовали или находились под питанием некоторые механизмы и системы. На “Гремящем” работали в режиме якорной стоянки главный котел, турбогенератор, пожарный насос, вентиляторы. Работали многие вспомогательные механизмы. На других двух эсминцах работали дизель-генераторы, находились под питанием размагничивающие устройства, радиоприемные устройства и электроприборы.
На надводных кораблях было установлено нештатное подопытное оборудование и вооружение (радиолокационные антенны, артиллерийские и штурманские приборы). Испытывались и опытные средства ПАЗ. Всего 17 наименований новых технических средств.
На всех подводных лодках было включено 30% светильников нормального электроосвещения. На отдельных лодках находились в действии радиоприемные устройства, вентиляторы, гирокомпасы и другие потребители электроэнергии. Все корабли перед опытом были проверены водолазным осмотром, а подводные лодки заранее прошли докование.
Результаты опыта по подводным лодкам, находившимся на грунте:
Б-20 - килектором поднять не смогли из-за попадания воды (не менее 600 тонн) внутрь корпуса, лодку оторвали от грунта двумя 400-тонными понтонами и отбуксировали на мель, где осмотр водолазами видимых повреждений не выявил, вероятная причина затопления - нарушение герметичности всей забортной арматуры;
Б-22 - поднята 75- тонным килектором, продуты цистерны главного балласта, повреждений и сотрясений не зарегистрировано, лодка сохранила боеспособность.
Подводные лодки, находившиеся в крейсерском положении:
С-84 - полностью потеряла боеспособность, получила постоянный крен, не могла ни погрузиться, ни всплыть, но не утонула, так как прочный корпус повреждений не получил;
С-20 - повреждения надстройки и ограждения рубки, повреждения конструкций легкого корпуса (достаточно много вмятин) частично снизили боеспособность корабля, другие повреждения могли быть устранены личным составом;
С-19 - повреждений не получила и сохранила боеспособность.
Эсминцы “Грозный”, “Гремящий”, “Разъяренный” получили разной степени повреждения надстроек, котельных кожухов и дымовых труб, шахт вентиляции, антенных и других устройств. Задействованные механизмы на “Гремящем” работали нормально.
Результаты опыта по тральщикам: “Федор Митрофанов” и Т-219, хотя и были на одном радиусе, повреждения получили разные - на первом, стоявшем бортом к взрыву, надстройка сильно деформирована, на втором же, обращенном к взрыву носом, пострадала ходовая рубка; Т-218 и “Павлин Виноградов” получили повреждения надстроек.
Сравнение расчетов радиусов безопасности, проведенных ЦНИИ-45, с полученными экспериментальными данными показало их различие по эсминцам до 30 %, по тральщикам до 150%. Весьма слабым местом для надводных кораблей оказались надстройки.
Воздушная ударная волна - основная причина повреждения кораблей в этом опыте. Сейсмические волны, а также преломленная в воду ударная волна повреждений не вызывали.
Воздействие радиационных факторов на корабли и личный состав проявилось в сравнительно ограниченном районе. Помимо первичной радиации, имело место радиоактивное заражение кораблей. Наибольшая суммарная доза на кораблях в основном набралась в течение 10 - 20 секунд. На открытых постах дозы резко отличаются от доз на закрытых боевых постах. Коэффициент ослабления внутри корабля изменяется от 2 до 10 раз в зависимости от размещения боевого поста, а для подводных лодок в надводном положении он равен 8.
Однако подводные лодки, выдерживая ударную волну, в надводном положении при воздушном ядерном взрыве все-таки попадают в зону поражения личного состава радиацией вплоть до лучевой болезни второй степени.
Фактически на безопасном радиусе не стоял ни один надводный корабль. Из подводных лодок на безопасном расстоянии оказались С-19 (1500 м в надводном положении) и Б-22 (600 м в подводном положении). Как и ожидалось, при воздушном взрыве подлодке выгодно находиться в подводном положении. Воздействие светового излучения на корабли оказалось меньше ожидаемого - обгорала только краска относительно темных тонов.
Третий опыт, 10 октября 1957 года
Особенность этого эксперимента состояла в том, что он совмещался с Государственными испытаниями торпеды Т-5 и проходил на фоне оперативной обстановки - нанесение атомного удара торпедой с подводной лодки по кораблям в базе. Руководителем испытаний являлся заместитель Главкома ВМФ адмирал Н. Е. Басистый. Новизна программы испытаний кораблей-мишеней заключалась в виде взрыва - подводный на глубине 35 метров. Больше заглублять заряд было нецелесообразно из-за относительного мелководья акватории (максимальная глубина 70 метров). Вторая особенность состояла в том, что по кораблям стреляли торпедой с большой дистанции, поэтому из-за возможных отклонений торпеды от точки прицеливания менялись, по сравнению с программой, расстояния от эпицентра взрыва до кораблей (в предыдущих опытах они были фиксированными). Так фактически и произошло: отклонение эпицентра взрыва от расчетного составило 130 метров. Мощность заряда оказалась выше, чем при испытании 1955 года.
Условия испытания кораблей в третьем опыте были более жесткими по сравнению с предыдущими экспериментами. Во-первых, это закладывалось в программе последнего опыта. Во-вторых, фактическое отклонение торпеды уменьшило расстояние от эпицентра взрыва до большинства подопытных кораблей.
Для испытаний в качестве мишеней выделили 10 кораблей, участвовавших в предыдущем опыте. Размещение кораблей на акватории показано на схеме №3.
Подводные лодки были представлены четырьмя единицами, которые находились в трех положениях: С-84 - в крейсерском, С-19 и С-20 - в позиционном (часть цистерн заполнена водой, на поверхности видна только рубка), Б-22 - на глубине 30 метров. Лодка С-84, получившая большие повреждения при воздушном взрыве, располагалась в непосредственной близости от ожидаемого центра взрыва с целью определения нагрузок, выводящих из строя прочный корпус. Ведь до этого прочные корпуса не имели видимых повреждений. Лодка Б-22 была уложена на грунт примерно на том же расстоянии, что и в предыдущем опыте. Это давало возможность сравнить эффективности различных видов взрывов. Подлодки С-19 и С-20 были оснащены приборами для автоматической записи различных параметров. Они находились в позиционном положении.
Испытанию подверглись три эсминца проекта 7: “Грозный”, “Разъяренный” и “Гремящий”. Все они стояли на опасных расстояниях для ожидавшейся мощности взрыва.
Три тральщика размещались соответственно на безопасном радиусе, на критическом радиусе и на радиусе потопления.
Результаты опыта по подводным лодкам: С-84 (в крейсерском положении на расстоянии 250 м от эпицентра взрыва) - затонула через несколько десятков секунд из-за сильных повреждений прочного корпуса; С-20 (в позиционном положении на расстоянии 310 м) - постепенно заполнялись кормовые отсеки, дифферент достиг 90 ° , лодка затонула через 4 часа после взрыва; С-19 (в позиционном положении на расстоянии 520 м) - осталась на плаву, но получила сильные повреждения вооружения и технических средств, которые сделали лодку совершенно небоеспособной; Б-22 (положение подводное на глубине 30 м на расстоянии 700 м от эпицентра взрыва) - повреждений не получила и полностью сохранила боеспособность. Опять была подтверждена выгодность положения лодки на грунте - при заполненных водой цистернах легкий корпус становится как бы ”прозрачным” для ударной волны в отличие от надводного положения, когда сухие цистерны выходят из строя первыми из-за того, что энергия “задерживается” на легком корпусе. Кроме того, образующаяся у дна отраженная волна может уменьшать эпюру давлений (импульс) на корпус лодки.
Результаты эксперимента по эскадренным миноносцам: “Грозный” (на расстоянии 240 м от эпицентра взрыва) - затонул до того, как рассеялась базисная волна; “Разъяренный (на расстоянии 450 м) - получил повреждения корпуса и затонул через 4 часа после взрыва; “Гремящий” (на расстоянии 650 м) - остался на плаву, но принял значительное количество воды, получив дифферент на нос и крен на левый борт, хотя был ориентирован к центру взрыва правым бортом. Крен на противоположный борт объясняется наличием на правом борту секции проекта 56. Через 6 часов корабль отбуксировали на мелкое место и посадили на грунт, при этом нос эсминца в полную воду затапливался. Водолазный осмотр показал, что корпус сильно поврежден. Интересен результат по опытной секции эсминца проекта 56 (размещалась в районе 109 - 133 шпангоутов “Гремящего”). Она, получив значительные остаточные деформации, все же сохранила водонепроницаемость - наглядное преимущество сварной конструкции перед клепаной. На “Гремящем” зарегистрированы высокие параметры сотрясений, особенно в перекрытиях подводного борта и днища. Только у тяжелых механизмов (котлы, ГТЗА) сотрясения были невысокие: 10 - 17 единиц (земных ускорений). Средние механизмы весом от 200 до 2000 кг получили ускорения 28 - 30 единиц.
В этом случае больше, чем в предыдущих опытах, личному составу кораблей и особенно полигона пришлось работать в радиоактивной воде по снятию информации и регистрирующих приборов, установлению повреждений после взрыва. Трудность работы усиливалась из-за низкой температуры воды и постоянной непогоды.
Результаты опыта по тральщикам: Т-218 (находился на расстоянии 280 м от эпицентра взрыва) - затонул сразу после взрыва; “Павлин Виноградов” (на расстоянии 620 м) - хотя корпус видимых повреждений не получил, боеспособность снизилась из-за выхода из строя вооружения; Т-219 (на расстоянии 950 м) - повреждений не получил, но попал в зону действия базисной волны. Если бы корабль имел ход, то он радиационному воздействию не подвергся бы.
Для прочных и тихоходных кораблей, какими являются базовые тральщики, радиационный эффект выходит на первый план по сравнению с другими поражающими факторами ядерного взрыва.
По результатам испытаний 6-е Управление ВМФ выпускало бюллетени, которые рассылались на флоты, в научно-исследовательские учреждения и конструкторские бюро, связанные с кораблестроением. Приведем некоторые, интересные на наш взгляд, выводы.
Взрывостойкость корпусов подводных лодок значительно выше, чем у надводных кораблей, но при этом она существенно зависит от положения лодки на глубине. Наиболее уязвимой конструкцией в надводном положении является легкий корпус подлодки. Корпуса лодок в погруженном положении выдерживают нагрузки в 2 - 3 раза большие, чем в надводном положении, даже при подводном взрыве. При воздушном и приводном взрывах разница еще больше. Залегание лодки на грунт весьма благоприятно сказывается на сохранении ее боеспособности при всех видах взрывов. Вообще, когда цистерны заполнены водой, то отпадает проблема взрывостойкости легкого корпуса.
Однако те нагрузки, которые выдерживает корпус лодки, не выдерживают от сотрясений некоторые технические средства (в первую очередь аккумуляторные батареи) и вооружение. Налицо явная неравнопрочность корпуса и оборудования.
Испытания подтвердили большую степень неравнопрочности и надводных кораблей. Наименее стойкими к воздействию воздушной ударной волны оказались надстройки, дымовые трубы, антенны, светильники, электроизмерительные приборы. В отличие от прогноза и американских данных, разницы в воздействии поражающих факторов атомного взрыва на работающие и неработающие механизмы в опытах не наблюдали.
К слабым местам надводных кораблей при подводном взрыве относятся заклепочные соединения, а также ребра жесткости. При этом нарушается герметичность второго дна и цистерн жидких грузов.
Выход из строя от сотрясений характерен лишь для относительно легкого оборудования и средств вооружения, особенно расположенных на надстройках и мостиках надводных кораблей. От сотрясений больше всего страдают крепления отдельных механизмов, аппаратура связи, радиолокации, гидроакустики, штурманские приборы, дальномеры. Интересно, что повреждения таких средств от сотрясений при подводном взрыве оказываются большими, чем при непосредственном воздействии на них ударной волны при воздушном взрыве (заряда той же мощности). Это оказалось неожиданным, и методика расчета сотрясений была подвергнута серьезной корректировке. Кроме того, на испытаниях выяснилось, что в отдельных случаях амортизация не давала ожидаемого от нее результата. Поэтому пришлось более углубленно исследовать сотрясения корпуса и конструкций, передающих эти сотрясения на оборудование. Наибольшим сотрясениям подвергались механизмы в подводной части борта и днища корабля. На палубах и платформах ускорения в 1,8 - 2,0 раза меньше. Вертикальная составляющая ускорений превосходит горизонтальную в 1,5 - 2,0 раза.
Сварные конструкции корпусов оказались прочнее клепаных, которые теряют плотность обшивки по заклепочным соединениям. В то же время при взрывах целостность трубопроводов чаще нарушалась именно по сварным швам.
При подводном взрыве второе дно у надводных кораблей получает большие повреждения, если междудонное пространство заполнено топливом, водой и т.п.
Деформации возрастают не только с увеличением величины давлений во фронте ударной волны, но и с увеличением продолжительности ее действия, точнее, с ростом энергии, приходящейся на единицу площади обшивки корабля. На длительность падающей на конструкцию ударной волны оказывают влияние свободная поверхность воды и дно. Отсюда наибольшие деформации на максимальном углублении. Так, на тральщике с осадкой 2,4 м заметных повреждений на корпусе нет, тогда как на стоявшем на том же удалении эсминце с осадкой 4,2 м получены значительные остаточные прогибы и разрывы по швам. Прогибы на днище эсминцев уменьшаются и исчезают, начиная с глубин от 1,5 - 2,0 метра и меньше.
Подводный взрыв будет наиболее эффективным, если он произойдет на половине глубины акватории.
Остойчивость кораблей при всех взрывах не нарушалась.
Подвергшиеся испытаниям корабли проектировались и строились без учета ядерного оружия, поэтому к старым конструкциям претензии предъявлять было нельзя. Но проведенные испытания дали повод для размышления при проектировании новых кораблей, оборудования, механизмов и электронных систем с учетом воздействия поражающих факторов ядерного взрыва.
Особого внимания заслуживало изучение радиационного воздействия на корабли и их личный состав, так как радиационный эффект при подводном атомном взрыве оказался выше чем предполагали. При этом виде взрыва на базисную волну приходится 60 - 80% суммарной дозы гамма-излучения. При накрытии корабля базисной волной возникают уровни радиации до 600 рентген/час. Вместе с тем оказалось, что радиоактивное заражение в условиях накрытия кораблей базисной волной относительно легко устраняется средствами обмыва. При этом имеется в виду, что все помещения были загерметизированы (штатными средствами).
В последнем опыте, при ветре 6 - 8 м/сек, базисная волна распространилась в наветренную сторону на расстояние не более 1200 метров. Это обстоятельство позволяет кораблям уклониться от накрытия базисной волной, если они сохранили после взрыва ход. Практически любой корабль, имеющий скорость 15 узлов и более, может избежать контакта с базисной волной.
Для основных закрытых боевых постов кораблей были получены опытные данные по степени ослабления гамма-излучения по сравнению с открытыми боевыми постами. Максимальная степень ослабления для помещений надводных кораблей, расположенных выше ватерлинии, 3 - 4 раза, для подводных лодок в позиционном положении 30 - 40 раз.
Неожиданно оказалось, что излучение от столба воды (султана) практического значения не имеет.
По результатам испытаний кораблей на Новой Земле были выработаны рекомендации по противоатомной защите кораблей. В основном они сводились к следующим направлениям: создание равнопрочного корпуса и достижение относительной равнопрочности всего корабля, включая вооружение и технические средства, сокращение размеров надстроек и числа открытых постов, применение второго внутреннего контура и усиление поперечных переборок, герметизация корпуса в надводной части и надстроек, повышение ударостойкости механизмов, установка фильтров, оборудование кораблей системой водяной защиты и другие мероприятия более частного характера.
Рекомендации по базированию кораблей сводились к тому, чтобы больше находиться в местах рассредоточенного базирования. Для подводных лодок дополнительно: в позиционном положении находиться лучше, чем в надводном, а на грунте - лучше, чем в позиционном, при любом использовании ядерного оружия противником.
После этих испытаний строительство надводных кораблей продолжили, но по откорректированным проектам с учетом требований противоатомной защиты.
В период проведения всех трех испытаний в губе Черной затонули три эсминца ("Реут", "Грозный" и "Разъяренный") и один притоплен ("Гремящий"), три подводные лодки (Б-20, С-84 и С-20), три тральщика (Т-218 и два "стотонника"). Натурных испытаний кораблей в таком масштабе на Новой Земле больше не было. В последующем проводились испытания только одиночных кораблей на воздействие поражающих факторов ядерного взрыва.
|
|
 |