1.11. На пути к успеху

В планах, сверстанных в 1946 г., не учитывались многие сложности, открывавшиеся участникам Атомного проекта по мере продвижения вперед. К 1948 г. стало очевидно: большинство вопросов, намеченных к решению заданиями 1946 г., оказались более сложными, чем это виделось изначально. Но в целом работа над урановым проектом в КБ-11 и во многих других местах приводила к обнадеживающим результатам. Опираясь на них, специалисты уверенно могли сделать вывод, что проект будет успешно завершен. Об этом в своем специальном заключении написали еще в ноябре 1947 г. академик Н.Н. Семенов и члены-корреспонденты АН СССР А.П. Александров и Я.Б. Зельдович. Именно их заключение позволило В.М. Молотову в конце 1947 г. сделать официальное правительственное заявление о том, что для СССР не существует больше атомного секрета.

КБ-11 быстро превратился в мощный научно-технический центр, в котором проводились все работы по созданию сначала атомной бомбы, потом водородной, их серийному производству, а затем и по созданию термоядерных боеприпасов.

Число сотрудников Специального комитета при Совете министров СССР, Первого главного управления[3] и других учреждений, работавших над созданием атомной бомбы, на 29 октября 1949 г. составляло 237 878 человек, в Лаборатории № 2 АН СССР в то же время трудились 1173 научных и инженерных работника, в КБ-11 – 4507 человек, из них научных и инженерных работников 848 человек.

Как уже было сказано, создание атомной бомбы требовало решения широкого круга физических, технических и организационных вопросов, связанных с проведением обширной программы расчетно-теоретических исследований, проектно-конструкторских, технологических и экспериментальных работ. Прежде всего предстояло провести исследования физико-химических свойств делящихся материалов, разработать и апробировать методы их литья и механической обработки, разработать радиохимические методы извлечения различных продуктов деления и технологию изготовления источников нейтронов, организовать производство полония. Кроме того, отсутствовала методика определения критической массы и констант взаимодействия нейтронов с ядрами материалов делящихся веществ, не разработана теория эффективности или КПД, а также теория ядерного взрыва в целом.

Особый раздел обширных изысканий был связан с теорией сходящейся детонационной волны, вопросами детонации взрывчатых веществ и процессами, происходящими на фронте детонационной волны при переходе ее из одного взрывчатого вещества в другое и при столкновении детонационных волн, исходящих из различных точек, а также сжимаемостью металлов при больших давлениях и откольных явлениях.

Нужны были лабораторные методы исследования газодинамических процессов, протекающих при взрыве сферического заряда взрывчатого вещества, и методы определения параметров ядерного взрыва при полигонных испытаниях.

Серьезные задачи были связаны с разработками системы подрыва взрывчатых веществ, в том числе специальных электродетонаторов, приборов автоматики подрыва, корпуса авиационной бомбы, отработкой его баллистики и создания узлов подвески, а также с созданием аппаратуры для изучения быстропротекающих процессов. Наконец, немаловажный круг проблем требовалось решить в связи со строительством специального полигона для проведения ядерных испытаний.

Приведенное краткое перечисление тех направлений, по которым развернулись работы, далеко не исчерпывает всего содержания деятельности, требовавшей осуществления для успешного завершения Атомного проекта.

К началу разработки атомных зарядов отечественные ученые-физики в какой-то степени были знакомы с тематикой, связанной с созданием атомной бомбы, по своей предыдущей работе, а для конструкторов эта тематика была совершенно новой. Они не знали физических основ заряда, новых материалов, применяемых в конструкции, их физико-механических свойств, допустимости совместного хранения и т. п.

Конструкция ядерного заряда была выполнена с учетом отечественных технологических возможностей и с обеспечением прочностных и эксплуатационных требований, определяемых нашими условиями. Жесткие требования к надежности срабатывания заряда, безопасности работы с ним, сохранению его качеств в период гарантийного срока годности обусловили тщательность отработки всей конструкции. В конечном счете ответственность за работоспособность заряда в течение всего периода эксплуатации лежала на главном конструкторе и конструкторах-разработчиках.

Уникальная организация работ в КБ-11, где помимо выдающихся ученых были собраны выдающиеся конструкторы, инженеры, технологи, организаторы производства, прошедшие школу индустриализации и Великой Отечественной войны, быстро привела к созданию не просто образцов ядерных зарядов, а оружия серийного производства.

По предложению Б.Л. Ванникова, М.Г. Первухина, И.В. Курчатова, А.П. Завенягина, Ю.Б. Харитона и П.М. Зернова к проведению подготовительных работ по созданию атомных бомб РДС-1 и РДС-2 были привлечены научные, проектные и производственные организации СССР, создана специальная система подготовки кадров для отрасли. Особо тесная кооперация сложилась с Институтом химической физики во главе с учителем Ю.Б. Харитона и Я.Б. Зельдовича академиком H.H. Семеновым.

Уже на самом начальном этапе разработки ядерного оружия стало очевидным, что исследование процессов, протекающих в заряде, должно пойти по расчетно-экспериментальному пути, позволявшему корректировать теоретический анализ по результатам экспериментов и опытных данных о газодинамических характеристиках ядерных зарядов. Применение новых методов и регистраторов в исследованиях КБ-11 позволило уже на старте работ по созданию ядерного оружия получить необходимые данные о динамической сжимаемости конструкционных материалов.

Принципиальное значение имели адекватное понимание и конкретные измерения процессов, происходящих при сферически сходящейся детонации взрывчатого вещества, а также отработка соответствующих элементов конструкции и разработка технологии их изготовления. В сжатые сроки была создана практически новая технология прецизионного конструирования крупногабаритных конструкций, содержащих взрывчатые вещества.

Об интенсивности работ в период подготовки первого испытания говорят такие данные: для опытов в период с 1 января до 1 мая 1949 г. (всего четыре месяца) было изготовлено 1200 элементов и 87 полусфер заряда РДС-1 для трех классов экспериментов (более 100 т тротила).

Изучению работы макетов ядерных зарядов методом импульсного рентгенографирования в КБ-11 всегда придавалось первостепенное значение (данным направлением занималась группа В.А. Цукермана).

Особо отметим, что главный конструктор РДС-1 Ю.Б. Харитон и основные разработчики, физики-теоретики знали о высокой вероятности неполного взрыва (снижении его мощности) и о последствиях, которые их ожидали в случае неудачи. Знали... и продолжали настойчиво работать – до получения самой атомной бомбы предстояло многое сделать. Постановлением Совета министров № 234-98сс/оп от 8 февраля 1948 г. сроки изготовления заряда РДС-1 были отнесены на более позднее время – к моменту готовности деталей заряда из плутония на комбинате № 817.

Относительно варианта РДС-2 к этому времени стало ясно, что его нецелесообразно доводить до стадии испытаний из-за относительно низкой эффективности этого варианта по сравнению с затратами ядерных материалов. Работы по РДС-2 были прекращены в середине 1948 г., и вся документация по этому варианту изделия уничтожена.

В феврале 1948 г. в КБ-11 активно работали 11 научных лабораторий, в том числе теоретики под руководством Я.Б. Зельдовича, переехавшие на объект из Москвы. В состав его группы входили Д.А. Франк-Каменецкий, H.A. Дмитриев, В.Ю. Гаврилов. Необходимые физикам расчеты, сложнейшие, громоздкие, требовавшие много времени, проводились ими тогда даже не на маленьких и очень шумных электромеханических машинках, а на знаменитых арифмометрах «Феликс», ручку которых надо было крутить без устали. Техника примитивнейшая, а результаты не подводили.

Экспериментаторы не отставали от теоретиков. Важнейшие работы выполнялись в отделах КБ-11, которые отвечали за подрыв ядерного заряда. Конструкция его была ясна, механизм подрыва тоже. В теории. На практике требовалось вновь и вновь проводить проверки, осуществлять сложные опыты. Каждый пройденный этап ставил перед исследователями, конструкторами, инженерами, рабочими новые задачи. Люди работали по 14—16 ч в сутки, полностью отдаваясь делу. Из воспоминаний Г.В. Киреева:

«В войну работали по 12 часов. А когда сюда пришел – та же война, 12 часов минимум. Пока задание не сделаешь, забудь про дом. Работали не покладая рук. Начальство тоже. Как-то раз Харитон часа в три ночи приходит в цех. Он тогда с телохранителем ходил. Тот в дверях остался, Харитон подходит ко мне.

– Вот здесь этот размерчик Вы сделали уже?

Он меня знал, но всегда со всеми на «Вы», культурный был. А я только наладился по чертежу точить этот размер.

– Нет, – говорю, – еще нет.

– Вам нетрудно будет его изменить?

Это меня, токаря, главный конструктор спрашивает! Я говорю:

– Отчего же не изменить, вот если бы Вы чуть позже пришли, тогда другое дело, а сейчас настрою, как надо, и все будет в порядке.

– Ну, значит, я успел.

Так часто бывало. Руководство высокое чуть что – сразу к нам в цех. Все они к нам приходили. Причем в любое время суток. Когда они только спали?»

Сильный положительный толчок конструкторским работам дало назначение летом 1948 г. в КБ-11 дважды Героя Социалистического Труда Н.Л. Духова. Он стал руководителем первого научно-конструкторского сектора, образованного в августе 1948 г. По мнению Ю.Б. Харитона, приход Духова вывел конструкторов на более высокий уровень результатов, придал необходимую оперативность их работе.

Результаты расчетов и конструкторских проработок быстро воплощались в конкретные детали, узлы, блоки. Эту по высшим меркам ответственную работу выполняли два завода при КБ-11. Завод № 1 изготавливал многие детали и узлы РДС-1 и затем их собирал. Завод № 2 занимался практическим решением разнообразных задач, связанных с получением и обработкой деталей из взрывчатки, обыкновенной, не ядерной.

Первый промышленный реактор на Комбинате № 817 («Челябинск-40») был выведен на проектную мощность 19 июня 1948 г. В его строительстве (начальник строительства М.М. Царевский) участвовало свыше 45 тыс. человек. Вскоре плутония-239 было наработано столько, сколько требовалось для заряда РДС-1. Его изготовление завершилось летом 1949 г. В июне 1949 г. на комбинат приехала группа ученых из КБ-11, в составе которой были Г.Н. Флёров и Я.Б. Зельдович со своими сотрудниками. Они располагали методиками, которые позволяли на основании ряда экспериментальных данных получать значения критической массы и размеров заряда из плутония. Группа под руководством Г.Н. Флёрова провела на комбинате необходимые опыты, теоретики рассчитывали по их результатам критические массы и другие параметры заряда. К концу июля работы завершились.

27 июля 1949 г. на Комбинате № 817 состоялось совещание, в котором участвовали И.В. Курчатов, Б.Л. Ванников, А.П. Завенягин, Б.Г. Музруков, Ю.Б. Харитон, Я.Б. Зельдович, Д.А. Франк-Каменец-кий и Г.Н. Флёров. Было принято решение об окончательной массе плутониевого заряда. 5 августа 1949 г. заряд из плутония, изготовленный на Комбинате № 817, был принят комиссией во главе с Харитоном и затем отправлен литерным поездом в КБ-11. Здесь в ночь с 10 на 11 августа была проведена контрольная сборка ядерного заряда. Она показала, что РДС-1 соответствует техническим требованиям, изделие пригодно для испытаний на полигоне. Таким образом, советская атомная бомба была сделана за 2 года 8 месяцев. Повторим сказанное ранее: в США на это ушло 2 года 7 месяцев – на один месяц меньше. Всего на один!

Наверняка период работы над первой бомбой оказался бы длиннее, если бы в распоряжение наших ученых советская разведка не предоставила данные, которые регулярно поступали от нескольких специалистов, принимавших самое активное участие в Манхэттенском проекте. Прежде всего от К. Фукса, который сотрудничал с советской разведкой сознательно и добровольно с 1941 г. до своего ареста в 1950 г. Но какими бы ценными ни были сведения, полученные разведкой, не они определили окончательный успех дела. Огромный, самый важный, определяющий объем работы наши специалисты проделали самостоятельно.

Много позже К. Фукс писал: «Не вызывает сомнения то, что коллектив советских ученых под руководством Курчатова работал в то время с невероятным напряжением сил и что они, рано или поздно, все равно добились бы успеха, даже без переданной мной информации...».

Ю.К. Пужляков, в 1949 г. работавший старшим инженером отдела 27/3, вспоминал в 1999 г.: «Мы знали, ЧТО делать, но КАК делать, нас никто не учил. И мы сами учились технологиям».

8 апреля 1949 г. Ю.Б. Харитон и К.И. Щёлкин (а 15 апреля, через неделю, И.В. Курчатов и Ю.Б. Харитон) представили в Спецкомитет на имя Л.П. Берии доклад о решении всех теоретических, конструкторских и технических задач по РДС-1. В состав РДС-1 входили две группы комплектующих узлов и приборов. Первая группа – это баллистический корпус с установленными в нем на заводе-изготовителе узлами. Вторую группу составляли узлы, не монтируемые в корпус, они хранились и транспортировались отдельно. Судя по наименованиям на деталях, разработчиком всех систем, узлов, блоков первой группы являлось КБ-11. Изготовителями в ряде случаев были другие номерные оборонные предприятия. Разработчиком четырех из шести узлов второй группы было тоже КБ-11. В нем же изготовили и три узла этой группы. Таким образом, первый ядерный центр страны сыграл ведущую, решающую роль в создании первого советского ядерного изделия – атомной бомбы РДС-1.

Первый заместитель главного конструктора КБ-11 Д.А. Фишман, в 1949 г. инженер-конструктор, говорил на одной из исторических конференций РФЯЦ-ВНИИЭФ: «Сам факт испытания РДС-1 венчал титанический труд коллективов, сделавших всю основную работу здесь, в КБ-11».