Александр Борисович Прищепенко

Шелест гранаты

1

Манящий запах пороха

…Момент был сочтен удачным: родители были заняты застольными разговорами. Достав малую саперную лопатку, я начал копать недалеко от подсобки. Земля поддавалась легко. Наконец, когда ямка достигла глубины штыка лопатки, я достал коробочку из-под духов, где, завернутые в фольгу, лежали примерно 100 граммов ДНДАФ[1] — результат недельных химических опытов.

ДНДАФ — стойкий краситель: кожа рук более недели после завершения «производства» не теряла грязно-коричневый оттенок, который нельзя было соскрести даже пемзой. Но целью являлось, конечно же, не получение красителя: ДНДАФ был мощным взрывчатым веществом (ВВ), причем инициирующим — взрывался даже от слабой искры. В развернутую фольгу была помещена лампочка от карманного фонаря с разбитым баллоном и спиралью, обмазанной размягченной в ацетоне и затем высушенной пороховой смесью. Два провода, ведущих к лампочке, были прокинуты в сторону от «шахты», которая была засыпана и тщательно утрамбована. Мелькнула мысль положить сверху еще и тяжелый камень, но ангел-хранитель и лень не допустили такой глупости: при неблагоприятном стечении обстоятельств камень мог бы и «заплясать» на голове «руководителя испытаний». Наконец, я лег на землю в десятке метров от «шахты», взял в одну руку фотоаппарат, а пальцем другой (с намотанным на него проводом) стал нащупывать контакт батарейки…

Рис. 1.1 Неудавшийся «камуфлет»

…Контакт был замкнут неожиданно: внезапный сильный удар по ушам оглушил, он же вызвал судорогу пальца на спуске фотоаппарата (рис. 1.1). Не было никакого протяжного гула, «как в кино». Вверх взлетела туча дыма, песка и какие-то ошметки.

Задуманный камуфлет — подземный взрыв без выброса газообразных продуктов на поверхность — явно таковым не получился. Ни с чем не сравнимый запах этих газов щипал ноздри и легкие. Мне суждено было вдохнуть его тысячи раз…

… По ушам «руководителю испытаний» хлопнула тогда ударная волна, а в шахте произошла детонация. Эти явления тесно связаны.

Движение поршня, как и любое другое, можно представить как последовательность очень малых перемещений. Каждое из них формирует возмущение: чуть-чуть поджимает газ впереди себя и сообщает сжатой массе скорость поршня (рис. 1.2). В этой слабой (акустической) волне, скорость фронта равна скорости звука, но в сжатом газе скорость звука больше, чем в несжатом, и, поскольку дальнейшие возмущения пойдут по сжатому, они будут иметь большую скорость. Кроме того, сам сжатый газ движется со скоростью поршня и, следовательно, относительно цилиндра скорость второй волны равна сумме скоростей: поршня и увеличенной — звука. Эта сумма и подавно превосходит скорость первого возмущения, поэтому вторая волна сжатия непременно догонит первую и усилит ее. Но перегнать ее она не сможет, так как для этого ей пришлось бы перейти в несжатый газ, где скорость распространения возмущения опять равна начальной скорости звука. Таким образом, поршень погонит удаляющуюся от него волну сжатия увеличивающейся амплитуды, которая образуется в результате слияния отдельных слабых возмущений. Со временем, количество перейдет в качество: на фронте волны образуется резкий скачок уплотнения, в котором будет расти давление — до сколь угодно больших значений, в зависимости от скорости поршня. Такое резкое, происходящее на расстоянии порядка длины свободного пробега молекул изменение параметров вещества — и называется ударной волной.

Рис. 1.2

Вверху: образование ударной волны поршнем, вдвигаемым в цилиндр с газом (в «красной» области — ударно-сжатый, нагретый и более плотный газ). Внизу: ударно-волновой процесс в конденсированном веществе. Срабатывание электродетонатора (его провода видны в правой части снимка) привело к формированию в заряде динамита ударной волны, за которой последовала химическая реакция (произошла детонации этого мощного взрывчатого состава)

В сформировавшейся УВ все параметры связаны взаимнооднозначным соответствием. Иными словами: для идентичных начальных условий невозможно сформировать волны, например, с одинаковыми скоростями, но разными давлениями во фронте или температурами. Это существенно упрощает многие эксперименты: достаточно измерить скорость или любую другую характеристику УВ — и остальные ее параметры можно определить по таблицам. Правда, подобное справедливо лишь для однократного ударного сжатия вещества. Если же оно сжимается несколькими волнами — тут возможны варианты.

УВ не только сжимает, она также и нагревает вещество, из-за чего плотность сжатого вещества не становится сколь угодно большой при неограниченном росте давления, а стремится к конечному пределу (воздух, например, сжимается не более чем в 6 раз). Предел ударного сжатия существует и для конденсированных веществ, а, поскольку сжатие конечно, массовая скорость вещества (скорость поршня) всегда меньше скорости фронта (рис. 1.3).

Рис. 1.3

«Карандашная» иллюстрация сжатия вещества в УВ. Моделируется «воздушный» врыв и УВ распространяется сверху вниз. Пусть сжатие — двукратное, тогда в невозмущенном веществе зазоры должны быть равны толщине карандашей (так расположены карандаши зеленого цвета, имитирующие невозмущенное вещество). Начнем двигать верхний карандаш. Выбрав зазор, этот карандаш толкнет соседний, тот, пройдя зазор, — следующий и т. д. «Ударное сжатие» привело к смещению карандашей, захваченных процессом, «повышению плотности вещества». При этом «фронт» процесса (граница области, где находятся карандаши без зазоров между ними) всегда опередит любой из двигающихся карандашей. Чем больше сжатие (больше расстояние между карандашами), тем меньше различаются массовая скорость и скорость фронта, но отличие существует всегда. Цветами карандашей автор попытался проиллюстрировать и температурный профиль волны.

Но все это относится к субстанциям инертным, а ведь есть и такие, распад метастабильных[2] молекул которых происходит с выделением энергии. Достаточно мощная УВ как раз и инициирует этот процесс: за ударным фронтом вещество нагревается и начинается химическая реакция. Вначале энергией этой реакции фронт «подпитывается», ускоряясь, затем устанавливается равновесие. Такой процесс называется детонацией, а установившаяся скорость УВ и химической реакции за ее фронтом — скоростью детонации, которая для современных ВВ близка к 10 км/с.

Понятно, что термодинамические характеристики вещества изменяются при протекании в нем реакции, но явление детонации вполне возможно описать в рамках теории УВ: скорость детонации относительно продуктов реакции равна местной скорости звука в продуктах реакции (запомним это!).

УВ как явление, вызывающее детонацию, упомянуто не случайно, именно таков основной механизм инициирования бризантных (дробящих) взрывчатых веществ (ВВ), таких как пикриновая кислота. Назвали их дробящими потому, что плотность кинетической энергии газов образованных детонацией столь высока, что они дробят преграды на множество осколков и метают их с большой скоростью. Однако если небольшое количество бризантного ВВ поджечь, то, не находясь в ограниченном объеме, оно, хоть и довольно энергично, сгорит. Правда, горение может перейти в детонацию, если сопровождается повышением давления (как это было, например, на атомной подводной лодке «Курск», где герметичное зарядное отделение торпеды нагревалось пламенем горящего двигателя другой торпеды). Существуют и такие вещества, в которых переход горения в детонацию даже вне замкнутого объема весьма быстротечен. Такие ВВ (например, те же фульминаты) называют инициирующими. В нужный момент в них возбуждают детонацию — огневым или ударным импульсом — а далее они возбуждают тот же процесс в бризантных ВВ.

В отличие от инициирующих, бризантные ВВ считаются (и почти справедливо) нечувствительными к механическим воздействиям: когда отказывают взрыватели[3], как правило, взрывов не происходит в снарядах, ударившихся о броню (рис. 1.4) и отлетевших от нее, в бомбах, сброшенных летящим на околозвуковой скорости самолетом и расколовшихся при ударе об угол здания. Однако редчайшее стечение обстоятельств может привести и к совершенно иным последствиям.

Рис. 1.4

Экспонат военного музея в Вене: бронеколпак времен Первой мировой войны. Снаряд, попавший ближе к вершине, разорвался: об этом свидетельствуют радиальные «лучи», расходящиеся от вмятины. А вот в снаряде, вмятина от которого видна левее, вероятно, отказал взрыватель.

Реакция в ВВ начинается в микроскопических очагах разогрева (горячих точках), например — в воздушных включениях (рис. 1.5).

Рис. 1.5

При быстром сжатии, температура в пузырьках воздуха в жидких ВВ или промежутках между кристаллами спрессованного ВВ выше, поскольку теплоемкость воздуха меньше, чем у окружающего их конденсированного ВВ.

Для опыта, иллюстрирующего это явление, понадобится капля эфира, старый шприц и молоток. Наберем каплю эфира в шприц, а затем ударим молотком по поршню (поберечь пальцы!) — и увидим фиолетовую вспышку его паров. Говорят, что таким способом американские солдаты добывали огонь в джунглях Вьетнама. Понятно, эфира у них не было, но нагрев воздуха приводил к тлению кусочка высушенного угля. Правда, как ни старался автор, повторить этот трюк ему не удалось.

Возникают локальные перегревы также при течении, трении, переламывании и деформации.

…Если у читателя есть возможность получить щепотку охотничьего зернёного черного пороха — пусть попробует перетереть ее в фарфоровой ступке, перед тем защитив глаза очками. При перетирании будут слышны негромкие потрескивания, ощущаться легкий запах серы, а в сумерках — видны неяркие вспышки между ступкой и пестом. Это — «сигналы» от небольших скоплений горячих точек, образовавшихся при дроблении зерен и трении. Реакции в очагах малых размеров затухают: теплоотвод превышает тепловыделение. Чтобы реакция стала самоподдерживающейся, должна случайно возникнуть концентрация большего количества горячих точек вблизи друг от друга. Когда воздействие на ВВ мощное — в таких центрах зарождения реакции нет недостатка и детонация начинается гарантированно. А вот если воздействие слабое, то инициирование горения или детонации будет вероятностным.

В воспоминаниях В. Цукермана — участника создания советского ядерного оружия — описан случай, когда на испытательной площадке «ни с того, ни с сего» загорелся (а мог бы и сдетонировать!) большой шаровой заряд ВВ. Была сочинена скрыто-издевательская объяснительная записка: над зарядом, мол, пролетела и погадила птичка и та капелька послужила линзой, сконцентрировавшей солнечные лучи. На самом-то деле заряд просто неуважительно «тронули», но участники опыта предвидели, что сладчайшую возможность, грозно насупив брови, задать дурацкий вопрос: «Вы отдаете себе отчет о последствиях, если такое случилось бы с ядерным зарядом?!» руководящие товарищи не упустят — и направили грозу на «птичку». Перед принятием на вооружение все взрывчатые составы проходят испытания прострелом пулей и в огромном числе таких опытов не загораются и не детонируют, но вот, случается…

Ясно, что если температура ВВ повышена, то и для создания очага реакции необходимо меньше горячих точек — чувствительность ВВ возрастет. Ну а если понизить температуру ВВ? В 70-х годах был разработан метод разминирования, предусматривавший охлаждение взрывоопасного предмета жидким азотом. Охлажденное устройство можно было «разобрать», постукивая по нему молотком (при таких температурах и металлы очень хрупки).

А при нормальной температуре — можно ли понизить чувствительность ВВ? Для этого надо удалить воздушные включения

— области концентрации горячих точек. После прессования, под большим давлением и при высокой температуре, в присутствии небольшого количества растворителя, мощная взрывчатка (гексоген) приобретает плотность, близкую к плотности монокристалла, и становится полупрозрачной. Коллега автора выточил из «агатированного» ВВ пепельницу и любил гасить в ней окурки, сообщая посетителям, из чего пепельница сделана и наслаждаясь произведенным впечатлением. Автор отнесся к хвастовству «гусара» неодобрительно.

Еще одна особенность ВВ — они не могут не разлагаться. Это — следствие из второго начала термодинамики, в соответствии с которым реакция, сопровождающаяся выделением энергии, самопроизвольно протекает всегда.

«Начало» ничего не сообщает о скорости такой реакции, но вариантов достаточно. Если вещества много, а начальный импульс существенен — возможна детонация или горение (взрывное или довольно вялое). Если возмущения нет — все зависит от условий хранения. Иногда признаки разложения могут не быть заметны в течение сотен лет; бывает, что увеличивается чувствительность к удару или трению, а иногда продукты разложения ускоряют распад и все заканчивается самовоспламенением и взрывом. Требование стабильности ограничивает плотность химической энергии и в современных ВВ она не превышает 10000 Дж/куб. см[4]. Может быть, и можно синтезировать более мощное вещество, но чувствительность и стойкость его будут такими, что к нему небезопасно станет приближаться.

Из многих тысяч взрывчатых соединений отобрано всего несколько таких, которые сравнительно стабильны, но достаточно действенны при возбуждении детонации. На их основе созданы разнообразные взрывчатые материалы. В годы «холодной войны» в «быках» многих стратегически важных мостов в Западной Европе были блоки, наполнителем бетона которых служил октоген: марш численно превосходящих советских танковых соединений рассчитывали остановить, не тратя драгоценное время на заложение зарядов, а только — прилепляя куски пластита с детонаторами на известные саперам участки опор. Из композиций на основе октогена горячим прессованием получают прочные заряды ВВ — в них можно нарезать метчиком резьбу, и она будет хорошо держать винт. Правда, изготовление пресс-форм сложно, и иногда применяют менее энергоемкие литьевые составы. Используя вязкие присадки, можно получить и эластичные (с консистенцией латекса — мягкой резины) и пластические взрывчатые материалы (с консистенцией детского пластилина) — еще менее мощные. К тому же, скорость их детонации не очень стабильна, потому что технологически сложно добиться идеально-однородного перемешивания связки и наполнителя. Эластичный состав с высокостабильной скоростью детонации создали, не тупо, час за часом, перемешивая компоненты, а — подбирая характеристики ударного сжатия наполнителя и связки. Если скорости звука в связке и в продуктах детонации наполнителя будут близки, то и скорость звука в их смеси не будет зависеть от отклонений в соотношении компонент, а значит, скорость детонации будет постоянна[5]. Такая пара была подобрана: нитрат многоатомного спирта и один из видов синтетического каучука.

Скорость детонации этого состава менее 8 км/сек, (октогена — более 9 км/сек), но создан такой эластит (рис. 1.6) не ради получения рекордных параметров взрыва, а для детонационной автоматики, где главное — максимальная стабильность характеристик.

Рис. 1.6

Верхний ряд: американский листовой эластичный взрывчатый материал (ВМ) «деташит» с постоянной скоростью детонации. По требованию заказчика, в него могут быть добавлены красители разных цветов. Тот же ВМ выпускается в шнуровом варианте («детафлекс»), в пластиковой оплетке или без нее (центральный ряд), а также — в виде тонких (0,5 мм) лент (нижний ряд, слева). Для промышленных целей выпускаются жидкие ВМ (правее). Их, например используют для извлечения взрывом обломков сверл, застрявших в заготовках.

Бинарные ВМ (справа) повышают безопасность: они приобретают взрывчатые свойства, только когда смешивают их компоненты, по отдельности к взрывному разложению не способные.

Кроме детонации с постоянной скоростью, возможны и нестационарные режимы. Сходящиеся детонационные волны (цилиндрические, сферические) ускоряются по мере уменьшения радиуса. На достаточно малых радиусах энергия химической реакции вообще перестает играть существенную роль, и возрастание параметров сжатия определяется только геометрическим фактором. Кстати, именно в сферически-симметричном случае возможно достижение экстремальных состояний вещества, хотя часто от даже имеющих дипломы технических вузов приходится слышать, что для получения наибольшего давления следует организовать «лобовое» столкновение тел. Видимо, тут сказывается юношеский опыт игры в футбол, при которой лобовые столкновения происходят часто, а сферически-симметричные — никогда.

Рис. 1.7

Движения вещества в морских и ударных волнах различны. Если выделить небольшую массу воды вблизи поверхности чудно окрашенного тихоокеанским закатом моря, то окажется, что в волне прибоя ее траектория напоминает эллипс или окружность, а плотность не меняется. В ударной волне вещество движется только в направлении распространения волны, вначале увеличивая свою плотность, а затем (если волну не поджимает какой-либо поршень) устремляется в обратном направлении, снижая при этом плотность (в так называемой фазе разрежения или разгрузки). В других главах книги речь пойдет о волнах электромагнитных, совсем уж на морские не похожих — распространяющихся со скоростью света колебаниях напряженности электрического и магнитного полей.

Исторически сложилось так, что термин «волны» используется для обозначения многих явлений, в природе которых общего мало (рис. 1.7). Движение вещества при взрывных процессах подчиняется уравнениям гидродинамики, названию которых тоже не всегда соответствует область их применения: ими описываются не только движения жидкости (откуда и «гидро»), они используются дня решения очень многих задач. Возможно, одной из причин внедрения «волновой» лексики послужило то, что, например, процессы отражения УВ имеют сходство с волновыми. Натолкнувшись на твердую преграду, УВ может «отразиться» либо приобретя дополнительное сжатие (рис. 1.8), либо испытав разрежение вещества (вроде как с «потерей фазы»).

Критерием того, по какому сценарию это произойдет, является ударно-волновой импеданс — произведение плотности вещества на скорость звука в нем. Если преимущество в ударно-волновом импедансе за веществом преграды, отражается дополнительно «поджатая» волна, от преграды с меньшим импедансом — разреженная, но в любом случае веществу преграды будет передан импульс и оно начнет двигаться по направлению распространения УВ.

Рис. 1.8

Вверху: отражение ударной волны от преграды с большим ударно — волновым импедансом, чем у вещества в волне. В этом случае в отраженной волне возрастает не только давление, но и плотность вещества может превысить максимально достижимую при однократном ударном сжатии. Нижняя кинограмма: продукты детонации заряда ВВ цилиндрической формы, расширяясь, наталкиваются на преграды. В месте столкновений газ светится ярче, потому что там выше его температура. Газы взрыва «перехлестывают» через преграду, что действительно напоминает морской прибой, но это — не ударная волна, а движение массы вещества, плотность которого выше плотности окружающего воздуха. Ударная волна образуется впереди этого массопотока, из воздуха, сжимаемого им.

Чем более массивна преграда, тем бо́льшую кинетическую энергию она приобретет в результате воздействия ударной или детонационной волны. Сообщение энергии оболочке заканчивается на некотором расстоянии от заряда (теоретически — пока давление продуктов взрыва существенно, а практически — на расстоянии, равном нескольким характерным размерам заряда).

Кстати, а те же пороха, от которых требуется только горение в зарядной каморе орудия (и при весьма высоких давлениях!) — могут ли детонировать?

Запросто: это было продемонстрировано после Первой мировой войны, когда оставшийся порох использовали при прокладке туннелей в Альпах. Все дело в мощности инициатора детонации: если она достаточна, могут «сыграть» не только пороха, но и вещества вообще взрывчатыми не считающиеся, например — удобрение из смеси нитрата и сульфата аммония. В 1921 г. на заводе в Германии скопилась огромная его гора, соли слежались, по мере надобности их куски откалывали небольшими взрывами. Когда же поступил крупный заказ, вес «откалывающих» зарядов значительно увеличили и сработали все 4500 тонн, совершив похожее на то (рис. 1.9), что произошло спустя более чем два десятилетия в Хиро́шиме.

Рис. 1.9

Последствия взрыва на заводе минеральных удобрений в германском Оппау. На фоне разрушенных цехов — воронка длиной 165 м, глубиной 19 м и шириной 95 м.

Хотя взрыв такой смеси происходит с выделением сравнительно небольшой (на единицу ее объема) энергии, детонация стала возможной не только из-за мощного инициатора, но и из-за размеров заряда, который, в соответствии со сформулированным в середине XX века Ю. Харитоном критерием, должен превышать произведение скорости звука в веществе на время его разлета.

…Однажды автору довелось разъяснять процесс образования ударных волн школьнице: на нее произвел известное впечатление близкий грозовой разряд (рис. 1.10). Выслушав и рассмотрев рисунок, она задала каверзный, но свидетельствовавший о понимании проблемы вопрос: «А почему поезд метро в тоннеле не делает волну?» Быть может то, что беседовали мы на немецком, помешало мне рассказывать понятно и занимательно — девушка переключила свое внимание на другие обстоятельства. Что ж, постараюсь быть более убедительным в письменных объяснениях.

Рис. 1.10

Разряды молнии на землю чреваты катастрофами. Так, в 1769 г. молния попала в церковь Сен-Назера (Брешия, Италия), где хранилось 100 тонн черного пороха. Взрыв разрушил шестую часть домов города и унес жизни трех тысяч человек.

Молекулы воды — связки «положительного» водорода и «отрицательного» гидроксила (ОН). Их можно разделить механически, при соударениях, что и происходит в воздушных потоках. В грозовом облаке разделяются очень большие заряды — до тысячи кулон. Когда напряженность электрического поля между грозовым облаком и землей превышает пробивную, электроны приобретают энергию, достаточную для ионизации (это происходит вблизи облака, потому что на высоте плотность молекул ниже и электроны разгоняются дольше, приобретая большую энергию). Так формируется светящийся плазмоид — лидер (кадр 1). Носители заряда в нем двигаются по направлению поля, образуя проводящий канал и увеличивая напряженность. Рост напряженности приводит к появлению и других лидеров, «разветвляющих» разряд (кадры 2–3). Там, где один из лидеров оказывается наиболее близко к земле, напряженность возрастает настолько, что происходит встречный пробой, вызванный носителями противоположного знака (кадр 4). Далее ток (сила которого может достигать миллиона ампер) протекает по сформировавшемуся плазменному каналу с температурой в десятки тысяч кельвинов, где многие атомы при высокоэнергетичных столкновениях лишились своих электронов (кадр 5). Расширение канала приводит к охлаждению плазмы, рекомбинации (воссоединение носителей электричества разных знаков) и ослаблению ее свечения (кадр 6). На снимке справа — разряд молнии, спровоцированный длинным металлическим стержнем, выступающим над грунтом. Ток протекает не только по стрежню: произошли многочисленные разряды в воздухе, образовавшие «канат». В образованной расширяющейся плазмой ударной волне температура уже недостаточна для ионизации, происходит лишь возбуждение атомов (переход их электронов на более высокие энергетические уровни). При дальнейшем охлаждении и возвращении атомов азота в основное состояние испускаются кванты «голубого цвета» (области испускающего характерное свечение воздуха отмечены стрелками). «Удар по ушам» УВ от близкого разряда молнии весьма ощутим. На других фотографиях читатель увидит и фронт УВ, но, чтобы получить такие снимки, необходимы весьма кратковременная экспозиция и специальная подсветка процесса.

Уолтер Лорд написал интереснейшую книгу «День позора» — о налете самолетов с японских авианосцев на базу ВМС США Пёрл-Харбор 7 декабря 1941 г. Лорд опросил ветеранов, рассказавших ему об «ужасных, раздиравших уши и легкие» взрывах японских бомб и торпед. Вес ВВ в каждой такой бомбе или авиационной торпеде — сотня-другая килограммов, но вот как описали очевидцы гораздо более мощный взрыв на линкоре «Аризона» (рис. 1.11):

«Бомба попала в палубу у башни № 2 главного калибра, пробила полубак и, взорвавшись внутри корабля, вызвала детонацию зарядов в боевых погребах. Огромный столб огня и дыма взметнулся вверх метров на 200, принимая форму огромного гриба. Грома взрыва почти не было. Свидетели говорят, что услышали что-то более похожее на гигантский вздох, нежели на гром. Грома не было, но ударная волна была ужасной. Она заглушила мотор на пикапе авиационного оружейника Харранда Квисдорфа, ехавшего по дороге к острову Форд[6].»

В этом описании всё станет на места, если заменить «детонацию зарядов» на «горение сотен тонн пороха»: бомба, вероятно, взорвалась чуть в стороне от пороховых зарядов и не возбудила в них детонацию, а подожгла осколками. Образовавшиеся при горении газы, которые после полного расширения заняли объем около миллиона кубометров, сформировали УВ, но не вблизи линкора, а на удалении в километр и более от него. Оружейнику Харранду Квисдорфу УВ наверняка сильно ударила по ушам, да и находившимся от «Аризоны» значительно дальше, чем он, скорее всего уже не показалось, что «грома не было».

Рис. 1.11

Американский линкор «Аризона»: на написанной перед войной картине и снятый любительской камерой 7 декабря 1941 г. в Пёрл-Харборе.

Сформируется ли УВ и если да, то как близко к движущемуся телу, зависит от скорости тела и от того, насколько сжимаемому воздуху позволено «растекаться», сбрасывая избыточное давление. Летящий с небольшой скоростью биплан (рис. 1.12) воздух перед собой, конечно, слегка уплотняет, но не формирует ударную волну с резким скачком плотности, который было бы видно на носу машины. Другое дело — пороховые газы, вырвавшиеся из «Аризоны»: они расширялись во всех направлениях, так что сжатому на их фронте воздуху просто некуда было деваться — ему оставалось двигаться по нормали к фронту, поджимая все новые слои. Да и то, по нашим оценкам, такое течение привело к формированию УВ за тысячи метров от взрыва.

Рис. 1.12

Вряд ли кто-либо заподозрит, что древний биплан с поршневым двигателем и неубирающимся шасси преодолел звуковой барьер. Поджать (очень незначительно) воздух перед собой ему удалось, но ударная волна со скачком плотности не образовалась. Но за сжатием воздуха следуют его разрежение и охлаждение, и конденсация паров воды сделала эту часть течения видимой (верхний снимок).

Конструкция и тяга двигателей стратегического бомбардировщика В-52 не позволяют и ему достичь сверхзвуковой скорости, хотя летит он, конечно, быстрее биплана и зоны конденсации образуются за каждой выступающей деталью (второй).

Палубный истребитель F-14 (третий снимок) предназначен для воздушного боя на сверхзвуковых скоростях, его крылья изменяемой геометрии сложены, а двигатели работают так, что там, где газы их выхлопа достигают моря, вздымаются огромные столбы воды. Но и он пока не преодолел звуковой барьер — иначе воздух не успевал бы расступиться перед истребителем и сжимался бы им в область конической формы, со значительной плотностью и резкой границей. Такой «конус» стал бы видимым и «сел» бы на носовую часть самолета — так, как это случилось с летящей со сверхзвуковой скоростью пулей.

Из-за скачка плотности воздуха, ударную волну можно, увидеть, так как с увеличением плотности растет и показатель преломления, что вызывает смещение лучей света. Скачок уплотнения выглядит, как чередующиеся полосы большей и меньшей освещенности. Снимок пули (нижний) сделан в 70-е годы XX века, а методы теневой съемки были детально разработаны германскими учеными в годы Второй мировой войны. Из теории ударных волн следует, что образуются они не только в носовой части летящего тела, но и на его оконечности. Мы слышим двойной хлопок головной и хвостовой ударных волн от пролетевшего со сверхзвуковой скоростью самолета, потому что его длина достаточно велика и волны возможно различить. Ударных волн от летящей пули — тоже две (одна «сидит» на головной части, другая образуется за хвостовой), но размеры пули на три порядка меньше, чем самолета, и наш орган слуха их не различает.

Если скорость движения превышает звуковую — УВ образуется, даже если воздух вокруг ничто не ограничивает (рис. 1.13): он просто «не успевает расступиться» и сжимается перед столь быстро летящим телом или движущимся газом. «Хлопки» самолета, пролетевшего со сверхзвуковой скоростью — выродившиеся на большом расстоянии в акустические, не способные ничего сломать или передвинуть ударные волны.

Рис. 1.13

Ударные волны возникают не только благодаря деятельности человека. Вверху: компьютерная реконструкция Тунгусской катастрофы, произошедшей над сибирской тайгой в 1908 г. Метеорит (точнее — метеороид) представлял собой ядро неплотного льда весом порядка миллиона тонн. В правой верхней части рисунка видно, что еще при полете ядра в сравнительно разреженном воздухе образовалась УВ (конус ее справа вверху). При входе в более плотную атмосферу, выделение тепла стало столь интенсивным, что метеороид взорвался, сформировав более мощную и иной формы УВ, которая свалила и сожгла лес на площади более 2000 кв. км. Размеры «бурелома» позволили спустя полвека оценить энерговыделение процесса: оно оказалось таким же, как и при взрыве 20 миллионов тонн тринитротолуола. Внизу: после взрывного извержения курильского вулкана Пик Сарычева, в нагретых прошедшей ударной волной облаках конденсированные частицы воды вновь превратились в прозрачный пар, благодаря чему появилось «окно», через которое из космоса и было сфотографировано явление. Известный человечеству рекорд взрывного энерговыделения, произошедшего на поверхности Земли, принадлежит вулкану Кракатоа: при извержении 1883 г. он был оценен, как эквивалентный пяти миллиардам тонн тринитротолуола. В воздух при этом было выброшено около 6 кубических километров пепла, а выродившаяся в акустическую ударная волна была слышна на удалении 4800 км.

Образуют «терзающую легкие и уши» ударную волну выстрел и детонация — потому что газы и в том и в другом случае движутся быстрее звука. На рис. 1.14 видно, что стрелок защитил свои уши от неприятного воздействия ударных волн. Тот же эффект дал бы и глушитель. Ну а чтобы сделать «молчаливой» гаубицу, для «гашения» куда большей, чем у револьвера, энергии ее газов, требуется и глушитель соответствующих размеров.

Рис. 1.14

Сверху — выстрел из револьвера «Магнум» и образование при этом ударных волн. Внешняя, сферическая сформирована воздухом, вытесненным из ствола пулей, а внутренняя, также сферическая — пороховыми газами, вырвавшимися из ствола; конические ударные волны образованы летящей пулей. Плотность энергии внешней волны убывает с расстоянием, УВ замедляется. Видно, что впереди стрелка внутренняя УВ догнала и усилила внешнюю, заставив ее двигаться быстрее. Скорость ударной волны всегда превышает скорость звука в невозмущенной среде, где она распространяется, и обгоняет УВ звук тем заметнее, чем выше давление в ее фронте. Если это давление незначительно, то такую волну называют вырожденной: она мало чем отличается от акустической. В центре: глушитель, укрепляемый на стволе, значительно ослабляет звук выстрела: пороховые газы, сообщив вылетевшей из ствола пуле скорость, далее не расширяются свободно, а «расплываются» в отсеках глушителя: летящая пуля последовательно «открывает» для них все новые отсеки, в каждом последующем из которых давление меньше, чем в предыдущем. Когда пуля вылетает из глушителя, газы выходят из него уже с небольшой скоростью, не образуя ударную волну. Снизу: 155-мм самоходная гаубица ведет огонь с использованием глушителя, громкий звук выстрела не демаскирует орудие.

В метро поезд движется намного медленнее, чем расширялись пороховые газы, вырвавшиеся из «Аризоны», и уж тем более медленнее, чем газы детонации японских бомб и торпед. Мешают образованию ударной волны и помещения станций: в них, как в глушителе, «расплывается» воздушный поток. Так что ударной волны в метро можно не опасаться: длина тоннелей для этого недостаточна, хотя начальная фаза течения газа формируется: перед прибытием поезда стоящие на платформе ощущают «ветер» своими лицами…

…Сквозь шум в ушах начали пробиваться женский визг, доносившийся с дачной веранды, под аккомпанемент дружного бреха окрестных бобиков. «Сейчас выпорют» — мрачно подсказало сознание (такое, хотя и очень редко, случалось). Но на крыльце показались слегка подвыпившие и хохочущие отец и его приятель, генерал-танкист. Генерал, с притворной строгостью насупив брови, проревел: «Слушай, женщины будут просто в отчаянии, если ты развалишь эту халупу!» Я понял, что порки на этот раз не будет…

1.1

Во владениях Стикс[7]

Я не помню своего прадеда. До меня дошла лишь его присказка: «А ты мне куповала?» с которой он, судя по всему — не дурак выпить, приставал к прабабке. Эти освященными многими годами слова стали традиционными и для потомков прадеда за обеденным столом, хотя алкоголь ими употреблялся весьма умеренно.

Григорий Игнатьевич Прищепенко (рис. 1.15), мой дед, родился в 1886 г. под Ростовом на Дону, в семье крестьянина. В юности он приобрел навыки живописи и достиг профессионального уровня: расписывал церкви. Ремесло церковного художника обеспечивает достаток и располагает к нежеланию каких-либо перемен в жизни, но дед обладал, к тому же, еще и довольно острым умом. Григорий Игнатьевич сменил профессию, став электромонтером на железнодорожной станции Прохладная (через которую более чем полвека спустя много раз пришлось проезжать его внуку, направлявшемуся на полигон). По рассказам, дед в то время позволял себе критически комментировать действия властей, хотя язык его все же был недостаточно остр, чтобы его обладателя взяла на заметку полиция. Так или иначе, смена профессии была своевременна: через несколько месяцев «Божiею милостiю Николай Вторый, Императоръ и Самодержецъ Всероссийскiй, Царь польскiй, Великий князь финляндскiй и прочая и прочая и прочая» разразился высочайшим манифестом, в начале которого звучали нотки обиды человека, оскорбленного в святых для славянина чувствах: «С полным единодушием и особою силою пробудились братские чувства русского народа к славянам, когда Австро-Венгрия предъявила Сербии заведомо неприемлемые для Державного государства требования. Презрев уступчивый и миролюбивый ответ Сербского правительства, отвергнув доброжелательное посредничество России, Австрия поспешно перешла в вооруженное нападение, открыв бомбардировку беззащитного Белграда». Далее из «Манифеста» хлестала обида продувшегося в очко игрочишки — дернул карту себе, да с перебором: «Вынужденные, в силу создавшихся условий принять необходимые меры предосторожности, мы повелели привести армию и флот в военное положение», однако, вопреки «заверению Нашему, что принятые меры отнюдь не имеют враждебных ей целей, <Австро-Венгрия> стала домогаться немедленной их отмены и, встретив отказ в этом требовании, внезапно объявила России войну.»

Рис. 1.15

Вверху — автопортрет (акварель) Григория Игнатьевича Прищепенко, моего деда. Снизу — бабушка, Пелагея Александровна.

И, действительно: надо же было Австро-Венгрии уродиться столь непроходимой идиоткой, чтобы в припадке безумия «домогаться» отмены такой до предела лишенной враждебности меры, как объявление о мобилизации[8]!

Упреждение в развертывании и боевом применении войск представлялось для Центральных держав необходимым, поскольку, по завершении у противника (России) мобилизации, его численное превосходство на театре становилось весьма существенным.

Основным в данной ситуации был вопрос, что еще поставить на кон, но как раз на этот счет у игрочишки сомнений не было: «В грозный час испытания да будут забыты внутренние распри. Да укрепится еще теснее единение Царя с Его народом, и да отразит Россия, поднявшаяся, как один человек, дерзкий натиск врага.»

Поначалу-то проблем не предвиделось. Под бренчание поэтических лир, предрекавших, что:

И вновь, как прежде, мы ответим

За Русь мильонами голов,

И вновь, как прежде, грудью встретим

И грудью вытесним врагов!

на призывные пункты ломанулись толпы заволновавшихся о «судьбе славянства». Правда, пииты (в данном случае — господин Н. Агнивцев) вовсе не предполагали, что среди «миньонов» окажутся их собственные головы. Надежда была на то, что:

Пока оружия не сложит

Раздутый спесью швабский гном,

Пусть каждый бьется тем, чем может:

Солдат — штыком, поэт — пером[9].

Последнее из пожеланий опередило время: его, «озвучивали» (до чего омерзительно это жаргонное словцо!), скатываясь до плагиата, луженые глотки «агитаторов, горланов, главарей», требуя, «чтоб к штыку приравняли перо». Впоследствии штык-перья воинов этой славной когорты, ряды которой никогда не убывали, разили на бумаге врагов, не забывая пописывать об «оружии особого рода», о том, что «слово на той войне» ценилось «со снарядами наравне, от орудий любых калибров», и что «поэт в России — больше, чем поэт».

Очевидно, применив, пусть и бессознательно, метод неполной индукции[10] и сформулировав: «железнодорожник в России — значительно больше, чем железнодорожник», дед воспользовался тем, что людей этой ценной профессии не призывали в армию. К тому же, у жены, Пелагеи Александровны (в девичестве — Подколзиной, 06 августа 1915 года родился сын Борис.

Чудовище Мировой войны оказалось прожорливее, чем ожидалось, но тем ярче должна была воссиять слава победоносного полководца. Игрочишка суетливо поспешил утвердиться на посту Верховного главнокомандующего. Был он любящим мужем и отцом, но из проявленных им «в грозный час испытания» качеств выделялись никогда не изменявшее ему упрямство да умение подбирать для подвергающегося военной нагрузке сложного государственного механизма исключительно ржавые, с сорванной резьбой «винтики» — людей, личная преданность которых трону могла соперничать разве только с их некомпетентностью в порученном деле. Так что позже, летом 1918 года за все пришлось-таки расплатиться лично, да не только своей жизнью, но и жизнями детишек, виноватых лишь в том, что были они одной с неудавшимся полководцем крови.

За войной последовала революция, а за ней — и новая война, Гражданская. В железных дорогах нуждались все конфликтующие стороны, и это давало шанс уцелеть.

Борис подрастал, окончил 7-летнюю школу в Гудермесе, слесарил в паровозном депо, а в 1932 г. поступил в Новочеркасский индустриальный институт. Доучиться молодому комсомольцу не дали, «мобилизовав» на Ростовский завод сельскохозяйственных машин. Большевистская власть не считалась с желаниями молодых людей и те, кто отказывался от таких предложений, потом имели основания пожалеть.

Тем временем Григорий Игнатьевич переехал в Москву: не давало покоя желание проявить талант инженера. В Центральный аэрогидродинамический институт им был послан проект «махолёта», причем была даже построена демонстрационная модель (рис. 1.16). Можно сказать, что дед начал свою карьеру так же, как герой одного из тогдашних кинофильмов, который сочинил о себе самом нижеследующее.

Рис. 1.16

Модель «махолета», построенная Григорием Игнатьевичем.

Стихом я, правда, не очень-то владею

И славы Пушкина, ребята, не ищу.

Но я имею одну техническую идею.

И я эту идею для пользы социализма — воплощу!

Военная авиация в СССР бурно развивалась, конструкторов не хватало. Несмотря на отсутствие институтского образования, Григория Игнатьевича приняли на работу в конструкторское бюро Н. Поликарпова, истребители И-16 которого потом воевали в Испании.

Конечно, должность, на которую взяли в начале 30-х годов инженер а-самоучку, была невысокой. Пока Григорий Игнатьевич осваивал профессию, институт сотрясали катаклизмы, вызванные арестами и расстрелами разнообразных «вредителей», которых доблестные органы выявляли на всех уровнях институтской иерархии, и чем выше был этот уровень, тем более вероятным было однажды дать следователям «чистосердечные показания». О славной невидимой страде поведал, не без некоторой рисовки, комиссар

государственной безопасности 1-го ранга Л. Заковский в книге «Шпионаж капиталистических государств»:

«Они давали несуразно много деталей, чтобы потребовалось много нового инструмента, новых станков, усложняли технологический процесс, так что дня его осуществления потребовалось бы много времени и даже переоборудование завода. Они говорили: да, можно было сделать проще, но так как они хотели сорвать военный заказ, то намеренно усложняли процесс производства».

Очевиден универсализм подхода: если бы количество деталей было заказано «впритык» и, вследствие неизбежного брака, на сборке имел место некомплект, то и такое «вредительство» тоже вполне устраивало, как вполне оправдывающее применение «высшей меры социальной защиты».

Дефектом стиля в эпистолярных упражнениях достославного товарища Заковского было использование штампа «провокатор царской охранки», в то время как «разоблаченные» признавались, по его же данным, лишь в доносах, а ранга «провокатора» достоин лишь тот, кто, будучи внедрен в круг неблагонамеренных, именно что провоцирует активные действия. И, действительно: начальство отчиталось в выплаченных «срэдствах», доложило наверх о раскрытии «марксистского кружка», а в нем процветают лишь говорильня об «освобождении человека труда» да свальные половые сношения. В такой застойной атмосфере свежая идея — «экспроприировать банк» — вызывает энтузиазм по обе стороны баррикад, потому как всем ясно, что при распределении экспроприированного не будет вестись персонально ответственный бухгалтерский учет. Нытики, понятно, загундят: «А где оружие взять, а как избежать случайных жертв?» Но не смехотворно ли упоминание о каких-то «жертвах», когда дело идет о революции (с одной стороны) и о государственных интересах (с другой)? А уж оружие-то для хорошего дельца…

Слово «провокатор», вероятно, казалось более ярким, хлестким по сравнению с сереньким — «стукач», что вполне извинительно: и в наше время как град по лысине барабанит не к месту употребляемое, заимствованное из ядерного лексикона словцо «эпицентр». Но в строгие тридцатые лексическая некорректность комиссара государственной безопасности 1-го ранга была приравнена к донесению о пленении в окопах незримого противостояния «языка» в звании полковника, в то время как взят был лишь ефрейтор. За очковтирательство (а может — и не только) ошибочно именовавшийся когда-то «товарищем» и «комиссаром» был расстрелян.

Энтузиастов, убежденных, что «у нас просто так никого не сажают», в те времена было предостаточно, но Григорий Игнатьевич был достаточно умен, чтобы уловить разницу между методами царских сатрапов и железных рыцарей революции. Он прочно запер свой рот на замок, избегая любых разговоров на политические темы, даже в кругу домашних. Сейчас трудно сказать, использовал ли он все возможности карьерного роста, но, во всяком случае, минимизировав риски, смог без эксцессов доработать до пенсии, которую получил в конце 50-х.

В 1934 году приехал в Москву и поступил в Институт связи Борис. Ему снова не повезло — сначала институт перевели в Ленинград, а потом «добровольно» зачислили всех студентов выпускного курса в военные академии. Окончание Борисом Академии связи РККА совпало с началом «зимней» войны 1939 г. с Финляндией — одной из многих, развязанных Советами.

К этому времени в СССР была создана достаточно развитая промышленность (о том, за счет чего и кого это было сделано — немного позже), чтобы вооружить армию, на которую «вождями» возлагались надежды более чем претенциозные. Так, главный политработник, Я. Гамарник, на активе Наркомата обороны 15 марта 1937 г., протрубил:

«Большевистскую миссию Красная армия будет считать выполненной, когда мы будем владеть земным шаром»!

Хотя, не имея в своем распоряжении машины времени, я не мог присутствовать на том мартовском совещании, мне довелось побывать на многих других, на которых выступления мастеров проникновенного комиссарского слова считались обязательной частью программы. Времена, конечно, были уже иными, к людям относились чуть «мяхше» и многие офицеры перед такими номерами вытаскивали блокноты, чтобы потом повеселить домашних или сослуживцев, предваряя цитату примерно так: «Наш-то вчера засадил!» В тридцать седьмом всем без исключения было ясно, что «всемирные» трели — не более чем аранжировка мелодии, сочиненной предельно высокопоставленным «композером». От исполнителей же требовалась максимально возможная верноподданическая голосовая сладость. А «комиссар из комиссаров», прознав о близком аресте, застрелился.

А може — и не в недостатке сладости заключалась коллизия, а просто обманулся «композер» в своих заветных чаяниях и улучшил собственное мнение о себе, поменяв местами причины и следствия, находя объяснение неудачам в нерадивости других. У Рабоче-крестьянской Красной армии всего было больше: и танков, и самолетов, не говоря уж об артиллерии — и полевой, и особой мощности. Но количественными данными можно мощно козырять на совещаниях, а вот насколько эффективно заработает военная машина «в поле» — зависит главным образом от умения тех, в чьих руках находится техника. Профессионалов же сладкоголосые недолюбливали, используя «ленинские принципы подбора кадров» оттесняли, норовя при всяком удобном случае подставить под топоры бойцов невидимого фронта.

…Финны возмутительно не выполняли предписания адептов «самого передового, единственно верного учения»:

Много лжи в эти годы наверчено

Чтоб запутать финляндский народ.

Раскрывай же теперь нам доверчиво

Половинки широких ворот!

Действительно, «наверчено» было много, и даже срочно создано «народное правительство Финляндии» во главе с коминтерновцем О. Куусиненом, которое обратилось за помощью к отцу и учителю, а также вождю всех времен и народов. Но с доверчивостью «запутанных» дело обстояло туго (рис. 1.17): Суоми оказалась крепким орешком, противник был очень упорен в обороне, широко применял минирование.

Рис. 1.17

Сверху — обложка пластинки с финской песней «Нет, Молотов!». Обращаются к Народному комиссару иностранных дел без приличествующей европейцам культуры: мол, «врёшь, как Бобриков» (царский генерал-губернатор Финляндии, оставивший о себе неуважительную память). В центре — очаровательная финская девушка с «коктейлем Молотова» (бутылкой с горючим и фитилем), которым не располагавшая достаточным количеством противотанковых средств финская армия пыталась сдержать навал советской брони. Финны сосредоточили свое внимание на Молотове неоправданно: он был всего лишь «говорящей головой» другого «товарища», который и принимал все важнейшие решения (снизу).

В Военной академии связи были спешно разработаны и изготовлены индукционные миноискатели[11]. Эти примитивные устройства объявили «совершенно секретными» (от мании все засекречивать Советы не смогли избавиться до конца своих дней) и отправили в Действующую армию. Курсантов проинструктировали: при угрозе захвата противником — подорвать миноискатель гранатой, а самому застрелиться, чтоб ненароком не выдать «секрета». Борис был направлен (рис. 1.18) в 262-й отдельный саперный батальон 18-й стрелковой дивизии. Кадровая, хорошо вооруженная, она медленно продвигалась, тесня несколько финских батальонов. Саперный взвод, которым командовал Борис, занимался, конечно, не только разминированием, приходилось подрывать заграждения, расчищать завалы, а иногда и пополнять цепи пехоты — потери были тяжелыми.

Рис. 1.18

Предписание в Действующую армию.

Сплошной линии фронта на Петрозаводском направлении не было: бои шли в основном за дороги, потому что толщина снежного покрова в лесах превышала метр. Финские диверсанты — отличные лыжники — обходили советские части и минировали пути их снабжения. Однажды во взвод, «зачищавший» от мин тыловую дорогу, прибежал красноармеец с выпученными глазами. Едва отдышавшись, он сообщил: впереди — не части своей дивизии, а финны. Через час на дороге появилось их довольно многочисленное подразделение.

Это были не диверсанты. Противник скрытно сосредоточил достаточные силы и замкнул «мотти», а командование дивизии упустило время и не смогло организовать прорыв. Хотя взводу повезло не оказаться в кольце, последующие несколько дней были кошмаром — уходить пришлось по заснеженному лесу, под огнем снайперов. Заснуть или получить даже нетяжелое ранение означало гибель — смерть на тридцатиградусном морозе не заставляла себя ждать. Борис и его солдаты вышли к своим с оружием и разбитым миноискателем, что спасло от трибунала. О методах «перековки оступившихся» техник-лейтенант представление имел: еще во время учебы в институте будущий связист проходил практику на строительстве дальневосточной железной дороги, побывав на одном из островов архипелага ГУЛАГ (рис. 1.19).

Знамя дивизии захватили финны. Вынесенного из окружения командира, комбрига Кондрашова, раненого и больного, лежавшего на носилках, перед строем немногих оставшихся в живых подчиненных, расстреляли. Расстреляли и многих других офицеров дивизии.

Рис. 1.19

Напоминание о «туре» Бориса Прищепенко на один из «островов» архипелага ГУЛАГ.

Поняв, что Зимняя война отнюдь не будет легкой прогулкой, советское руководство подтянуло много свежих соединений и те, не считаясь с потерями, навалились на финнов. Для «политического руководства» на фронт прибыл Л. Мехлис — эмиссар Сталина, имевший полномочия расстреливать каждого, кто «трусит и саботирует». На заснеженной тропинке, ведущей к штабу, Борис, возвращавшийся оттуда после награждения медалью «За боевые заслуги», повстречал сановника со свитой. Несмотря на то, что лейтенант, отдав честь, отступил в снег, освобождая тропинку, охранник Мехлиса ударил Бориса в грудь прикладом автомата (во фронтовых частях автоматы ППД тогда были редки, но тут-то охранялось самое дорогое!) и продержал под прицелом лежащего в снегу офицера, пока не прошел, конечно же, «ничего не заметивший» хозяин. Так что благодарность государства за исполнение воинского долга была комплексной.

Предвижу, что, по прочтении сего, многие сморщенные от долгого нахождения в служебно-серьезном состоянии личики исказит дидактическая гримаска: «Зачем же делать столь далеко идущие выводы из частного случая? Партия решительно осудила перегибы и злоупотребления того же Мехлиса. И не государство ответственно за произвол отдельных лиц!»

Любопытно, за что тогда вообще ответственно государство, если не за действия высших своих представителей? Закон-то требует удовлетворения даже от хозяина кусачей собаки! И приняло ли бы само государство аналогичные объяснения (мол, товарищи уже сурово осудили) от гражданина, слегка настучавшего по Первому лицу?

Логика как раз говорит о том, что именно государство поощряет своих холуев, выполняющих грязноватую работенку, связанную с массовыми ли расстрелами, с басманным ли правосудием, с конфискацией ли сбережений, а потом — прячет замаравшихся, но вполне удовлетворенных материально «исполнителей» за ширмой «осуждения», исподволь демонстрируя тем самым кандидатам на аналогичные миссии желательность таких действий в его, государства, интересах.

… Какая из сторон достигла своих целей в Зимней войне — пусть судит читатель. Финская армия была сломлена подавляющим численным и техническим превосходством противника и отошла со «спорных территорий». Но, с другой стороны, послуживший в царской армии, компетентный и, видимо, хорошо знавший психологию, маршал Густав Маннергейм представлял, какой месседж надо послать, чтобы большевистские власти больше не пытались «освободить финский народ от ига эксплуататоров». Сопротивление избавило Суоми от кипучей деятельности бойцов невидимого фронта, связанной с массовым вывозом туземцев в Сибирь, бессудными расстрелами, «переводом народного хозяйства на социалистические рельсы» и многих других неизбежных атрибутов этого процесса. Недалекие географически другие страны Прибалтики, решившие в аналогичной ситуации «не залупаться», этого хлебнули сполна, чем и объясняется их экзальтированное поведение в наши дни.

В мае 1940 Борис Прищепенко получил предписание прибыть в распоряжение Разведуправления Генерального штаба. Курсантов обучали радиоделу, тактике и стратегии, стрельбе из разного оружия, прыжкам с парашютом, прочим наукам военных разведчиков. И, конечно, велась партийно-политическая работа. Излюбленным вопросом преподавателей на семинарах был: «Как вы считаете, сближение СССР и Германии носит идеологический, глубинный или же временный характер?». Преподаватель расплывался в довольной улыбке, если слышал не отклоняющийся от «единственно правильной линии партии» ответ: «Глубинный, потому что там, как и у нас, строят государство рабочих и крестьян, пусть и своими методами[12]».

…В отношении Германии «линия партии», в отличие от внутренней политики[13], действительно не знала колебаний.

Симпатии между странами были крепкими, что объяснимо: одну после Первой мировой войны душили репарациями, другую недолюбливали из-за рецидивных попыток учинить революции у соседей а также отказа платить долги по займам. Товарищи по несчастью трогательно помогали друг другу создавать танки и самолеты, налаживать производство отравляющих веществ — дабы обойти «кабальный Версальский договор».

Такой твердый курс выгодно контрастировал с политикой «империалистических хищников», напоминавшей движения известной субстанции в проруби: они «сливали» своих союзников (как «примкнувшую» к англо-французскому блоку Чехословакию). «Освоение» Австрии и Чехословакии окрепшей Германией вызвало неудовольствие «плутократий» и даже Муссолини (союзника фюрера по Стальному пакту), но тем острее было наслаждение польских «друзей», урвавших свой «чешский кусок». В адрес «гоноровых панов» с британских берегов раздалось обидное: «европейские гиены!». Потом, правда, вышли слезоточивые книжонки, одна — с характерным названием «Изнасилование Польши». Однако, наблюдая двойное проникновение в Речь Посполиту фюрера, а также «вождя и полководца всех времен и народов», не забыли приказать англо-французским войскам «Обождать!», несмотря на данные Польше незадолго до этих событий гарантии безопасности. Экзерсисы этой «большой европейской политики» закончились плохо — во всяком случае, для тех, кого не отделял от прущих вперед германских танков Ла-Манш (рис. 1.20). Ну, а дружба СССР и Германии была не только «глубинной», идеологической, но и крепкой, солдатской (рис. 1.21).

Рис. 1.20

Польский солдат предъявляет претензию джентльмену, похожему на британского премьера: «Англия! Твоих рук дело!». Аналогичное озарение снизошло и на французского военнослужащего: «Это все англичане сделали!».

Пропаганда Германии (где были изданы плакаты) эксплуатировала присущую большинству людей склонность винить в своих поражениях других.

…Курсантам раздали фотокопии планов бывшего польского Белостока (карты уже считались «секретными», как и карты всего СССР). Стажеров послали туда, чтобы они могли освоиться, научиться хорошо одеваться, сидеть в кафе, раскованно вести себя — всему этому в разоренных большевистскими экзерсисами городах СССР научить было уже нельзя. Главной же учебной задачей было вскрыть создаваемую под Белостоком группировку своих войск, которые прибывали, в песенной форме информируя население и убеждая друг друга в том, что:

«И на вражьей земле мы врага разгромим

Малой кровью, могучим ударом!»

Рис. 1.21

Сверху: комбриг Кривошеин и закончивший советское танковое училище генерал-полковник Гудериан принимают совместный парад в поверженном польском Брест-Литовске (впоследствии ставшем известным как город — Герой Брест). Снизу — карикатура во французской газете тех лет: «Вам молоток? Прошу!»

Улицы «новых советских городов» оживляли густо расклеенные политработниками плакаты, обернувшиеся трагедией несбывшихся надежд для лиц нетрадиционной сексуальной ориентации (рис. 1.22).

Рис. 1.22

Плакат времен счастливого «вызвалення».

Курсанты фотографировали мосты, подбирали подходящие места для диверсий, изучали передвижения воинских эшелонов. Иногда они фотографировали и друг друга (рис. 1.23), хотя это категорически запрещалось и о доносе на однокашников, подкрепленном фотоснимком, мечтал любой мало-мальски честолюбивый стукач. Опасностей и без этого хватало: никто и не думал предупреждать «органы», что в районе Белостока действуют свои стажеры и сотрудники НКВД вполне могли стрелять в «шпионов». Сдаваться же курсантам не хотелось — это означало конец карьеры.

Рис. 1.23

Сверху: Б. Прищепенко выполняет учебную задачу на улице Белостока.

Снизу — план этого города.

…Белостокская группировка была наступательной. Товарищ Сталин… готовился воткнуть пролетарский шкворень в спину дружка, занятого войной с Англией. Однако Адольф оказался коварен, а германские генералы — куда лучше подготовленными профессионально, чем «одухотворенные бессмертными идеями Маркса-Энгельса-Ленина-Сталина», советские коллеги. Удар Второй танковой группы[14] вермахта в июне 1941 г. по войскам на белостокском выступе привел к полному их краху, несмотря на то, что краснозвездных танков и самолетов было не только намного больше, среди них значительную часть составляли машины, качественно превосходившие немецкие (например — танки Т-34 и КВ). Воспоминанием о некогда мощной группировке остались лишь котлы, обозначения которых покрыли трупными пятнами штабные карты Западной Белоруссии: кошмарная участь «окруженцев» ожидала более полумиллиона военнослужащих.

Бесспорно, такой результат больно задел самолюбие товарища Сталина: неприятные логические выводы следовали из его же собственного поучения: «Чтобы руководить — надо предвидеть», которое он преподал еще в 1928 году активу московской парторганизации. Растерявшись, он продемонстрировал, однако, что свою репутацию намерен защищать отнюдь не только мерами «сурового партийного осуждения»: командующего фронтом Д. Павлова расстреляли «як суку и гада», купно с генералами фронтового штаба и многими офицерами.

В своих провалах власть продолжала винить после войны и простых граждан: многие, кому повезло выжить в плену, прошли через ГУЛАГ, а буквально всем из них долгое время не доверяли (в анкетах, заполнявшихся при приеме на любую работу, надо было отмечать пребывание в плену или на оккупированной территории).

Не хочется отбирать хлеб у В. Суворова и других историков, пускаясь в рассуждения о полководческом мастерстве и потерях в той войне. Поделюсь личным впечатлением: в конце 80-х мне случилось посетить Генштаб. Мой технический вопрос, конечно же, был «последнестепенным», там в авральном порядке шла подготовка договора о сокращении вооруженных сил в Европе. Я разговаривал с «направленцем», а за соседним столом несколько офицеров готовили одну из многочисленных справок, необходимых для переговоров. Я не прислушивался к их дискуссии, пока не услышал громкий выкрик одного из них, очевидно — протестовавшего против сокращений: «Да в сорок первом наша вчетверо превосходящая танковая группировка не смогла их сдержать!» «Вчетверо ли?» — подумалось мне. К тому времени я уже знал, что крупнейшим танковым сражением Второй мировой было не Прохоровское, а произошедшее в конце июня 1941 г. у западноукраинского местечка Дубно. Остановить прорыв германской танковой группы (650 боевых машин) там должны были шесть мехкорпусов, насчитывавших 4000 танков — больше, чем у вермахта на всем советско-германском фронте! Пока мехкорпуса нащупывали противника, занимали исходные позиции, в частных стычках было потеряно более 1000 (!) танков. Начальника штаба Юго-Западного фронта Пуркаева терзали плохие предчувствия, он предложил превратить в доты оставшиеся танки, зарыв их на пути немецкого клина. Но тут (а як же ж!) вмешалось «политическое руководство» — член Военного совета Н. Вашугин.

«Все, что вы говорите, Максим Алексеевич, — он подошел к карте, — с военной точки зрения, может быть, и правильно, но политически, по-моему, совершенно неверно! Вы мыслите как сугубый военспец: расстановка сил, их соотношение и так далее. А вы подумали, какой моральный ущерб нанесет то, что мы, воспитывавшие Красную Армию в высоком наступательном духе, с первых дней войны перейдем к пассивной обороне, оставив инициативу в руках агрессора! А вы еще предлагаете допустить фашистов вглубь советской земли! Если бы я вас не знал как испытанного большевика, я подумал бы, что вы запаниковали».

После сражения полководцы «славной плеяды» затаили на противника крепкую обиду. Один из них впоследствии писал: «Причина успеха немцев заключалась в хорошей разведке местности и наших сил». Похоже, сам он, полагаясь на подавляющее превосходство, считал вполне допустимым руководить боями по «неподнятой карте» (именно так он и действовал через два года под Прохоровкой, приказав своей армии наступать через овраг, оказавшийся для ее танков непреодолимым). Другой жаловался, что «после неравного (интересно, какая из сторон превосходила?) боя 20-я танковая дивизия превратилась в стрелковую…», но и это было явным преувеличением: после сражения «дивизию» переформировали в батальон, который потом сгинул в окружении под Киевом…

Приходилось читать и современные военные труды, в которых «второстепенность» Тихоокеанского театра пытались доказать, сравнивая американские потери на этом театре с потерями на советско-германском фронте. Истоки такой логики поясняет одна из сталинских телеграмм представителю Ставки: «Вы требуете сместить командующего фронтом и заменить его кем-то вроде Гинденбурга[15]. Вам должно быть известно, что у нас нет в распоряжении Гинденбургов…»

Рис. 1.24

На параде Победы в Берлине. В центре — генерал Дж. Паттон и маршал Г. Жуков, между ними — майор Б. Прищепенко; сверху — американский генерал Л. Клей, справа — британский генерал Р. Робертсон.

…Борис еще до того как заработала «белостокская мясорубка», был отозван в Москву, а 16 октября 1941 года убыл в США. Там он работал в составе Советской закупочной комиссии, но занимался, конечно, не только закупками военного оборудования. Видимо, скрытая от посторонних деятельность тоже была успешной, потому что его дважды повышали в звании и награждали орденами. Он бегло говорил по-английски и был знаком со многими представителями правительственной и промышленной элиты США. В июне 1945 года молодой майор был, в качестве представителя ГРУ, командирован в штаб маршала Жукова в побежденной Германии. Борис Григорьевич присутствовал на важных переговорах (рис. 1.24) со многими высшими военными западных стран и был награжден американским орденом «Бронзовая звезда». В Германии он познакомился со своей будущей второй женой, Харьковой Генриэттой (Гитой) Георгиевной. Первый брак, заключенный с советской гражданкой в США, он расторг. Позже развод имел «последствия»: когда, в августе 1945 года, готовился визит генерала Эйзенхауэра, маршал Жуков вспомнил о хорошо знающем английский язык офицере ГРУ, однако ему доложили, что «имеется материал». Затребовав досье и выяснив, что там нет ничего, кроме сочиненных задним числом доносов обиженной дамочки о разговорах на рискованные темы, маршал, наорав на офицера, своей властью «допустил» его (рис. 1.25). Благодаря этому случаю, Борис удержался «на краю», но перспективы дальнейшей службы в ГРУ представлялись сомнительными.

Рис. 1.25

Генерал Д. Эйзенхауэр, впоследствии — президент США в качестве гостя маршала Жукова. Встреча на Центральном аэродроме Москвы. Второй слева — майор Прищепенко.

Гита Харькова тоже была командирована в штаб маршала Жукова, но другим ведомством — Министерством иностранных дел. Ее документы (рис. 1.26) подписал заместитель министра А. Вышинский, в недалеком прошлом — Генеральный прокурор СССР. Гитлер, когда хотел поощрить Роланда Фрайслера — штамповавшего смертные приговоры председателя своего карманного Народного суда — называл его «нашим Вышинским», но Фрайслеру было далеко до масштабов советского коллеги. В 1945 году готовился Международный трибунал над германскими военными преступниками и Г иге предстояло работать там переводчицей — она в совершенстве знала немецкий язык, проведя детство в Германии.

Рис. 1.26

Командировка Г. Харьковой, подписанная Вышинским.

Как и ее мать, родившаяся в 1892 г. в Полтаве Елизавета Николаевна (рис. 1.27), Гита Харькова окончила Московский университет. У ее отца, Георгия Ивановича, из витебских крестьян, образование было незаконченное высшее. Он придерживался левых убеждений, в 1913 г. вступил в большевистскую партию и участвовал в Октябрьском перевороте в Петрограде. В конце июля 1918 г. дед был вызван в Кремль. После бесед с Лениным, а также со Сталиным и основателем советской тайной полиции (ВЧК) Дзержинским, Георгия Ивановича назначили начальником Главного таможенного управления министерства внешней торговли. Такое назначение вполне соответствовало «ленинским принципам подбора кадров», в соответствии с которыми не профессионализм, а доказанная преданность «идеалам» была главным основанием для успешной карьеры.

Рис. 1.27

Георгий Иванович и Елизавета Николаевна Харьковы. Снимки скопированы с документов. На фотографии дедушки — печать Революционного штаба города Саратова, на бабушкиной — печать Логического факультета МГУ.

Правда, в случае с Георгием Ивановичем выбор не был провальным — дед пользовался репутацией компетентного специалиста, потому что и позже Дзержинский, бывший не только главным палачом, но и менеджером большевистского режима, часто обращался за консультациями по финансовым вопросам к нему лично (рис. 1.28). Карьера деда Жоржа была иного, чем у деда Гриши, типа: это была «ударная возгонка» на довольно высокий уровень с последующим снижением этого уровня. Как члену коллегии министерства, Георгию Ивановичу пришлось выполнять много работы за границей, в частности, участвовать в судебных процессах в Англии по поводу возвращения остававшихся там русских судов. В 1929 году его назначили в руководство советского торгового представительства в Германии. В Берлин переехала и его жена вместе с рожденной в 1919 г. Гитой. Деду повезло в том отношении, что он оказался вдалеке от страшных эксцессов, связанных со становлением большевистского государства. Тем не менее, вонь «ассенизационной работы во имя будущих поколений» ощущалась и в Германии: перебирая старые открытки с обычными пожеланиями здоровья, впечатлениями от поездок и прочей чепухой, я наткнулся на одну — из Гамбурга. В ней дед, в совершенно чуждой ему манере, восхищался энтузиазмом ударников-стахановцев, совершавших круиз на пароходе «Абхазия». Трудно не предположить, что в данном случае он опасался, как бы на его примере не «научили бдительности многие тысячи советских людей», чем неустанно занимались герои незримых битв, вроде того же Заковского:

Рис. 1.28

Конверт личного письма Ф. Дзержинского Г. Харькову.

«В одной из квартир была получена открытка из заграничного порта. Того, кому она была адресована, дома не было. Соседу открытка показалась подозрительной. Поскольку адресата не было

дома, он эту открытку направил в НКВД, и совершенно правильно сделал. Это — бдительность честных советских людей, для которых нет ничего дороже интересов социалистической родины.»

В стране же происходило вот что. Путь ей «предначертал», к тому времени уже умерший, «великий» Ленин, который на избранном им самим профессиональном поприще был крайне неуспешен. То есть, учился-то он вроде и хорошо, но, когда дело дошло до применения знаний, молодой юрист проиграл все порученные дела. Ему, злобному и самолюбивому, отягощенному многими комплексами, было невыносимо выслушивать неизбежные в подобной ситуации колкости. Оставалось убедить самого себя в том, что ему известны истины, недоступные другим — это позволяло «парить над полем боя», свысока комментируя суету людишек «внизу».

Опять же, не хочу углубляться в анализ причин, приведших его компашку к власти (роль немецких денег, беспомощность «временных» и прочее): так или иначе, это произошло. Но надо было еще доказать, что случившееся — закономерное торжество «единственно верных» идей. Вначале все у дилетантов валилось из рук: отмена денег, продразверстка, мировая революция… Пробовали привлекать «буржуазных спецов» — вроде и удержались, но очень уж неуверенно себя ощущали: усиление влияния профессионалов автоматически вело к вытеснению «идеологов». И тогда власть решили укрепить, израсходовав потенциал очень существенной части народа — крестьян — на беспрецедентное усиление чиновников и карателей.

…В начале 90-х годов XX века расползлась, без каких-либо катастрофических последствий, система партийного руководства. Но крестьянство-то всем было жизненно необходимо: кому же еще кормить громоздкую пирамиду государства! И тут-то на стороне «ума, чести и, так сказать, совести ихней эпохи» сыграла инерция мышления «используемых»: вставать на заре и вкалывать, вкалывать… Продукты у них отбирали, доводя до людоедства, уничтожали тех, кто сопротивлялся (то есть — наиболее способных хозяйствовать — им было, что терять), обогащая тем самым деревню злобными и завистливыми лодырями. Но инерция привычки пёрла и пёрла вперед огромную массу.

Какой могла бы быть рациональная стратегия крестьян (об этом мне пришлось задуматься в начале 90-х, когда в аналогичной ситуации оказалась военная наука и оборонная промышленность)? Власти не удалось бы блокировать мощный сигнал обратной связи, если бы крестьяне прекратили производство продовольствия, а перешли на сбор грибов, ягод, лебеды, сосредоточившись на своем выживании[16]. Это потом потерявшие пассионарность рабочие стали писать слезливые письма «наверх», вспоминая о том, как при царе им доводилось есть вдоволь (ответ был дан в Новочеркасске, где их демонстрацию расстреляли). Ну, а сразу после революции они записывались в продотряды, шли «отымать хлеб у мироедов». Неадекватная реакция крестьян на неблагоприятное возмущение

привела к тому, что, под прикрытием трескотни сладкоголосых, чекистско-военно-промышленное преобразование страны состоялось.

Начались «сталинские чистки», поволокли в «инквизицию» (правда, пока — в партийную) и Харькова, а член политбюро большевистской партии А. Микоян отозвался о нем как о «подозрительной личности». Все трое последователей на посту главы таможенного управления (Потяев, Руденберг и Охтин) были уже расстреляны. Георгию Ивановичу неимоверно повезло: то ли план по расстрелам был выполнен, то ли механизм репрессий дал сбой — так или иначе, он не угодил меж ржавых шестерней «пролетарского правосудия» (рис. 1.29). Сделав выводы для себя, дед в дальнейшем избегал работы на высоких постах, предпочитая возглавлять бухгалтерский отдел морских перевозок.

Рис. 1.29

Протокол заседания центральной контрольной комиссии о «партийном» расследовании деятельности Г. Харькова.

Борис и Гита Прищепенко (рис. 1.30) в 1947 г. вступили в брак, а 04 ноября 1948 г у них родился сын Александр — будущий автор этой книги.

Рис. 1.30 Гига и Борис незадолго до свадьбы

1.2

Выстрелы и трассы

В совсем юные годы будущие интересы проявлялись разве что в том, что бесспорным моим предпочтением пользовались документальные фильмы о войне. Отдыхая, вместе с родителями на

побережьях Черного и Балтийского морей, в Кавказских горах, в местах боев я находил патроны, а иногда и неразорвавшиеся снаряды. Снаряды отец выбрасывал, объяснив, что они очень опасны, а патроны разрешал брать с собой и разряжал их, добывая порох, на пламя от горения которого я заворожено смотрел.

На вопросы, почему стреляют пушки и летают ракеты, отец и оба деда дали методически неудачные объяснения, из которых я сейчас помню только, что в них упоминался расширяющийся газ. Ошибка состояла в том, что им не следовало выходить за рамки пока еще немногих детских впечатлений. Тогда мои представления о газах исчерпывались наблюдениями за их выделением из газированной воды да за надуванием воздушных шариков. Содержавшие много непонятного объяснения взрослых были мысленно отвергнуты, уступив место убеждению, что снаряды двигает «огонь», который я видел, когда смотрел на горящий порох. То, что «огонь» может двигать даже такую махину, как паровоз с прицепленным к нему составом, в личные наблюдения укладывалось: по дороге в отпуск отец, на правах потомственного железнодорожника, попросил паровозную бригаду взять меня в кабину. Впечатления от ревущего в топке пламени остались на всю жизнь.

Если не придираться к терминам, «огневое» объяснение не было совсем уж неверным: ведь огонь мы видим благодаря тому, что нагретые газы при переходе их атомов и молекул в основное — невозбужденное — состояние испускают свет. Но это — не оправдание для взрослых: при объяснении явлений ребенку надо стремиться к корректности, несмотря на неизбежные упрощения.

Например, продемонстрировать работу, совершаемую газами, и закон сохранения импульса можно было, надувая тот же воздушный шарик и отпуская его затем в свободный полет. Правда, потом не избежать выяснения, почему этот полет неустойчивый, «рыскающий», но следует смириться с тем, что цепь подобных вопросов не оборвется долгие годы.

Недалеко от дома открылась спецшкола № 3 — в ней углубленно изучали немецкий язык, на котором преподавались и некоторые предметы. В 1956 году я поступил туда, пройдя конкурс, уже умея читать и писать. Отец любил фотографировать сам и к девятому дню рождения подарил дешевый фотоаппарат и мне. Фотографирование стало увлечением, но, впрочем, не главным: мне случилось увидеть, как мальчики постарше заворачивают в фольгу скрученную фотопленку (тогда она делалась на основе из низконитрованной целлюлозы) и бросают это устройство в костер. Большинство «ракет» вертелось на месте, испуская зловонный дым, но некоторые красиво взлетали, оставляя за собой дымный шлейф и падали, пролетев несколько метров. Это были годы запусков первых советских спутников, старты ракет часто показывали по телевидению и мысль о том, что такие же огненные шлейфы и летящие вдаль ракеты можно, пусть и в меньшем масштабе, сделать самому, не давала покоя. Все запасы ненужных негативов у отца были изъяты. Отец понимал, что это увлечение не совсем безопасно, но, в конце концов, перестал противиться и даже разъяснил, что у настоящих ракет газы истекают из заранее сделанного сопла. Технология изготовления сопла была быстро подобрана — в отверстие пленочного рулона вставлялся карандашный грифель, рулон обматывался фольгой, фольга обкручивалась вокруг грифеля, обматывалась ниткой, после чего грифель вытаскивался. Из медной проволоки были спаяны простейшие направляющие (паять научил отец). Под ракету ставилась небольшая спиртовка и через минуту топливо ракеты воспламенялось. Большинство пусков фотографировалось. Уже гораздо большее их число заканчивалось полетом (рис. 1.31), но далеко не все.

Рис. 1.31 Пуск ракеты в Серебряном бору

Просмотр исторических фильмов привел и к опытам в области артиллерии. Металлическая трубка сплющивалась с одного конца и возле сплющенной части сверлилось отверстие (дрелью научил пользоваться отец). Потом в пушку набивался терочный состав со спичечных головок. Выстрел я сначала пытался произвести, как в кино — поднося к отверстию пропитанную одеколоном подожженную вату. Ничего не вышло (примечание спустя 45 лет: горячие газы в основном поднимались вверх, мешал и отбор тепла стенками отверстия). Тогда на спиртовке бала раскалена проволока и просунута в запальное отверстие. Пушка оглушительно бабахнула. Правда, раскаленной проволокой сбивалась наводка. Позже к отверстию просто прикреплялась спичка, которая поджигалась другой спичкой. Форс пламени при этом проникал к заряду достаточно надежно.

Неожиданные звуковые эффекты вызывали энергичную реакцию домочадцев. Мама и бабушка протестовали, говорили о том, как легко потерять глаз, иногда украдкой выкидывали любимые игрушки. Реакция же мужчин была тайно-благожелательной, а не чаявший души во внуке дед Жорж однажды купил по своему охотничьему билету две большие банки пороха, черного и бездымного. В гостях у другого деда можно было наиграться магнитами и получить их в подарок, но, порох, конечно, был интереснее. Это было неимоверное богатство, но в обмен на него пришлось дать обещание проводить опыты только в присутствии взрослых мужчин. Но отец и дед пропадали на работе, а ожидание воскресений было слишком томительным. Помог случай: в близлежащем парке, был найден полый корпус артиллерийского снаряда калибром 203 мм, вероятно — одного из учебных, с которыми еще до Первой мировой войны тренировались гаубичные расчеты в Ходынских лагерях (в этом районе стоит наш дом). Это была надежная взрывная камера. Снаряд был притащен домой, началась кропотливая работа по лоббированию: многократные уверения, что стенки снаряда защитят от любых травм, даже при разрывах самодельных пушек.

Довольно легкомысленно оппоненты согласились. Снаряд получил свое постоянное место в туалете. Он был слишком тяжел, чтобы женщины могли его выкинуть. Обычно к запальной спичке пушки прикреплялся фитиль (пропитанный раствором калийной селитры и высушенный клочок ткани), пушка и мишень помещались в лежащий горизонтально снаряд. Фитиль зажигался через донную часть снаряда и спустя несколько секунд следовал оглушительный выстрел. Безопасность новшество повысило, но отрицательного влияния акустических волн на нервные системы домочадцев не устранило.

Ясно, что такие опыты интересовали и других мальчишек. Быстро сложился круг общения из нескольких одноклассников. У одного из них отец работал в конструкторском бюро Яковлева[17] (разрабатывал катапульты, позволявшие летчику покинуть самолет на большой скорости). В ракетных ускорителях катапультируемых кресел использовался бездымный порох, но не охотничий, какой был подарен мне дедом, а в виде длинных толстых трубок. Обмен обогатил технические возможности обеих сторон. Начались игры в войну с применением огневых средств. Условились, что вся боевая техника будет делаться из пластилина. Пушки ставились и на корабли (рис. 1.32). Сначала корабли были деревянными, но хотелось, чтобы они после попаданий тонули, как настоящие и их тоже стали делать из пластилина — из раскатанных его листов. При этом были приобретены — чисто эмпирически — начальные знания о плавучести и остойчивости водоплавающих конструкций. Для метательных зарядов артиллерии использовался только черный порох, бездымный действовал плохо (он просто медленно сгорал, потому что давление в канале ствола было мало, а повысить его означало навлечь нарекания родителей из-за мощных хлопков).

Рис. 1.32

Пушки деревянного монитора стреляли, как настоящие.

Началась борьба «брони и снаряда»: толщина стенок пластилиновых танков стала достигать сантиметра и более и их трудно было пробить, особенно на морозе, когда пластилин заметно твердел. Можно было увеличить калибр, но выстрел такой пушки, например — свинцовой дробью, опрокидывал и собственный танк (что вело к выводу из игры). После прочтения одной из брошюрок, отдача была уменьшена с применением подкалиберного снаряда — обрезка медной проволоки с припаянными стабилизаторами, для лучшего прилеганию к стенкам ствола снабженного кольцами из проклеенной бумаги. Бронепробитие увеличилось, хотя стрелы кувыркались в полете — это было ясно по издаваемому ими немонотонному свисту. Отдача все еще была чрезмерна. Тогда снаряд был усовершенствован: в короткий обрезок 4-мм алюминиевой трубки помещался заряд черного пороха и дробинка (рис. 1.33). Смесь черного и бездымного пороха увлажнялась ацетоном, разминалась и поверх мортирки формовалось дно снаряда. Когда ацетон испарялся, дно затвердевало, его форму можно было подправить напильником. Выстрел приводил к воспламенению пороховой смеси, а, когда горение пороха доходило до запального отверстия мортирки, происходил еще один выстрел и дробинка летела с суммарной скоростью: своей, «мортирной» и сообщенной выстрелом. Смесь горела быстро, поэтому мортирка стреляла сразу по выходе из дульного среза, а иногда и внутри ствола; таким образом, кувыркание ее в полете не приводило к выстрелу куда-нибудь в сторону. «Мортирка» хорошо действовала и под водой, пробивая несколько миллиметров пластилина.

Рис. 1.33

Схема «бронебойного» снаряда-мортирки и подводный взрыв «противолодочной боеголовки».

Если идеи подкалиберного снаряда и дульного тормоза были заимствованы из книг, то «выстреливаемая мортирка» — оригинальным решением, с использованием сложения скоростей.

Рис. 1.34

Верхний снимок: друзья (Гарик и Валя) у пушки.

Нижний — попадание «фугасного» снаряда в корабль.

При выстреле снарядом с мортиркой, остатки горящей пороховой смеси разлетались в разные стороны. Это навело на мысль сделать совсем легкий, «фугасный» снаряд. Его корпус формовался из увлажненной ацетоном смеси черного и бездымного порохов. Пока смесь была еще мягкой, в ней протыкалось отверстие, туда засыпался черный порох и отверстие заделывалось. Газы выстрела поджигали донную часть снаряда и он летел, пока горение не доходило до полости с черным порохом. Взрыв последнего разрывал остатки корпуса на куски, которые разлетались, оставляя дымные следы. Впечатления от попадания такого снаряда потрясали (рис. 1.34).

Пушки к тому времени уже заряжались не с дула, а имели примитивные затворы. Отдачу удалось еще уменьшить, создав «тормоз» — пропилив наискось несколько пазов в дульной части ствола. Окончательно проблема отдачи была решена с появлением безоткатных орудий, что стало возможным, когда в Крыму был найден цинк с почти сотней хорошо сохранившихся винтовочных патронов, конфискации которых удалось избежать. Патроны разряжались уже самостоятельно, порох дефицитным не был, а вот пули использовались весьма широко. Из них выплавлялся свинец, внутрь пустой оболочки засыпался черный порох, а донное отверстие заделывалось все той же увлажненной ацетоном смесью. Первый пуск такой ракеты внутри камеры-снаряда принес неожиданный результат: раздалось не шипение, а резкий хлопок, а потом — несколько щелчков от рикошетов. Ракета была найдена сплющенной и стало ясно, что если при ударе деформирован ее корпус из полумиллиметровой стали, то пробить сантиметр пластилина она сможет и подавно. При стрельбе затвор из пушки вынимался и ствол служил просто направляющей, не испытывая никакой отдачи. Правда, пострадало эстетическое впечатление от выстрела — ракету не было видно, она летела быстро и не оставляла за собой дымного следа.

…Оценки в школе были хорошими, учеба давалась легко. Как-то я написал на немецком языке ответ на викторину, проводившуюся детским журналом, издававшимся в Германской демократической республике — государстве, которого сейчас уже не существует. В ответ пришли не только подарок и поздравления. Портрет и адрес победителя (рис. 1.35) напечатали, после чего каждый день почтальон стал приносить десятки писем от детей из разных стран. Ответить на все самому не было никакой возможности и к переписке приобщились другие ученики.

Puc. 1.35

Фото победителя викторины в восточногерманской детской газете «Die ABZ Zeitung».

В книжном магазине попалась на глаза книга В. Лея «Ракеты и полеты в космос». Оттуда были подчерпнуты многие полезные сведения, в частности — о стабилизации ракет вращением, которое обеспечивалось истечением газов из пары боковых сопел, проделываемых иголкой.

Отец приятеля, работавший в авиационном конструкторском бюро, приносил переводы иностранной технической литературы, где описывались новейшие американские разработки: космический аппарат «Дайна Сор», истребитель F-105 «Сэндерчиф», палубный истребитель F-4 «Фантом»[18] и другие. Такая откровенность поражала: в советских открытых изданиях не было ничего, кроме словоблудия, решительно никаких технических описаний разработанного в стране оружия, даже калибры орудий и названия самолетов не упоминались.

Очень захотелось создать «карманные» «Фантомы» и «Сэндерчифы». С последними все было просто: донные части двух пуль спаивались латунной трубкой (горлышком патронной гильзы), в одной из пуль высверливалось сопло. Крылья и оперения приклеивались. Такой самолет стартовал с мощным хлопком, летел быстро, хотя было видно, что оперение не справляется со стабилизацией: самолет кувыркался в полете. С «Фантомом» все было сложнее: на нем стояли два «пулевых» двигателя и неизбежная асимметрия тяги делала полет вообще непредсказуемым — в любую сторону — и это было опасно.

Существенное уменьшение асимметрии тяги было достигнуто впаиванием трубки, которой сообщались оба двигателя. Тем самым в них выравнивалось давление. Но асимметрия все равно оставалась и тогда между двигателями была пропущена стальная проволока — направляющая. Горение пороха заканчивалось, когда «Фантом» еще двигался вдоль проволоки, не дававшей ему возможности отклониться в сторону. Конструкция самолета выполнялась из медной фольги, припаивавшейся к двигательной установке и раскрашивалась). Модели получалось похожими на оригинал (рис. 1.36).

Рис. 1.36

Сверху: модель истребителя «Фантом». Снизу: автор у сопел двигательной установки настоящего «Фантома». Авиабаза ВМС США Пенсакола, 2000 г.

Был построен и авианосец с корпусом из раскатанных пластин пластилина (рис. 1.37). Его три мачты — медные проволоки, соединяемые в различных комбинациях — могли подавать на электродвигатель различные напряжения и скорость хода авианосца менялась. С палубы можно было запускать только один самолет, потому что другие, оставленные на палубе, сбрасывались за борт потоком газов, а иногда этим потоком пробивался и толстый картон палубы. На настоящем авианосце такого не происходило, и, чтобы приблизить происходящее в миниатюре к реальности, для моделей самолетов требовалось другое топливо, горящее не столь быстро, как черный порох. Смесь серы и цинка была маломощной для сравнительно тяжелых самолетов, сделанных из стальных паяных деталей, а бездымный охотничий порох горел нестабильно. У Лея был найден рецепт «галсита». Перхлорат был куплен в магазине химреактивов, битум можно было найти на любой стройке. Был подмешан и мелкодисперсный порошок алюминия (взятый из краски — «серебрянки»), который, как следовало из книги, «увеличивает скорость истечения на 15 %». Поскольку галсит воспламенялся трудно, для зажигания была применена смесь марганцовокислого калия и алюминия. Двигатели дали красивые форсы яркого пламени, а потом поток раскаленных газов стал «выплевывать» детали: тепло, выделившееся при горении, расплавило сопла и все паяные соединения. Самолет не полетел, энергосодержание галсита было выше, чем позволяла теплостойкость конструкции.

Топливом для двигателей самолетов служила и фотопленка (очищенная от эмульсии под горячей водой, благодаря чему увеличивалась поверхность горения), их двигатели могли перезаряжаться, а крылья — складываться. Конструкции были тяжеловаты и мощности «пленочных» двигателей для взлета явно недоставало, и самолеты стартовали при помощи катапульты — резинки, натянутой поперек полетной палубы и зацепленной за крюк в носу машины. До старта самолет удерживался ниткой, привязанной к заряду топлива и проходившей сквозь сопло. Когда двигатель начинал работать, нитка перегорала и самолет выбрасывался катапультой.

Рис. 1.37

Сделанный из пластилина авианосец с самолетами.

К этому периоду относится и первое знакомство с политическими обычаями СССР. Компания была увлечена своими пушками и самолетами и, конечно, оживленно обменивалась впечатлениями. Но нашлись и слушатели, посчитавшие своим долгом информировать обо всем классную руководительницу. Последовала «задушевка», невзначай задавались вопросы, почему делаются модели именно иностранных самолетов и авианосцев (в советской прессе последние упоминались не иначе как «орудия империалистической агрессин»)[19]. Было интуитивное ощущение, что откровенность неуместна, но учительница заверила, что все останется «между нами» и ей самой «интересно». Расплата последовала быстро: родителей вызвали в школу, было созвано «собрание класса».

Родители встали на сторону учительницы и дали строгие инструкции, как вести себя на собрании. Осталось ощущение несправедливости, но позже стало понятно, что решение было рациональным: «борьба за правду» в дальнейшей жизни могла закончиться плохо. Редко говорившая дома на немецком мать удивила фразой из лексикона императорско-королевской австровенгерской армии (почерпнутой из гашековского «Швейка»): «Maul halten und weiter dienen[20]».

Советы культивировали ненависть к фашизму, но в области политического устройства и даже мифологии нацисты были лишь эпигонами большевиков. На занятиях в школе уже читали книги на немецком и как-то за обедом я легкомысленно ляпнул, что история пимпфа Квэкса[21] (в книге из школьного курса чтения она подавалась как нечто отвратительное) — не что иное, как плагиат (и пимпф

Квэкс и Павлик Морозов донесли на своих отцов). Переглянувшись с матерью, отец спросил: «Надеюсь, ты не поделился этими соображениями со своими дружками?». Он тогда уже не работал в ГРУ, но был начальником управления в вычислительном центре Генерального штаба. Конечно, не поделился. Урок был усвоен.

В 13-летнем возрасте начались занятия метанием молота в Центральном спортивном клубе армии, которые продолжались более восьми лет. Были отдельные успехи, не трансформировавшиеся в заметные достижения, что, конечно, задевало самолюбие. Тем не менее — спасибо спорту! И не только за физическую подготовку. Воспоминания о том, как «не получалось» на стадионах помогали понять, что чувствуют люди остро желающие достичь успеха в избранной ими области, но объективно не обладающие необходимыми для этого качествами…

… Дед Жорж подарил мне прекрасную книгу Р. Сибрука «Роберт Вуд». Эта книга была прочитана много раз с величайшим вниманием. Чрезвычайно ценным оказалось упоминание о йодистом азоте — взрывчатом веществе, которое можно синтезировать просто залив кристаллы йода нашатырным спиртом. Книга послужила также мощным средством лоббирования — там упоминалось об опытах юного Вуда с динамитом (смеси нитроглицерина с пористым наполнителем). Динамит в СССР не производился, да и в любом случае его нельзя было бы легально получить мальчишке, а вот азотную и серную кислоты (что позволяло синтезировать практически все взрывчатые вещества) — можно. Результатом переговоров был категорический запрет со стороны родителей экспериментов с сильными кислотами, тем более, что один из друзей уже имел неудачный опыт, получив сильные ожоги и едва не лишившись глаз. Но, с другой стороны, не последовало прямого запрета на взрывы.

Даже любимые книги не давали достаточного представления о разнообразии явлений, объединенных понятием «взрыв». Много позже пришлось изучать взрывы, при которых выделение энергии происходит в узком фронте химической реакции, распространяющейся в веществе с большой скоростью (детонацию), гомогенные (ядерные) взрывы, при которых цепная реакция мгновенно охватывает весь объем делящегося вещества. Приходилось читать и о взрывах, вызванных замерзанием многих кубометров воды: емкости лопались с образованием волны сжатия в окружающем воздухе.

Но все это было потом, а тогда исследовался йодистый азот. Будучи высушенным, он детонировал от малейшего прикосновения (рис. 1.38): тончайшие кристаллы переламывались и возникали приводящие к взрыву напряжения. Его можно было использовать для «бомб замедленного действия»: такая бомба из пластилина снаряжалась еще не высушенным веществом и имела отверстия для испарения аммиака. Когда этот процесс заканчивался (через 10–15 минут), следовал практически самопроизвольный взрыв, причем корпус не растягивался, как можно было ожидать от вязкого пластилина, а дробился на мельчайшие осколки. Чтобы повысить выход продукта, кристаллический йод не заливался нашатырным спиртом, а выдерживался несколько дней над его поверхностью в атмосфере аммиака. Побороть чрезмерную чувствительность удалось, когда был прочитан «Справочник мастера — взрывника», где упоминалось о флегматизации (снижении чувствительности) взрывчатых веществ при перемешивании их с ваксами. Конечно, нечего было и думать, чтобы перемешивать с чем-то иодистый азот, но машинное масло на него можно было осторожно капнуть! «Умасленный» иодистый азот стал детонировать только после довольно ощутимого удара карандашом: масло окружало тонкой пленкой нежнейшие кристаллы! При этом чувствительность к огню сохранилась.

Рис. 1.38

Йодистый азот — одно из самых чувствительных взрывчатых веществ. Касание нижнего образца птичьим пером привело к возникновению детонации. Расположенный выше образец йодистого азота отделен от взорвавшегося значительным воздушным промежутком, но детонацию вызвал движение воздуха от первого взрыва (ударная волна). Промышленно синтезируемые ВВ, конечно, не так чувствительны, как йодистый азот: чтобы инициировать в них детонацию, давление в ударной волне должно превышать 20 тысяч атмосфер.

Новое достижение немедленно нашло применение. Был воспроизведен кумулятивный заряд, который описал Лей. Слой иодистого азота наносился на конус из пластилина, но «бронебойный» эффект не был отчетлив, потому, что в первых опытах подрыв производился поднесением спички к основанию конуса. Углубленное изучение литературы показало: инициирование должно проводиться с вершины (рис. 1.39). Эффект стал заметнее, а, когда угол раствора конуса был увеличен, танк-мишень разнесло, несмотря на то, что пластилин затвердел на морозе (через много лет стало ясно, что из пластилина формировалась не кумулятивная струя, а что-то похожее на ударное ядро, рис. 1.40).

Рис. 1.39

Моделирование сжатия медной воронки (врезка слева вверху): взрывом, фронт которого обозначен «радугой». Из воронки с острым углом раствора вначале выдавливается самый высокоскоростной элемент. Далее: воронка сжата, кумулятивная струя сформировалась, внедрилась в броню. Внизу: металл струи расходится по стенкам каверны, вылетая из нее в направлении, обратном движению струи. Бронепробитие продолжается, пока кумулятивная струя не будет израсходована на всю длину.

В военные годы такие заряды называли «бронепрожигающими», потом термин «кумулятивный» (от латинского cumulo — накапливаю) сменил ошибочный. Кумулятивная струя (КС) ничего не «прожигает» и даже сама состоит не из расплавленного, а сравнительно холодного металла, но такого, в котором огромное давление нарушило прочностные связи и потому ведущего себя, как жидкость.

Рис. 1.40

При взрыве заряда с облицовкой, угол раствора которой значителен, формируется поражающий элемент называемый ударным ядром (сверху). Правда, на ядро он мало похож, и автор полагает, что более точен английский термин Explosively Formed Projectile — «снаряд, формируемый взрывом». Настоящее ударное ядро может пробить броню толщиной до 0,8 диаметра заряда, но обеспечивает значительный заброневой эффект (в центре: ядро прорвалось сквозь броню). Снизу: танк из пластилина, разбитый ударным ядром.

Любой желающий может наблюдать кумуляцию, даже если ему не разрешают ничего взрывать. Начать можно с наблюдений за падением в воду шарика (он должен быть несмачиваемым, например — из пластилина). При падении и погружении в воду, шарик создаст в ней полость, «схлопывание» которой приведет к формированию струи, бьющей вверх. Но струя эта будет «толстой» и невысокой.

Улучшить «кумулятивный заряд» можно, применив наполненную водой пробирку: отпущенная в строго вертикальный полет с высоты 5–6 см, она, при ударе о твердую поверхность, «выдаст» мощную, тонкую струю, бьющую выше чем на метр. Кумулятивная воронка образуется в фазе полета — мениск смачивающей стекло воды в невесомости стремится принять форму, близкую к полусфере. Потом — удар и стенки полусферы устремятся вниз, «схлопывая» полость и формируя струю. Освоив «низковысотные» опыты, можно, пожертвовав пробиркой, отпустить ее на пол от уровня груди. Удачное стечение обстоятельств приведет к тому, что капли — элементы кумулятивной струи — достигнут потолка.

Но опять же — не то: да, образуется струя, но что она может? Придется подобрать на свалке старый телевизор.

КС будет сформирована без взрыва — за него сыграет высоковольтный разряд в воде. Разрядник изготовим из обрезка «телевизионного» кабеля РК-50 или РК-75 внешним диаметром 10 мм. К оплетке припаяем медную шайбу с отверстием 3 мм — соосно с жилой. Другой конец кабеля зачистим на длину 6–7 см, и за центральную (высоковольтную) жилу укрепим на конденсаторе, обеспечив контакт жилы с его выводом.

Роль воронки выполнит мениск воды. Желательна большая его глубина, а значит, стенки трубки должны хорошо смачиваться. Стеклянная неприятна тем, что разлетается на осколки. Хорошо смачиваемый эбонит редок, но выход есть: вкладыш из бумаги в трубке из любого диэлектрика. Калибр «кумулятивного заряда» (внутренний диаметр трубки) — 6–8 мм.

О воде. Та, что из-под крана — не годится: она хорошо проводит и ток пройдет по всему объему. В воде же для инъекций, приобретенной в аптеке, солей нет и вся энергия разряда выделится в области пробоя, смоделировав взрыв.

Разряд в воде между шайбой и жилой кабеля, обеспечит высокое напряжение — для этого и нужен телевизор, в котором есть высоковольтный источник. Работа с напряжением 25 киловольт, которое подается на кинескоп, требует навыка, поэтому, если есть источник на 6–7 киловольт, лучше использовать его (рис. 1.41). Для желательной в опытах энергии разряда около 10 Дж, напряжение U имеющегося у вас источника определит и емкость С конденсатора (E=CU^2/2). После каждого опыта конденсатор обязательно надо закорачивать, чтобы не «дернуло» остаточное напряжение на нем, но вообще-то этого все равно не избежать. Если нет серьезных проблем с сердцем, «встряхивание» будет безвредным и наилучшим образом научит правилам безопасной работы с высоким напряжением.

Соединим кабель и трубку обрезком шланга для душа. Воду нальем с помощью шприца: в ней не должно быть пузырьков, они исказят течение. Убедимся, что мениск образовался на расстоянии примерно в сантиметр от шайбы.

Рис. 1.41

Установка для формирования водяной кумулятивной струи (КС) включает (слева):

1 — источник высокого напряжения;

2 — высоковольтный конденсатор;

3 — зачищенный на половину длины радиочастотный кабель;

4 — трубка с налитой водой.

В центре — пробитие слоя желатина струей воды и крупный план этой струи. КС образовалась из вогнутого мениска воды, при воздействии на него ударной волны от разряда. Энергия конденсатора коммутируется при помощи стержня из оргстекла, сближающего электроды (стержень и искра разряда при коммутации видны в нижнем правом углу снимка); справа — выход из слоя т с борта подводной лодки желатина вошедшей в него под углом кумулятивной струи.

Зарядим конденсатор и замкнем контур. В воде пробой разовьет большое давление и образуется ударная волна, которая и «схлопнет» мениск.

Тонкую и быструю КС вы обнаружите по тычку в протянутую в метре над установкой ладонь или по водяным каплям на потолке. Увидеть ее невооруженным глазом сложно, но можно получить кинограмму (на черном фоне). Для этого подойдет камера CASIO Exilim Pro EX-F1, позволяющая снимать видео со скоростью до 1200 кадров в секунду. Правда, искра «подсвечивает» КС и «бронепробитие» можно заснять и недорогим фотоаппаратом, открывая в темноте его затвор и затем замыкая контакт. В качестве «брони» подойдет желатин.

Настроив установку, можно экспериментировать:

— менять толщину и угол расположения слоя желатина, посмотреть, как влияет на «бронепробитие» разделение преграды на несколько разнесенных слоев;

— менять диаметр трубки и расстояние между воронкой и точкой «взрыва», наливая в трубку разное количество воды;

— устанавливать в трубке на тонких ниточках «линзы» из пластилина, меняя тем самым форму фронта УВ, воздействующей на воронку;

— не ставить в трубку бумагу и сделать мениск выпуклым — тогда КС не образуется, а в разные стороны полетят брызги.

Полезно знать выводы теории кумуляции:

— если параметры удара КС обеспечивают ожижение материала преграды, то дальнейшее повышение ее скорости не имеет смысла — бронепробитие зависит в основном от длины струи;

— оно же зависит от соотношения плотностей брони и КС.

Понятно, что неудача попытки пробить фольгу будет обусловлена не неблагоприятным соотношением плотностей, а тем, что водяная струя установки слабовата для ожижения алюминия…

…Йодистый азот не мог долго храниться, он разлагался, окрашивая все вокруг парами йода. Разложение многократно ускорялось в присутствии алюминия (поднимались бурые пары), а алюминиевая фольга была основным конструкционным материалом в ракетах. Так что йодистый азот не подходил для «боевого» применения.

Да и «битвы» прекратились, участники игры уже не штамповали массово десятки танков, а производили единичные, но все более технически сложные устройства, с том числе — многоступенчатые ракеты. Первой ступенью служил «пулевой» двигатель на черном порохе. Он придавал ракете начальную скорость, но и перегрузки при пуске были большими, иногда ломавшими всю конструкцию. Такие случаи прекратились, когда нос первой ступени был сделан упиравшимся в сопло второй, прочный стальной корпус которой воспринимал нагрузку. Ступени соединялись все той же довольно прочной смесью дымного и бездымного порохов. Выгорание топлива в предыдущей ступени приводило к воспламенению этой связки, отработанная ступень освобождалась и отлетала, а горение связки поджигало топливо следующей ступени, сгоравшее медленнее.

Ракеты летали красиво, быстро и довольно устойчиво, потому что имели развитые аэродинамические поверхности (рис. 1.42).

Под влиянием книги Бриджмэна «Один в бескрайнем небе» был также построен ракетоплан, стартовавший из трубы. Сам ракетоплан был полностью сделан из затвердевшей смеси порохов и, когда отделялся от ракеты-носителя, летел, оставляя хорошо видный форс пламени и дыма.

Рис. 1.42

Сверху вниз: многоступенчатая ракета, ракетоплан с ускорителем и ракета подводного старта. Внизу — старт с борта подводной лодки настоящей ракеты «Поларис».

В те годы в СССР поднялся большой шум по поводу американской ракеты «Поларис»[22], ее старты из-под воды часто показывали по телевидению. Накопленный опыт позволял воспроизвести подводный старт. Несколько попыток запустить ракету с помощью тока от батарейки были неудачными, провода мешали, а их небольшая длина делала предприятие небезопасным. Тогда был сооружен стенд для запуска, автоматика которого работала на хорошо освоенной пороховой смеси. В грунт втыкался стальной штырь. За его надводную часть цеплялась петля из нитки, удерживавшая пусковую трубу и закрепленная в пороховой смеси. Когда смесь поджигалась, нить перегорала и пусковая труба уходила под воду. Поверхность воды бурлила несколько секунд от газов горящей пороховой колбаски (за это время можно было отбежать), но, наконец, горение доходило до запального отверстия в трубе, вода с урчанием исторгала большой пузырь дымных газов, а из него вылетала ракета с уже работающим двигателем и очень быстро вращающаяся (иначе она кувыркалась бы при взлете). Недоставало главного — «ядерного взрыва», которым завершаются полеты ракет.

Уже было прочитано достаточно, чтобы понять, что взрывчатое вещество (ВВ) для такого применения должно быть инициирующим (то есть — взрывающимся от огневого импульса), потому что ракеты могли нести боеголовки весом в граммы и использовать в них тротил не имело смысла — чтобы возбудить его детонацию уже нужны были

граммы инициирующего ВВ. В советских изданиях упоминались только гремучая ртуть и азид свинца, но для их синтеза требовались либо сильная кислота, либо токсичное вещество. Знание немецкого языка позволило прочитать книгу Кройтера, попавшуюся на глаза в магазине иностранной литературы. Там нашлись упоминания о ДНДАФ и ГМТОД. Все исходные вещества открыто продавались в аптеках или магазинах химреактивов. Правда, ГМТОД подванивал мочой, но это было несущественно. Смешение взрывчатки с порошком алюминия приводило к тому, что взрыв происходил с яркой вспышкой, но если алюминия было слишком много, детонация затухала. Но ведь можно было не смешивать их, а просто подорвать заряд, отделенный от алюминиевого порошка… После нескольких опытов была создана и испытана «атомная» боеголовка. Подрыв ВВ в ее донной части приводил к распылению алюминиевой пудры, ее смешению с воздухом и воспламенению от газов взрыва. Короткая вспышка слепила, а образовавшееся из окислов белое облако очень напоминало «атомный гриб»…

…Отец, учась в военной академии, славился образцовым выполнением чертежей. Мне этот талант не передался: пространственное воображение позволяло читать чертежи, но выполнять их аккуратно не хватало терпения. Отец старался как-то компенсировать недостаток и назначил премию: по хорошо сделанным тушью, на ватмане, чертежам, пообещал изготовить в мастерской ракетные двигатели из металла. Мучения окупились: двигатели были изготовлены (рис. 1.43). С ними был связан последний (и самый сложный) проект увлекательной эпохи — построен бомбардировщик (рис. 1.44). Он значительно превосходил по размерам предшественников, имел складывающиеся крылья. Долгими были раздумья, чем снарядить двигатели. Галсит был отвергнут — он просто прожег бы их. Выбор был сделан в пользу трубчатого бездымного пороха.

Рис. 1.43

Ракетные двигатели из металла, бомбы, ракеты.

Но не двигательная установка была «изюминой» проекта, а автоматика на колбасках пороховой смеси, внутри которых для прочности была пропущена медная проволока. Загораясь одновременно с пуском двигателя, колбаски последовательно пережигали рад нитей, освобождавших створки бомболюков и те открывались пружинками. Затем пережигались крепления авиабомб.

…Как только заработал двигатель, сразу выяснилась слабость конструкции: хвостовая часть оторвалась и, закувыркалась в воздухе. Сам же бомбардировщик упал неподалеку и мощно горел. Я подбежал и сквозь пороховой дым увидел, как раскрылись створки бомболюка и газы вытолкнули из него бомбу. Едва успел отпрыгнуть — она взорвалась, раскрыв веер порохового дыма…

Рис. 1.44

Тяжелый бомбардировщик. Под его крылом — «фугасные» бомбы.

…Наступило время, когда хобби пришлось оставить — мне уже исполнилось 16 лет и, вняв уговорам родителей, я стал, дополнительно к освоенному в школе немецкому, изучать английский язык. Преподавательница в свое время учила и отца на курсах ГРУ. Отец сохранил о ней впечатления, как о крайне придирчивой особе и был удивлен, когда, справившись об успеваемости сына, получил положительный отзыв. Не исключено, что таким образом природой были компенсированы плохие способности к черчению.

Предстоял первый важный экзамен — поступление в институт. Эксперименты неугомонного советского премьера Хрущева в сфере образования привели к тому, что 1966 год стал выпускным для окончивших десяти— и одиннадцатилетнее обучение в школах, а значит — годом двойного конкурса во все институты. Был выбран

Московский инженерно-физический институт — учебное заведение атомного ведомства (Министерства среднего машиностроения, Средмаша). В отличие от авиационного института или училища им. Баумана, там не так мучили студентов чертежными работами, да и экзамены принимали раньше, поэтому, в случае неблагоприятного исхода, возможность поступить в другой институт оставалась. Несмотря на хорошую успеваемость в школе, родители наняли репетиторов, которые дополнительно подготовили к экзаменам по физике и математике, но все равно сессия была адом — конкурс в МИФИ в тот год составлял 20 человек на место. В конце сессии пришлось почувствовать, что такое сильные головные боли, но это показалось ерундой по сравнению со счастьем увидеть свою фамилию в заветных списках, вывешенных у входа в МИФИ!

2

Ветер в стали

2.1

«Изо всех сил старайтесь стать образованными, воспитанными людьми и берегите себя»[23]

Учиться в МИФИ было трудно. Неудовлетворительные оценки на первых курсах не миновали многих, а треть поступивших была отчислена. Однажды на экзамене обратил на себя внимание студент, монотонно бубнящий ответ. Лицо экзаменатора вытянулось от удивления, он заглянул в учебник, потом начал шептаться с сидевшими рядом коллегами. Удивляться было чему: студент заучил наизусть пару сотен страниц с многочисленными формулами! Этот подвиг, воистину достойный Геракла, пропал втуне: парню не зачли экзамен, потому что решить качественные задачи и ответить на дополнительные вопросы он не смог. Острое желание несмотря ни на что «стать ученым» привело некоторых в психиатрические клиники. Но успешная учеба еще не является гарантией успеха в дальнейшем: можно разбираться в ходе рассуждений тех, кто заложил основы дисциплины, но не быть способным к синтезу — творческому объединению их идей со своими собственными.

Счастливчики, сочетавшие уникальную память и интеллект, встречались: один из приятелей на спор пролистал несколько десятков страниц заведомо незнакомой ему книги и потом свободно воспроизводил любой из абзацев. Я же, не обладая выдающейся памятью, на экзаменах пользовался шпаргалками. Обнаружение шпаргалки преподавателем влекло запрет на повторную сдачу экзамена во время сессии, но за все годы пришлось быть пойманным лишь раз. Избежать последствий огромных нагрузок помогали занятия спортом, выступления за сборную команду МИФИ. Не обходилось и без «спорта сильных и смелых», как на условном языке именовался преферанс. Игра в карты строго преследовалась ректоратом, да и правители страны — по давней традиции, людишки недалекие — подражали вкусам Ленина, считавшего игру в карты предосудительной, но обожавшего шахматы. Сбросить напряжение удавалось, конечно, и в каникулы, которые я проводил на спортивных сборах, а также — отдыхая с родителями (летом 1968 г. — в закарпатском селе Камьяница).

…В тот год обстановка настораживала: в окрестных лесах стояли солдатские палатки и бронетехника, поход за грибами был чреват встречей с патрулем и нудными расспросами «откуда-куда-зачем». Однажды, боясь опоздать на автобус, идущий в Ужгород, я в спешке натянул отцовские форменные брюки, в которых он ходил по грибы. В «вароше»[24] ко мне подошел измученный поисками, одетый в гражданское, человек и, приглушенно сказав «здравия желаю», спросил, как пройти к штабу корпуса. Его ввели в заблуждение брюки и моя короткая стрижка. За обедом, рассказав о случае, я заметил тень, промелькнувшую на отцовском лице. Когда нас не могла услышать мама, он кратко прокомментировал: «В мирное время корпуса формируют только в Особый период»[25].

В ночь на 21 августа спать помешал рев моторов на шоссе и вонь сожженного горючего — войска двинулись в Чехословакию. Их поток не прервался и утром: вперемежку шли подразделения танков Т-54/55 (не самых новых) и совсем уж раздолбанные, груженные всяким хламом, мобилизованные в колхозах автомашины. Барражировали парами фронтовые бомбардировщики Ил-28 (тоже — устаревшие). Поняв, что мне довелось стать свидетелем исторических событий, я собрал газеты за эти дни (рис. 2.1). Войска, оказывается, вводились, поскольку «…Опасность братоубийственной борьбы, которую подготовила реакция и которая была бы трагическим повторением Липан[26], поставила нас перед необходимостью принять историческое решение — обратиться за помощью к Советскому Союзу и к другим братским социалистическим странам. Наши союзники предоставили нам эту помощь так же, как в 1945 году, когда речь шла о том, быть нам или не быть…». Радовал резкий рост бдительности. Если члены «народного правительства Финляндии» 1939 г. опрометчиво были названы поименно, то теперь империалистическим наймитам оставалось только совершить каппукку[27], прочитав подпись к Воззванию: «Группа членов ЦК КПЧ, Правительства и Национального собрания, которые обратились за помощью к правительствам и коммунистическим партиям братских стран»…

Рис. 2.1

Сверху: «Советских воинов, оказывающих братскую помощь, повсюду радостно встречали дети Чехословакии». Снизу: «Обнаруженный советскими воинами склад оружия, которым снабжали реакцию ее зарубежные хозяева». Видно, у «зарубежных хозяев» склады ломились от ручных пулеметов Дегтярева (на переднем плане), станковых — Горюнова, а также — автоматов Калашникова.

…Напряженность учебы несколько спала только через три года: в расписании появилось много специальных предметов, для студентов организовывали экскурсии по институтам Средмаша, которых было немало в Москве.

2.2

Уран, нейтроны мгновенные и запаздывающие, быстрые и тепловые

…Руды урана выглядят очень красиво (рис. 2.2). Ядро урана содержит 92 положительно заряженных протона, как и все тяжелые металлы, он вреден для человека. К тому же уран очень медленно распадается, испуская альфа-частицы (ядра гелия). Пробег их в конденсированных веществах — десятки микрон и, если залить кусок урана прозрачным компаундом, получается вполне безопасный сувенир. Кроме протонов, ядро урана включает и нейтроны, число которых может быть различным: в природном уране большинство ядер содержат по 146 нейтронов и лишь 0,7 % — по 143 (ядра с другим числом нейтронов в естественных условиях чрезвычайно редки́). Ядра с равными количествами протонов, но различными — нейтронов, называют изотопами. Ядерные свойства изотопов, как правило, различаются очень существенно[28], а вот химические — идентичны и разделить изотопы химическими методами нельзя, но различие в массах позволяет сделать это физическими методами.

…Припомним попытки очистить запачканные штаны или юбку. Использование бензина или другого растворителя часто приводит к тому, что после его высыхания на светлой материи вместо компактного пятна остается отчетливо различимый, расплывшийся круг (а то — и несколько, концентрических).

Рис. 2.2

Урановые руды, сверху вниз: друза кристаллов желтого отунита, гуммит и смолка. Обычно они содержат менее процента урана.

Все наверняка слышали о броуновском, хаотическом движении молекул, а многие — о том, что при данной температуре скорость движения молекулы тем выше, чем меньше ее масса[29]. Если растворитель испаряется достаточно интенсивно, он служит «фотофинишем» — фиксирует результат гонки молекул. Возьмите лупу и рассмотрите на ваших изгаженных штанах (хорошо, если они белые) результат этого забега. Произошло вот что: раствор, благодаря капиллярным явлениям, просачивался по тонким зазорам между ворсинками материи. Растворенные загрязнения вынуждены были пройти довольно большие расстояния по таким узкостям, легкие компоненты при этом опередили тяжелые, а испарение растворителя законсервировало распределение. Это явление называют хроматографией. Его можно наблюдать на фильтровальной бумаге, сначала капнув растворитель с загрязнениями, а потом — добавляя по каплям в центр пятна чистый растворитель (рис. 2.3). Когда бумага высохнет, ее можно по концентрическим окружностям, определяющим границы разделенных зон, разрезать, став обладателем обогащенных различными компонентами кусочков…

Рис. 2.3

Разделение методом хроматографии на промокательной бумаге синих чернил марки «Радуга-2»:

а) на бумагу капнули чернила, растворителя в них недостаточно, он быстро испарился, заметного разделения нет;

б) в центр чернильного пятна шприцем добавили растворителя (воды), разделение началось;

в) дальнейшее добавление воды привело к тому, что самая быстрая (зеленоватая) компонента настолько опередила другие, что между ней и компонентой с промежуточной скоростью диффузии образовался разрыв (светлая область, в которой, вероятно, присутствует в основном растворитель). Совсем уж «медленная» компонента занимает область в центре хроматограммы, более темную, чем остальные.

В процессе разделения уранов есть много общего с хроматографией. Сначала их природную смесь переводят в газообразное состояние, соединяя с фтором, потом — прокачивают через бесчисленные пористые перегородки, так что молекулы гексафторида более легкого изотопа постепенно опережают тяжелые. Обогащенный легким изотопом газ собирают и выделяют из него металл. Разделение идет медленно, потому что массы (235 и 238 единиц), а значит, и скорости теплового движения этих изотопов урана различаются незначительно.

Более эффективен процесс их разделения в центрифугах (рис. 2.4), работа которых напоминает отжимание белья в стиральных машинах, но автор воздержится от описания демонстрационного опыта, поскольку при этом возможен выход из строя ценного в любой семье аппарата. Да, к тому же, и метод газовой диффузии применяется до сих пор.

Puc. 2.4

Вверху: уран — серебристый на свежем изломе металл, который на воздухе сначала покрывается налетом цвета спелой сливы, а затем и вовсе чернеет. Ниже: центрифуга, предназначенная для разделения газообразных гексафторидов урана. Снизу: цех центрифуг на заводе под Екатеринбургом.

Желающие могут прикинуть, через сколько центрифуг (ступеней разделения) проходят газы, пока будет выделен достаточно «облегченный» гексафторид. Из разделенных газов опять получают металлические ураны: «оружейный» и «отвальный».

Заводы, где из природного урана извлекают легкий изотоп, занимают площади в многие квадратные километры. Миллиарды долларов расходуются, чтобы разделить «близнецов», неотличимых ни по внешнему виду, ни химическим анализом. Но их ядерные «характеры» — совершенно разные.

Процесс деления U^238 — «платный»: прилетающий извне нейтрон должен «принести» с собой энергию более МэВа. A U^235 «бескорыстен»: для возбуждения и последующего распада от пришедшего нейтрона ничего не требуется, вполне достаточно его энергии связи в ядре (рис. 2.5). При попадании нейтрона в способное к делению ядро, образуется неустойчивый «компаунд», но очень быстро (через 10-23 — 10-22 секунды) такое ядро разваливается на два осколка, неравных по массе и испускающих новые нейтроны (по 2–3 в каждом акте деления, процесс этот вероятностный), и, благодаря им, со временем может «размножаться» число делящихся ядер — эта реакция называется цепной. В U^235 цепь развивается, а кинетическая энергия осколков деления на много порядков превышает выход энергии при любом акте химической реакции, в которой состав ядер не меняется.

Продукты деления нестабильны и еще долго «приходят в себя», испуская излучения самых различных видов, в том числе — те же нейтроны. Короткоживущими осколками нейтроны испускаются спустя 10-16-10-14 секунды после развала компаунд-ядра и такие нейтроны называют мгновенными. Но некоторые нейтроны испускаются через вполне ощутимое человеком время (до десятков секунд). Эти нейтроны называют запаздывающими, доля их по сравнению с мгновенными мала (менее процента).

Рис. 2.5

В ядерной физике оказалась весьма плодотворной модель «жидкой капли», в соответствии с которой действие внутриядерных сил приводит к явлению, напоминающему поверхностное натяжение. Возбужденное попаданием нейтрона в U^235 компаунд-ядро U^236 не разваливается сразу, в нем сначала образуется перетяжка (верхний рисунок), а затем происходит деление на осколки, как правило, неравной массы. Процесс этот — вероятностный, а пример показывает, что делящаяся в первом поколении, растянувшаяся «капля» вот-вот распадется на ядра бария и криптона. Из образовавшихся после распада трех мгновенных нейтронов деления один (в центре) «промахнулся», а два других — положили начало второму поколению, с образованием пар цезия и рубидия, ксенона и стронция. На графике — сечения реакции деления U^233 на нейтронах разных энергий. Вероятность того, что медленный нейтрон вызовет деление, на порядки превышает ту же вероятность для быстрого нейтрона.

Свободные нейтроны активно взаимодействуют с любыми ядрами, причем весьма разнообразно. Вероятность взаимодействия описывают «сечениями», измеряемыми барнами (барн равен 10-24 см^2), уподобляя то или иное ядро мишени соответствующей площади для летящего нейтрона. Одно и то же ядро может представлять различной площади мишень для разных сценариев взаимодействия: например, отскок нейтрона от ядра может быть намного более вероятен, чем его захват ядром с испусканием гамма кванта. Таких сценариев очень много и по совокупности информации о них можно «узнать» то или иное ядро так же точно, как по отпечаткам пальцев — человека.

Образованные делением частицы при многочисленных столкновениях с окружающими атомами отдают им свою энергию, повышая, таким образом, температуру вещества. После того как в сборке с делящимся веществом появились нейтроны, мощность тепловыделения может возрастать или убывать, а может быть и постоянной. Параметры сборки, в которой число делений в единицу времени не растет, но и не уменьшается, называют критическими. Критичность сборки может поддерживаться и при большом, и при малом числе нейтронов, находящихся в ней в данный момент времени. В зависимости от того, больше или меньше это число, больше или меньше и мощность тепловыделения. Тепловую мощность увеличивают, либо «подкачивая» дополнительные нейтроны извне в критическую сборку, либо делая сборку сверхкритичной (тогда дополнительные нейтроны «поставляют» все более многочисленные «поколения» делящихся ядер).

Образующиеся при делении нейтроны часто пролетают мимо окружающих ядер, не вызывая повторного деления. Чем ближе нейтрон к свободной поверхности, тем больше у него шансов вылететь из делящегося материала и никогда не возвратиться обратно (подумайте, кто из суетящейся у обрыва толпы скорее других свалится в пропасть!). Форма сборки, сберегающей нейтроны в наибольшей мере — шар: для данной массы вещества он имеет минимальную поверхность. Ничем не окруженный (уединенный) шар из 94 %-ного U^235 без полостей внутри становится критичным при массе в 49 кг и радиусе 85 мм. Если же сборка из такого же урана — цилиндр с длиной, равной диаметру, она становится критичной при массе в 52 кг, а для длинного цилиндра, с высотой восьмикратно превосходящей диаметр, эта масса превысит 100 кг[30].

Понятно, что внешнюю поверхность сборки можно уменьшить и увеличив плотность ее вещества, поэтому-то взрывное сжатие, не меняя количества делящегося материала, тем не менее, может переводить сборку из до критического состояния в сверхкритическое.

И, наконец, о роли энергии нейтронов. «Отскакивая» от ядер, нейтроны передают им часть своей энергии, тем большую, чем «легче» (ближе им по массе) ядра. Чем больше столкновений претерпевают нейтроны, тем более они «замедляются», и, наконец, приходят в тепловое равновесие с окружающим веществом («термализуются»). Скорость «тепловых» нейтронов — 2200 м/с, что соответствует энергии 0,025 эВ. Время термализации (миллисекунды) ощутимо человеком, но важно помнить, что за такое время быстрые нейтроны снижают свою энергию на много порядков, до «тепловых» значений; в разы же они теряют ее всего за несколько столкновений, что займет доли пикосекунды!. Нейтроны могут ускользнуть из замедлителя, захватываются его ядрами, но с уменьшением энергии их способность вступать в реакции существенно возрастает, поэтому нейтроны, которые «не потерялись», с лихвой компенсируют убыль численности.

Так, если шар делящегося вещества окружить замедлителем, многие нейтроны покинут замедлитель или будут поглощены в нем, но будут и такие, которые, потеряв свою энергию, вернутся в шар («отразятся») и с гораздо большей вероятностью вызовут акты деления (рис. 2.5). В процессе обмена нейтронами между замедлителем и делящимся веществом установится усредненная, пониженная в сравнении с той, с которой они рождаются, энергия нейтронов, вызывающих деление. Если шар окружить слоем бериллия толщиной 25 мм, то можно сэкономить 20 кг U^235 и все равно достичь критического состояния сборки. Заплатить за такую экономию придется временем: каждое последующее поколение нейтронов, прежде чем вызвать деление, должно сначала замедлиться. Эта задержка уменьшает число поколений нейтронов, рождающихся в единицу времени, а значит, энерговыделение «затягивается». Чем меньше делящегося вещества в сборке, тем больше требуется замедлителя для развития в ней цепной реакции, а деление идет на все более низкоэнергетичных нейтронах. В предельном случае, когда критичность достигается только на совсем уж тепловых, например, в растворе солей урана в воде[31], масса сборок — сотни граммов, но раствор просто периодически вскипает. Выделяющиеся в объеме пузырьки пара уменьшают среднюю плотность делящегося вещества, и цепная реакция прекращается. Затем пузырьки, всплывая, покидают жидкость и вспышка делений повторяется. Можно, конечно, закупорить сосуд, и тогда пар высокого давления разорвет его. Это будет типичный тепловой взрыв, опасность которого заключается не в мощности, а в радиационных эффектах.

Вот как описан в книге Р. Юнга «Ярче тысячи солнц» закончившийся трагично эксперимент доктора Слотина, правда, не с ураном, а другим делящимся веществом — плутонием (рис. 2.6).

«Задача состояла в том, чтобы достигнуть, но не превзойти критической точки самого начала цепной реакции, которую Слотин должен был немедленно прерывать, раздвигая полушария. Если бы он „проскочил“ критическую точку или недостаточно быстро прервал начавшуюся реакцию в самом ее начале, то масса превзошла бы критическую величину и последовал бы ядерный взрыв…

Рис. 2.6

Сверху: приспособления для отливки заготовки заряда из плутония. Нижний: так обращался с содержащей плутоний сборкой доктор Слотин (фотография взята из отчета комиссии, расследовавшей одну из первых в истории ядерных аварий). Снимок справа вверху дает представление о такой аварии. Сфотографирован образец плутония, правда, не оружейного, как в опыте Слотина, а изотопа с массовым числом 238. Различия в ядерных свойствах „плутониев“ даже более велики, чем „уранов“: в Pu^238 не может возникнуть цепная реакция деления, но другие самопроизвольные ядерные реакции протекают столь интенсивно, что металлический Pu^238 всегда пребывает в раскаленном состоянии; оружейный Pu^239 сравнительно малоактивен (хотя его температура и превышает комнатную на несколько градусов), зато — способен к цепной реакции, которая при определенных условиях может быть взрывной. В опыте Слотина она такой не стала, но Pu^239 раскалился, став на несколько секунд похожим внешне на Pu^238. Еще один „беспокойный“ изотоп — Pu^240 — испускает нейтроны спонтанно и на четыре порядка более интенсивно, чем „оружейный“ собрат. Высокий „примесный“ нейтронный фон не позволяет применять полученный в реакторе плутоний в зарядах ствольного типа, таких, как примененный в бомбе, сброшенной на Хирошиму.

…Неожиданно его отвертка соскользнула. Полушария сошлись слишком близко, и масса стала критичной. Мгновенно все помещение наполнилось ослепительным блеском. Слотин вместо того, чтобы укрыться и, возможно, спасти себя, рванул голыми руками оба полушария в разные стороны и прервал тем самым цепную реакцию».

Надеюсь, читателю очевидны «ляпы»: оказывается, человек в состоянии движениями рук прервать ядерный взрыв, а уж если таковой неминуем — может «укрыться» (уж не спрятавшись ли под стол?).

Авторам книги «Критические параметры систем с делящимися веществами и ядерная безопасность» удалось избежать безграмотного пафоса.

«Лос-Аламос, 1946 г. Случай неконтролируемой вспышки цепной реакции произошел на сборке, состоящей из плутониевой сферы[32], облицованной никелем толщиной 0,13 мм (плотность плутония равнялась 15,7 г/см, общий вес — 6,2 кг), окружаемой бериллиевыми полуоболочками. Экспериментатор, регулируя зазор между полуоболочками отверткой, неожиданно выронил ее. Бериллиевые полуоболочки сомкнулись, что явилось причиной вспышки цепной реакции, в результате которой в сборке произошло 3 ·10^15 делений. Физик, проводивший эксперимент, умер через девять дней в результате переоблучения дозой 900 рентген».

Оружейник-ядерщик, мельком взглянув на характеристики «сферы», скажет, не раздумывая: сборка была изготовлена для заряда, где одно поколение быстрых нейтронов сменяется другим, более многочисленным, за неимоверно короткое, неуловимое живыми существами время. Не будучи окружена замедлителем, «сфера» была подкритичной, безопасной. В присутствии замедлителя процесс, начавшись либо с нейтрона, рожденного в спонтанных реакциях всегда присутствующих в оружейном плутонии примесных ядер, либо — что менее вероятно — со случайно попавшего в сборку фонового[33] нейтрона, далее происходил на частицах, каждое поколение которых долго замедлялось, и потому не был взрывным. Цепь делений угасла сама, когда сборка раскалилась, а значит — расширилась. Дальнейшие действия физика предотвратили два неприятных последствия: другую вспышку делений после остывания сборки и загрязнение всего окружающего плутонием, который, раскалившись, мог и сбросить с себя защитную оболочку из никеля[34].

Вероятно, целью опыта было выяснить, безопасно ли монтировать сборку в заряд, окружая при этом замедляющим нейтроны бериллием. Пошли на жутковатый эксперимент потому, что во все времена далеко не все, что необходимо для реализации новых идей, можно было рассчитать. Упоминание «ослепительного блеска» следует отнести на счет эмоциональной реакции свидетелей аварии. На самом деле, это было неяркое фиолетовое свечение ионизованного гамма квантами воздуха (обычно в такой ситуации ощущается и сильный запах озона).

Важный вывод, который следует из разобранных примеров: излюбленный журналистами параметр — критическая масса — сам по себе не характеризует способность к взрыву. Для одного и того же делящегося вещества критические массы могут отличаться на порядки (в зависимости от его формы, плотности, присутствия замедлителя), причем, даже если такая масса собрана и цепная реакция происходит, взрывной она бывает отнюдь не всегда.

Ранее упоминавшийся U^235 ключевую роль во многих областях уступил плутонию 239, ядро которого при делении испускает в среднем 2,895 нейтрона — больше, чем U^235(2,452). К тому же в плутонии ниже сечения нейтронных реакций, не вызывающих деления.

Плутоний многолик: в разных интервалах температур он может существовать в фазах числом в полдюжины, с плотностями от 14,7 до 19,5 г/см^3. «Тяжелый» плутоний предпочтителен во многих отношениях, за исключением одного: в этой (альфа) фазе он очень хрупок. Поэтому легирующей присадкой фиксируют дельта фазу[35], проигрывая в плотности чуть более 20 %, но получая пластичный и хорошо обрабатываемый металл. Уединенный шар Pu^239 становится критичным при почти втрое меньшей массе, чем шар U^235, а главное — при меньшем радиусе, что очень важно, поскольку позволяет снизить габариты критической сборки.

Впрочем, «двести тридцать третий» изотоп урана позволяет достичь критичности при массе сборок меньшей, чем в случае плутония, правда, ненамного. И получают его при облучении нейтронами тория, которого в земной коре содержится втрое больше, чем урана. Но U^233 не вытеснил плутоний: уж очень интенсивно испускает гамма кванты сопутствующий ему изотоп с массовым числом 232. Брать в руки U^233 — «чревато».

Известны и другие делящиеся изотопы. В 60-х годах из них грозились сделать «атомные пули», но когда их действительно выделили в осязаемых количествах и исследовали, оказалось, что «оружейные» их преимущества сомнительны, а стоимость — умопомрачительна[36].

…От пуль «страшной разрушительной силы» пришлось защищаться и автору — в 90-х годах, на заседании комиссии, созданной для рассмотрения изобретения, связанного, правда, не с делением, а с применением так называемого «холодного синтеза», о котором тогда верещали газетные заголовки. Синтезом называют процесс слияния легких ядер. О настоящем, протекающем при огромных температурах и сопровождаемом выделением значительной энергии, синтезе речь впереди, а изобретение касалось «холодного», якобы возможного при температурах комнатных: изобретатели обещали «стреляя из пулемета, поливать противника стамиллиметровыми снарядами».

«Холодный синтез» считало шарлатанством большинство авторитетов в области ядерной физики, но к их мнению в подобных ситуациях надо относиться с осторожностью, потому что человеческая психика устроена так, что вторжение на свою территорию, будь то квартира или возделываемое поле — воспринимается с крайним неудовольствием. Правда, наука не принадлежит кому-либо лично, но это унылое утверждение верно лишь формально, а на самом деле — парадигма «Земля принадлежит тем, кто ее обрабатывает»[37] сидит одинаково крепко как под крестьянским треухом, так и (пусть и в слегка отредактированном виде) под академической шапочкой.

Теоретики обычно стремятся оценить осуществимость предложения, опираясь на известные законы, но дело в том, что и верные законы могут «работать» по-разному, в зависимости от формулировки задачи. И потом: даже если и задача сформулирована и все преобразования проделаны безупречно — как быть с численными значениями величин, от которых зависит ответ «да, возможно» или «нет, невозможно»? Если все они точно известны — есть ли в предложении новизна? А если их приходится выбирать, руководствуясь интуицией, вряд ли такой метод отличается от того, сущность которого можно сформулировать как: «Рожа мне его не нравится…» или: «С такими ногами, девушка, в стриптизерки надо пойти, а не по комиссиям шляться…»

Автор прикинул, противоречит или нет рассматривавшееся предложение ранее известным, проверенным фактам. Доказательства, представленные изобретателями, при этом во внимание, конечно, не принимались: на столе лежали броне плиты с отверстиями, в которые можно было просунуть кулак, но ведь такой результат можно получить и не от «пуль холодного синтеза», а просто прилепив к плите кусок пластита и приладив к нему детонатор…

В обеденный перерыв пришлось съездить домой за книгой Глесстона «Действие ядерного оружия», а после перерыва — попросить специалистов по ядерным реакциям отдохнуть и задать изобретателям вопросы, проверяя, правильно ли занесены в протокол ответы на них.

В: Вы утверждаете, что источником энергии у вас является синтез, неважно — «холодный» или «горячий»?

О: Да.

В: Согласны ли вы, что в каждом акте синтеза выделяется свободный нейтрон?

О: Да.

В: Верно ли, что энерговыделение при взрыве вашего устройства эквивалентно взрыву нескольких килограммов ВВ?

О: Да.

В: У меня в руках книга Глесстона, там приведены данные об энергии, выделяющейся в акте синтеза — 17 Мэв, что соответствует 2,7-10-12 Дж, вы согласны?

О: Да.

В: А где лично вы находились при проведении опытов?

О: В блиндаже, метрах в десяти. А какое это имеет значение?

Имело это такое значение, что в каждом из опытов должно было выделиться по 10^19-10^20 нейтронов: достаточно было поделить заявленное значение энерговыделения в опыте на энерговыделение в одном акте синтеза, чтобы в том убедиться. В десяти метрах от смертельной дозы нейтронов не мог спасти ни один блиндаж.

Все стали мусолить книгу, раздалось неуверенное беканье изобретателей, что, может, у них и «не выделялись нейтроны», на что последовал заготовленный ответ: «Тогда вам надо не размениваться на прикладные мелочи, а сначала заявить об открытии совершенно нового класса ядерных реакций». Далее диалог продолжался вполне предсказуемо.

— Мы не намерены вступать в споры об открытии, есть эффект — и всё!

— Тогда следует продемонстрировать на полигоне, как и чем проделываются дырки в бронеплитах, а не затевать дискуссии о так называемом холодном синтезе…

Конечно, на этом активность первопроходцев не иссякла, впоследствии до автора доходили отголоски скандалов на эту тему, но на заседания комиссий его больше не приглашали.

Механические поражения в результате взрывных эффектов ядерных реакций начинают превалировать над радиационными, если энерговыделение в сборке превысит несколько тераджоулей (что соответствует примерно килотонне тротилового эквивалента)[38]. Если бы даже «атомные пули» и были созданы, то такое мини-оружие по всем меркам было бы ядерным и после его применения остались бы неоспоримые улики: продукты реакций и наведенная нейтронами радиоактивность, а это дало бы противнику право ответить на «пулеметные» экзерциции полноценным ядерным ударом…

.. В НИИ авиационной автоматики (НИИАА, позднее — ВНИИА) я попал по распределению — для выполнения дипломной работы. Чтобы понять принципы действия «авиационной автоматики», вернемся к нашим сборкам.

Поверхность сборки (рис. 2.7а), содержащей плутоний («черная сердцевина»), искусственно увеличивают, выполняя ее в форме шарового слоя (полой внутри) и заведомо подкритичной, даже — и для тепловых нейтронов, даже — и после окружения ее замедлителем

(слой желтоватого цвета). Вокруг сборки из очень точно пригнанных блоков взрывчатки монтируют заряд, также образующий шаровой слой. Читатель и сам догадывается, для чего нужен взрыв: чтобы рвать, метать, деформировать. Но чтобы сберечь нейтроны, надо и при взрыве хоть и уменьшить радиус сборки, но сохранить ее благородную форму шара, для чего подорвать слой взрывчатого вещества одновременно по всей его внешней поверхности, обжав сборку равномерно со всех сторон. Для этого служит детонационная разводка из поликарбоната — также в форме шарового слоя, плотно прилегающего к заряду взрывчатки.

Рис. 2.7

Анимация: перевод сборки в сверхкритическое состояние при имплозии. Справа — «система многоточечного инициирования»: тонкая полоска целлулоида с обернутой вокруг нее нихромовой проволокой, взятой из «сгоревшего» паяльника. Эта полоска укладывается по периферии «заряда» (оранжевого цвета) и при подаче тока инициирует реакцию в бихромате по внешней поверхности.

…Предположим, у нас есть всего один детонатор, но кроме него — взрывчатка, по консистенции напоминающая пластилин, причем скорость ее детонации очень стабильна. Попробуем сначала одновременно «развести» детонацию только в две точки. Сначала просверлим в нужных местах два отверстия. Далее, взяв циркуль и, поочередно помещая его ногу в отверстия, произвольным, но одинаковым радиусом сделаем две засечки. Процарапаем или отфрезеруем (но на небольшую, меньшую, чем толщина разводки глубину) две прямые канавки, ведущие от отверстий к точке пересечения засечек. Плотно забьем и канавки и отверстия взрывчатым «пластилином», а в точке пересечения канавок установим наш единственный детонатор. Когда он сработает, детонация пробежит по канавкам абсолютно равные расстояния, а поскольку скорость ее высокостабильна — в один и тот же момент времени достигнет отверстий. В отверстия также забит взрывчатый «пластилин», в отличие от канавок, находящийся в контакте с основным зарядом, поэтому его детонация «заведет» и основной заряд — одновременно и в двух требуемых точках.

Для инициирования в трех точках задача усложнится. Вспоминаем планиметрию (правда, у нас поверхность не плоская, а сферическая, но — пойдем на такое упрощение): через три точки можно провести окружность одного-единственного радиуса (в центр ее и поместим детонатор), делать засечки произвольным радиусом уже нельзя. Для четырех точек — следующая ступень усложнения: одну из них (ближайшую к детонатору) придется соединять с детонатором не прямой, а ломаной канавкой, чтобы обеспечить равное с остальными тремя время пробега детонации.

А если точек — несколько десятков, да еще они должны равномерно покрывать всю сферическую поверхность заряда? Такая задача для сферической поверхности решается с применением методов геометрии Римана. Элемент разводки выглядит как на рис. 2.8, и не на всяком станке, даже — с числовым программным управлением, его можно изготовить, зато применение разводки позволило существенно уменьшить диаметры зарядов, по сравнению с первыми образцами, в которых для тех же целей использовались детонационные линзы. Кроме того, для заряда с разводкой необходимы всего несколько электродетонаторов в специальных, плоских розетках (рис. 2.9), в то время как для каждого «линзового» заряда их требуются десятки (рис. 2.10).

Рис. 2.8

Слева — элемент детонационной разводки. Справа — детонационная линза, состоящая из взрывчатых веществ с разной скоростью детонации (у внешнего слоя она выше). Форма зарядов подобрана так, что если инициировать этот конус на вершине, то к его основанию придет детонационная волна сферической формы

.

Рис. 2.9

Детали боевого блока: носовая часть и розетки электродетонаторов.

Рис. 2.10

Макет, предназначенный для демонстрации экскурсантам принципа имплозии, оснащен несколькими десятками «детонаторов». Натурный заряд такого типа требует значительно большего энергообеспечения системы инициирования и менее надежен по сравнению с устройством, в котором используется многоточечная детонационная разводка.

…Как-то автору потребовалось сформировать сходящуюся к оси цилиндрическую волну. Конечно, восемь использованных им электродетонаторов не были «товарами народного потребления» из тех, что используют в забоях и штреках. Все восемь были соединены последовательно, но, несмотря на то, что запускающий их импульс максимально форсировали, данные скоростной съемки показали, что они не сработали одновременно (рис. 2.11). Для устройства автора такое катастрофой не явилось: исследуемое явление не было очень уж чувствительно к симметрии сжатия. Ядерный заряд в аналогичной ситуации слегка «недодал» бы энерговыделения: отклонение формы сборки от шаровой увеличило бы потери нейтронов.

Рис. 2.11

Верхний ряд, снимки 1 и 2: цилиндрическая имплозия. Там, где детонационные волны сталкиваются, давление и температура значительно выше, поэтому области столкновений на снимках ярко светятся. Измерив по фотографии расстояние между центром точки инициирования и границей такой области и зная скорость детонации ВВ, можно определить, какое время прошло с момента инициирования до столкновения волн. Электродетонатор, находящийся в позиции, соответствующей положению часовой стрелки «полтретьего», сработал раньше других (примерно на 0,4 микросекунды): для этой точки инициирования упомянутое расстояние больше среднего значения. Начавшаяся раньше детонация «успела» расширить свой сектор за счет соседей и раньше «толкнула» находящийся в центре объект, нарушив симметрию сжатия. От этого опыта остался и «свидетель» — медный электрод (справа), на обратной поверхности которого, в местах столкновения детонационных волн, заметны откольные явления.

Такие же наглядные снимки сферической имплозии получить невозможно, поэтому внутри метаемого взрывом шарового слоя размещается «башня» с множеством контактных датчиков различной длины (нижний левый снимок). Сжимаемый имплозией шаровой слой последовательно замыкает эти датчики, что дает возможность, зарегистрировав моменты замыкания, определить элементы движения слоя. Левее — детонаторы, применявшиеся в ядерных зарядах: вверху — мостиковый, ниже — высоковольтные, не содержащие инициирующего ВВ. Справа — контейнер для боекомплекта.

Первые «атомные» электродетонаторы срабатывали от накаливания током тончайшей проволочки: от нее воспламенялась, а затем детонировало инициирующее ВВ, передавая детонацию бризантному. Была до тонкостей «вылизана» технология изготовления таких детонаторов, и все равно готовые изделия «калибровали», выбирая те, которые минимально отличались друг от друга по параметрам. Такие образцы объединяли в «боекомплект» и хранили в специальных опломбированных контейнерах. Потом от детонаторов с мостиком накаливания отказались по соображениям безопасности: из-за наличия инициирующего ВВ они могли сработать при нагревании, да и токовые импульсы от разного рода наводок могли привести к подрыву и — в самом безобидном случае — к рассеиванию плутония, каковое к приятным обстоятельствам никак не отнесешь. Поэтому перешли на «безопасные» детонаторы: в них нет инициирующего ВВ, а формирует в бризантном ВВ ударную волну, трансформирующуюся в детонационную, канал высоковольтного разряда. Понятно, что для срабатывания таких детонаторов нужно больше энергии, чем для мостиковых, но — безопасность превыше всего!

…Остается доделать всякую ерунду: завинтить крышки, подключить кабели, ведущие к розеткам электродетонаторов (рис. 2.12)… Впрочем, что значит— «ерунду»? Операции при сборке «авиационной автоматики» только одной категории — «ответственные»! Выполняются они «тройкой». Один громко, с внятной артикуляцией, зачитывает пункт инструкции: «Затянуть гайку, позиция… ключом позиция… с моментом…». Второй повторяет услышанное, берет поименованные в соответствующих позициях инструкции гайку и ключ, снабженный измерителем момента, «затягивает». Третий контролирует правильность зачитывания, повторения, соответствие «позиций» и показания измерителя момента. Потом все трое расписываются в соответствующей графе за проведенную операцию (одну из многих тысяч подобных), и каждый знает: в случае чего — «следствие, протокол, отпечатки пальцев…» Таинство производило сильное впечатление на тех, кому довелось быть его свидетелями, в том числе — на С. Королева, который позже внедрил аналогичный порядок и в космической отрасли.

Рис. 2.12

Верхний и центральный ряды — иллюстрации процесса монтажа первого имплозивного заряда «Гаджет» (заимствованы из подлинной американской инструкции). 1 — детали из плутония; 2 — полоний-бериллиевый источник нейтронов; 3 — герметизирующая прокладка рифленого золота; 4 — капсула из урана-238; 5 — сегменты ВВ; 6 — элемент шарового слоя из алюминия. Конструкция ядерного заряда «Гаджета» иная, чем изображенная на анимации (рис. 2.7): в нем нет замедлителя нейтронов, вместо него плутониевый шар окружен слоями отвального урана и алюминия. Импеданс алюминия повыше, чем у продуктов детонации ВВ, поэтому после имплозии давление ударной волны в нем повышается (рис. 1.8). Оно повышается еще раз при переходе волны в уран, одна только плотность которого выше, чем у алюминия более чем в семь раз! Массивный шаровой слой отвального урана повышает также инерционность сборки, «давая» плутонию больше времени для деления (торцевые поверхности капсулы 4 — сферические, одного радиуса с этим слоем). Ниже: процесс монтажа. Снимок явно инсценирован, предназначен для публикации в журнале, логотип которого виден внизу. На самом деле, ядерный заряд монтируют не «на коленке», а на станке, позволяющем поворачивать изделие в двух плоскостях, обеспечивая свободный доступ к любому из элементов (нижний).

Работа заряда начинается с момента, когда мощный высоковольтный импульс одновременно подрывает все детонаторы. Огоньки детонации с постоянной скоростью (около 8 км/с) разбегаются по канавкам, а пройдя их — ныряют в отверстия и одновременно во множестве точек «заводят» заряд (рис. 2.76). Далее следует сходящийся внутрь[39] взрыв (рис. 2.7в), который сдавливает сборку давлением более миллиона атмосфер. Поверхность сборки уменьшается, в плутонии исчезает полость (рис. 2.7 г), а плотность его — увеличивается, сжимаемая сборка «проскакивает» критическое состояние на тепловых нейтронах и становится существенно сверхкритичной на нейтронах быстрых.

…Не знаю, как решит читатель, по-моему — кинограмма рис. 2.7 выглядит довольно живописно. Но, как говаривал товарищ Семплеяров[40]: «Разоблачение совершенно необходимо. Без этого ваши блестящие номера оставят тягостное впечатление. Зрительская масса требует объяснения!»

«Зрительская масса» наверняка догадалась, что сфотографирован не взрыв настоящего ядерного заряда. Но на кинограмме — вообще не взрыв, а анимация. Вместо взрывчатого вещества использован оранжевый порошок бихромата аммония (с его помощью детям демонстрируют «вулкан»), «Плутоний» сделан из подкрашенного черной тушью поролона, а «замедлитель» — из термореактивного кембрика, сжимающегося при нагревании. В отличие от детонации взрывчатки, реакция в бихромате идет медленно и можно рассмотреть (и сфотографировать самой обычной, даже «телефонной», камерой), как фронт реакции «сходится» к сборке. Существенная некорректность модели в том, что «плутониевая» сборка становится «сверхкритичной» при сжатии ее нагреваемым кембриком, а не «взрывчаткой».

Но все описанное и смоделированное — детонация заряда, перевод сборки в сверхкритическое состояние — еще не ядерный взрыв. Ядерный взрыв начинается, когда через период, определяемый ничтожным временем незначительного замедления быстрых нейтронов, каждый из нового, более многочисленного их поколения добавляет производимым им делением энергию в более чем две сотни МэВ в и без того распираемое чудовищным давлением вещество сборки. В масштабах происходящих явлений прочность даже самых лучших легированных сталей столь мизерна, что никому и в голову не приходит учитывать ее при расчетах динамики взрыва. Единственное, что не дает разлететься сборке — инерция[41]: чтобы расширить плутониевый шар за десяток наносекунд всего на сантиметр, требуется придать веществу ускорение в десятки триллионов раз превышающее ускорения земного притяжения! В конце концов, вещество все же разлетается, прекращается деление, но не интересные события: энергия перераспределяется между тяжелыми, ионизованными осколками разделившихся ядер, другими испущенными при делении заряженными частицами, а также электрически нейтральными гамма квантами и нейтронами. Энергия продуктов реакций — порядка десятков и даже сотен МэВ, но только гамма кванты больших энергий и нейтроны имеют шансы избежать взаимодействия с веществом, из которого была сделана сборка и покинуть зарождающийся огненный шар ядерного взрыва.

Заряженные же частицы быстро теряют энергию в актах столкновений и ионизаций. При этом испускается излучение, правда, уже не «жесткое» ядерное, а более «мягкое», с энергией на три порядка меньшей, но все же более чем достаточной, чтобы «выбить» у атомов электроны — не только с внешних оболочек, но и вообще все. Мешанина из «голых» ядер, «ободранных» с них электронов и излучения с плотностью в граммы на кубический сантиметр[42] — все то, что было зарядом — приходит в некое подобие равновесия. Температура в совсем «молодом» огненном шаре (рис. 2.13а) — десятки миллионов градусов. Если шар захватывает сталь, она превращается в ветер[43].

Казалось бы, даже и «мягкое», но двигающееся с максимально возможной скоростью света излучение должно оставить далеко позади вещество, которое его породило, но это не так: в «холодном» воздухе пробег квантов кэвных энергий составляет сантиметры и двигаются они не по прямой, а при каждом взаимодействии переизлучаясь, меняя направление движения. Кванты ионизируют воздух, распространяются в нем как вишневый сок, вылитый в стакан с водой.

Рис. 2.13

Образование ударной волны при ядерном взрыве происходит вследствие двух причин: при мощном взрыве ее формирует расширяющаяся плазма нагретого радиационной диффузией воздуха; при взрыве малой мощности — то же делает «плазменный пузырь» из вещества, бывшего до взрыва зарядом (снимок «а», сделанный с выдержкой 10 не, в увеличенном по сравнению с остальными масштабе). Понятно, что возможен и промежуточный случай, когда эффективны оба механизма. «Усы», выступающие в нижней части — превращенные излучением в плазму тросы, поддерживавшие металлическую «этажерку», на которой был установлен заряд. Плотность ядер в конденсированном веществе (металле) тросов на много порядков больше, чем в окружающем воздухе, поэтому и плотность энергии, отдаваемой им распространяющимся излучением, выше. Эти взаимодействия сопровождаются высвечиванием разнообразных квантов. Используется накачка излучением и в рентгеновских лазерах). В дальнейшем рентгеновским излучением вокруг пузыря (он виден в центре снимка «б») из воздуха образуется полностью ионизованная плазма; затем плазменный пузырь распадается, а его остатки «подпирают» изнутри слой горячей плазмы («в»); далее эти остатки вырождаются в струи («г»), плазма огненного шара остывает, становится непрозрачной, но интенсивно излучает в видимой части спектра («д»); наконец — формируется ударная волна, а интенсивность излучения снижается. Подобраны наиболее наглядные снимки, полученные при различных испытательных взрывах.

Такое называют радиационной диффузией. Тепловая энергия вещества пропорциональна четвертой степени его температуры, поэтому на этой стадии она «умещается» в небольшом объеме. «Молодой» огненный шар через несколько десятков наносекунд после завершения мощной[44] вспышки делений имеет радиус три метра и температуру почти 8 млн. кельвинов. Но уже через 30 микросекунд его радиус составляет 18 метров, правда, температура падает — около миллиона градусов.

Шар пожирает пространство, а ионизованный воздух за его фронтом почти не двигается: диффундирующее излучение передать ему значительный импульс не может. Но оно накачивает в этот воздух огромную энергию, нагревая его и, когда энергия излучения иссякает, шар начинает расти за счет расширения горячей плазмы. К тому же изнутри шар распирает то, что раньше было зарядом. Полностью ионизованный воздух прозрачен, и на фотографиях можно увидеть (рис. 2.136) этот плазменный сгусток в центре.

Расширяясь, подобно надуваемому пузырю, плазменная оболочка истончается. Ее, конечно, ничто не «надувает»: с внутренней стороны почти не остается вещества, все оно летит от центра. Через 30 микросекунд после взрыва скорость этого полета — более сотни километров в секунду, а гидродинамическое давление в веществе — более 150 тысяч атмосфер! Чересчур уж тонкой стать оболочке не суждено, она лопается, образуя «волдыри» (рис. 2.13в). Кстати, если все произошло на небольшой высоте, то плазма теряет форму шара, что видно из фотографий. Там, где вещество заряда ударяет в грунт, давление и температура умножаются по сравнению со значениями на «свободном» фронте. Такой удар способен поразить самые высокозащищенные цели, такие как шахты МБР.

Процесс захватывает новые слои воздуха, энергии на то, чтобы «ободрать» все электроны с атомов уже не хватает, уменьшается прозрачность фронта. Иссякает энергия ионизованного слоя и обрывков плазменного пузыря, они уже не в силах двигать перед собой огромную массу, вырождаются в струи (рис. 2.13 г) и заметно замедляются. Но то, что до взрыва было воздухом, движется, оторвавшись от шара, вбирая в себя все новые слои воздуха холодного — начинается образование ударной волны.

При отходе ударной волны от огненного шара, меняются характеристики излучающего слоя, и резко возрастает мощность излучения в оптической части спектра (так называемый «первый максимум»). При дальнейшем движении волны происходит сложная конкуренция процессов высвечивания и изменения прозрачности окружающего воздуха, приводящая к реализации и второго максимума, менее интенсивного, но значительно более длительного — настолько, что выход световой энергии больше, чем в первом максимуме.

Вблизи взрыва все окружающее испаряется, подальше — плавится, но и еще дальше, где тепловой поток уже недостаточен для плавления твердых тел, грунт, скалы, дома текут как жидкость под чудовищным, разрушающим все прочностные связи напором газа, раскаленного до нестерпимого для глаз сияния.

Рис. 2.14

«Постаревший» огненный шар превращается в облако радиоактивной пыли. Под местом взрыва произошло остекловывание песка, как это было и при первом испытании («Trinity Operation»). Образовавшийся новый минерал получил название «тринитит».

…Наконец, ударная волна уходит далеко от точки взрыва, где остается рыхлое и ослабевшее, но расширившееся во много раз облако (рис. 2.14) из конденсировавшихся, обратившихся в мельчайшую и очень радиоактивную пыль паров. Нет, не воды. Или в самом общем случае — не только воды, а того, что побывало плазмой заряда, рекомбинировало, и того, что в свой страшный час оказалось близко к месту, от которого следовало бы держаться как можно дальше. Облако начинает подниматься вверх. Оно остывает, меняя свой цвет, «надевает» белую шапку конденсировавшейся влаги, за ним тянется пыль с поверхности земли (рис. 2.15)…

Рис. 2.15

Испытание Encelade французского термоядерного заряда энерговыделением 440 кт. Атолл Муруроа, 12.06.1971.

…Среди читателей попадаются настырные, проверяющие все с карандашом в руке. Автор сделал многое, чтобы осложнить им задачу: энергию в МэВах надо перевести в джоули, потом — в тротиловый эквивалент, вспомнить правила действий со степенями. Но все же может найтись самый настырный, который получит результат, далекий от тех десятков и сотен килотонн тротилового эквивалента, о которых он читал в газетах, и, издевательски улыбаясь, потребует объяснений. Далее возможен такой диалог:

— А со скольких нейтронов, по вашим расчетам, начинается цепная реакция?

— С одного.

— Посмотрим, что получится, если реакция в сборке начнется с миллионов нейтронов.

— У вас про миллионы не написано.

— А покажите, где у меня написано, что он — один?

Вообще-то ситуация, которую описал своим расчетом Настырный, возможна: если не сработает или сработает не вовремя источник нейтронов, что повлечет строгую ответственность тех, кто был причастен (а может — и не причастен) к такому безобразию.

Чтобы такой жалкий результат не опозорил самоотверженно трудившийся коллектив, в сверхкритическую сборку в нужную микросекунду надо «брызнуть» нейтронами. Именно — в нужную, а не когда попало.

…Процесс перевода сборки из до критического в сверхкритическое состояние происходит за десятки микросекунд: казалось бы — быстро, но иногда (правда — редко) оказывается, что медленно. Случайный фоновый нейтрон может вызвать цепь делений и в докритической сборке, правда, затухающую, не сопровождающуюся заметным выделением энергии. Но если сборка перейдет критическое состояние пока такая цепь еще не угасла, начнется размножение нейтронов. Вначале, пока деление идет на медленных нейтронах, имплозия будет «сильнее», но, по мере роста сверхкритичности, «в дело» будут вступать все более быстрые (а значит, скорее размножающиеся) нейтроны и деление преодолеет имплозию, «разбросав» сборку. Произойдет «хлопок» — пиррова[45] победа деления: уровень энерговыделения будет на порядки более низким, чем тот, который мог бы быть достигнут. Так что и при безупречной работе заряда и его автоматики существует малая вероятность того, что полноценного ядерного взрыва не произойдет. А будет он таким, если при переводе сборки из докритического в сверхкритическое состояние в ее делящемся материале не будет нейтронов, а вот когда максимум сверхкритичности почти достигнут — их окажется там очень много.

В первых ядерных зарядах для этого использовали изотопные источники: полоний-210 в момент сжатия плутониевой сборки (и только тогда) соединялся с бериллием и своими альфа-частицами (ядрами гелия-4) вызывал нейтронную эмиссию:

Be^9 +Не^4 → С^12 + п.

Но все изотопные источники — слабоваты, а самый интенсивный из них, легендарный[46] полоний — уж очень «скоропортящийся» (всего за 138 суток снижает свою активность вдвое), так что держать его в находящемся на хранении заряде было нельзя, приходилось монтировать «свежий» источник незадолго до боевого применения (рис. 2.12). Поэтому на смену изотопным пришли менее опасные (не излучающие в невключенном состоянии), а главное, более интенсивные ускорительные источники — нейтронные генераторы (рис. 2.16). За несколько микросекунд, которые длится формируемый таким источником импульс, «рождается» примерно столько же нейтронов, что и в мощном ядерном реакторе за такое же время.

«Сердце» генератора — вакуумная нейтронная трубка, в которой ускоряются ионы дейтерия (D) и бомбардируют мишень, насыщенную тритием (Т), в результате чего образуются нейтроны (п) и альфа-частицы:

D + Т → Не^4 + п + 17,6МэВ

По составу частиц, и даже по энергетическому выходу эта реакция идентична синтезу — процессу слияния легких ядер. Синтезом происходящее в трубке в 50 годах считали многие, но позже выяснилось, что это реакция другого класса — «срыва». Когда разогнанный электрическим полем ион дейтерия попадает в ядро трития, то либо протон, либо нейтрон, из которых состоит дейтерий, «увязает» в ней. Если «увязает» протон, то нейтрон «отрывается» и становится свободным. Эти нейтроны разлетаются в разные стороны (в физике говорят: «пространственное распределение — изотропно»), «собрать» и направить их на сборку — сложно, да и особого смысла не имеет: трубка способна выдать столько нейтронов, что и при изотропном их распределении энергетические возможности сборки будут реализованы полностью.

Рис. 2.16

Верхний снимок — нейтронные генераторы, которыми комплектуются американские заряды W-76. Ниже — нейтронная трубка. В ее анодном узле 1, при приложении импульсного напряжения, происходит пробой 2 между анодом и поджигающим электродом. Изолятор между этими электродами — насыщенная дейтерием керамика (розового цвета), поэтому при разряде по ее поверхности образуется много ионов дейтерия, которые разлетаются внутри анодного узла, а затем и покидают его. Между анодным узлом и насыщенной тритием мишенью 3 (катодом), прикладывается напряжение более ста тысяч вольт. Выход ионов дейтерия из экранированной сеткой горловины анодного узла должен происходить в момент, когда это напряжение достигает максимума. Нейтронная трубка генерирует до десяти миллионов быстрых нейтронов на каждый джоуль ее энергообеспечения. Источник высокого напряжения — на нижнем левом снимке. Ток от аккумулятора преобразуется в переменный, а напряжение умножается до величины, обеспечивающей формирование ускоряющего ионы дейтерия импульса. В современных ядерных зарядах системы взведения, инициирования детонаторов, программное устройство и система нейтронного инициирования объединены, как в блоке Мк-3 AFAF (Arming, Fusing And Firing System, нижний снимок), обеспечивающем срабатывание ядерного заряда W-68. Энерговыделение этого заряда — 50 кт, но морская ракета «Посейдон» могла доставить к целям 10 боевых блоков с такими зарядами.

Реагирующие в трубке дейтерий и тритий — изотопы широко распространенного в природе водорода (который любители научных терминов называют протием), но в их ядрах, помимо протона содержатся один (в дейтерии) или два (в тритии) нейтрона, а значит, они вдвое и втрое превосходят протий массами. Водороды способны образовывать твердые соединения с легкими металлами, например, литием и титаном. В тритиде титана и «удерживается» в трубке необходимый для реакции срыва изотоп. В таких соединениях, несмотря на наличие «балластных» ядер металла-носителя, плотность ядер любого из водородов намного выше, чем в сжатом до разумных давлений газе.

Доля дейтерия в природном водороде примерно впятеро меньшая, чем оружейного урана — в обычном, но массы их отличаются вдвое, а кинетика многих реакций — и того более. Так, электролитическое разложение дейтериевой воды протекает на порядок медленнее, чем воды легкой. На этом и основан один из методов разделения — значительно более эффективный, чем разделение уранов.

Рис. 2.17

Разрез урановой жилы месторождения Окла. За время работы этого «реактора» выделилось свыше 10^18 Дж тепловой энергии, что привело к спеканию рудной массы.

Затем произошли геологические подвижки грунта, поднявшие жилу наверх, и воды стало недостаточно для развития цепной реакции, что «законсервировало» реактор. Слабым утешением автору может служить лишь то, что и великий Э. Ферми утверждал, что «ядерный реактор может быть лишь человеческим творением».

Тритий же, подобно Pu^239, не существует в природе в ощутимых количествах[47] и его получают, воздействуя в ядерном реакторе мощными нейтронными потоками на изотоп литий-6, в результате чего в две стадии протекает реакция:

Li^6 + n → Li^7 → T + Не^4.

Дейтерий и тритий были изучены медиками. Не только радиоактивный тритий, но и стабильный дейтерий оказались опасными веществами. Например, подопытные животные, которым вводились соединения дейтерия, умирали с симптомами, характерными для старости (охрупчивание костей, потеря интеллекта, памяти и пр.). Этот факт послужил основой теории долголетия, в соответствии с которой смерть от старости и в естественных условиях наступает при накоплении дейтерия: через организм в процессе жизнедеятельности «проходят» многие тонны воды, других соединений водорода и более тяжелые дейтериевые компоненты задерживаются при этом в многочисленных мембранах и капиллярах, накапливаясь к старости. Теория объясняла и долгожительство горцев: в поле земного притяжения концентрация дейтерия действительно убывает с высотой. Об этих фактах упоминал читавший в МИФИ лекции по курсу разделения изотопов известный специалист В. Нещименко. Он понимал, что студент теряет способность воспринимать информацию, переписывая час за часом сложные математические выражения, и часто делал такие отступления.

«Дейтериевая» теория долголетия интересна еще и тем, что на ее примере можно иллюстрировать требования, предъявляемые ко всем научным гипотезам: они могут считаться верными, пока непротиворечиво объясняют все относящиеся к их «компетенции» объективные факты. По-другому это можно сформулировать так:

«Утверждение верно только тогда, когда верны все следствия из него» (как нетрудно заметить, этот критерий был использован в дискуссии о «пулях синтеза»). Тем из читателей, кто в подобной ситуации услышит вещаемое солидным, бархатным голосом: «Исключения лишь подтверждают общее правило…», автор рекомендует не стучать костяшками пальцев по лбу изрекшего, сравнивая звук от аналогичного процесса, проделываемого с деревом — это невежливо. Культурный человек только поинтересуется, какое число «исключений» следует считать допустимым и что делать, если таковых станет больше, чем фактов, данной теорией объясняемых.

Некоторые соматические эффекты оказались вне рамок «дейтериевой» теории и потому она была отвергнута медициной.

…Итак, помимо сборки с делящимся веществом и заряда взрывчатки, боеголовка (рис. 2.18) должна быть оснащена высоковольтной системой инициирования детонаторов и системой нейтронного инициирования сборки, а программное устройство должно обеспечить срабатывание систем в определенной последовательности, в точно назначенные моменты времени (рис. 2.19). Читатель и сам догадывается, что электронным устройствам сильные удары противопоказаны, а уж какой удар ожидал бы их при встрече летящего с гиперзвуковой скоростью блока с землей… Для того, чтобы вся сложная электроника сработала прежде, чем превратится в подобие жижи, датчики давления, расположенные в головной части хорошо видной на макете (рис. 2.20) трубы, подают сигнал на подрыв (в боеголовке на рис. 2.18 для этой же цели используется не труба, а телескопический шток, в сложенном виде размещенный в серебристом контейнере и «надуваемый» пороховым зарядом при подлете к цели). Выбор головного зазора летящей боеголовкой занимает несколько сотен микросекунд, чего достаточно для срабатывания автоматики.

Рис. 2.18

Схема ядерной боеголовки, устройства автоматики которой размещены в отдельных блоках. Блок инициирования детонаторов — красного цвета, блок нейтронного инициирования реакции деления — белого. Советские блоки автоматики окрашивались в зеленый цвет и на жаргоне зарядчиков назывались «бочками». На врезке — «бочка» из экспозиции музея Академии ракетных войск.

Блок нейтронного инициирования должен быть расположен поближе к заряду: в этом случае больше разлетающихся во все стороны нейтронов поучаствуют в зажигании реакции деления. Кроме того, блок нейтронного инициирования должен быть по размерам больше, чем блок инициирования детонаторов, потому что к нейтронной трубке прикладывается напряжение в сотню с лишним киловольт — большее на два порядка, чем к детонаторам. Ну а снизить габариты высоковольтного устройства сложно — об этом факте читателю еще напомнят в следующей главе.

Рис. 2.19

Временная эпюра наиболее важных событий в ядерном заряде и блоках его автоматики. Рассмотрев рисунок справа, коллега автора ехидно спросил: «Получается, что остатки головной части летят с той же скоростью, с какой расширяется шар?» По мнению автора, рисунок основания для подобного заключения не дает, но, коль скоро такое мнение высказано, следует пояснить: скорость расширения молодого шара на порядки больше, он «вбирает» в себя остатки конструкции и через пару десятков наносекунд становится похожим на свою фотографию рис. 2.13а.

Еще одна важная функция блока нейтронного инициирования — изменение энерговыделения ядерного взрыва. Понятно, что, получив боевую задачу, при постановке которой обязательно указывается мощность ядерного удара («перебор» может привести и к поражению своих войск), не начинают лихорадочно разбирать ядерный заряд на ракете или бомбе, чтобы оснастить его плутониевой сборкой, оптимальной для заданной мощности. В боеприпасах с переключаемым тротиловым эквивалентом просто изменяют напряжение питания нейтронной трубки. Соответственно, изменяется выход нейтронов и выделение энергии. Ясно, что при снижении мощности таким способом «пропадает зря» много дорогого плутония.

Рис. 2.20

Вверху: на полноразмерном демонстрационном макете малогабаритной МБР «Миджетмен» (не производившейся серийно) видна конструкция головного зазора ее моноблочной боевой части, тротиловый эквивалент которой должен был составить 600 кт. Внизу: боеголовка 9Н32М советской оперативно-тактической ракеты сухопутных войск «Луна-М» также снабжена устройством, обеспечивающим подрыв до того момента, когда ударные перегрузки могут повредить конструкцию ее ядерного заряда.

В серийном американском боеприпасе Мк-18 энерговыделение довели до 500 кт — только за счет реакции деления. В МК-18 был применен U^235, которого в до критической сборке можно разместить больше, чем плутония. У сборки при этом будет выше инерционность, а значит, и актов деления в ней произойдет больше, чем в плутониевой. Мощность заряда деления можно и еще повысить, но ненамного: существуют ядерно-физические и гидродинамические ограничения допустимых размеров сжимаемой сферы.

…Все это считалось невероятно секретным. Лишь 20 октября 2004 г. газета «Военнно-промышленный курьер» написала об институте и его основателе:

«С 1954 г. Николай Леонидович стал директором, главным конструктором и научным руководителем филиала № 1 КБ-11 (в настоящее время ВНИИА им. Н.Л. Духова), которым руководил до 1964 г. Духов определил основные направления тематики института — создание ядерных боеприпасов для стратегических и тактических комплексов ядерного оружия, систем электрического и нейтронного инициирования ядерных зарядов, приборов автоматики ядерных боеприпасов, унифицированной контрольно-измерительной аппаратуры. За десять лет под его руководством разработаны три поколения блоков автоматики, первое поколение ядерных боеприпасов для семнадцати различных носителей — баллистической ракеты Р-7, торпеды Т-5, первых крылатых ракет для ВВС, ВМФ, ПВО».

…Нельзя сказать, что распределение в лабораторию нейтронных генераторов обрадовало: мне не очень нравились электроника и электротехника. Но порядки в учреждениях МСМ были строгие и с личными пожеланиями молодых специалистов не считались. Руководитель дипломной работы Е. Боголюбов сформулировал первое задание: разработать схему поджига нейтронной трубки. Он придумал использовать для этого коммутатор на основе насыщающегося[48] дросселя. Время насыщения дросселя протекающим через него током и определяло ту задержку относительно начала импульса ускоряющего напряжения, которую требовалось обеспечить для оптимального режима работы трубки.

Пара месяцев прошла в изучении осциллографов, средств регистрации больших токов, характеристик магнитных материалов. Потом был получен и нужный результат. Однако похвалы за него были произнесены вскользь: всех захватила к этому времени другая работа, которая считалась важнейшей — датчик приземного срабатывания.

2.3

Датчик приземного срабатывания: завалить всю «компактную группу»!

Требовалось оптимизировать режим поражения ракетных шахт противника. Конечно, ядерный взрыв может испарить шахту, но для этого нужен либо очень мощный заряд, либо очень точное попадание. Мощность боевых блоков советских ракет того времени была больше, чем американских, но, понятно, не беспредельна, а вот с точностью попадания дело обстояло намного хуже. Расстояние между соседними шахтами противник выбрал достаточно большим, так что первый блок мог поразить только одну. Но все же, это расстояние не было слишком велико (такое базирование называется «компактная группа»). Расчет был на то, что чудовищные излучения первого взрыва сделают небоеспособными ничем не защищенные от них другие блоки той же ракеты (произойдет «фратрицид» — «пожирание братьев», как окрестили это явление склонные к заимствованиям из древних языков американские специалисты). Летящие блоки (рис. 2.21), конечно, нельзя задержать, чтобы они переждали ад первого взрыва, их можно было только развести на цели, расположенные подальше. Остальные шахты необходимо было добивать блоками следующих ракет, причем через небольшое время, чтобы оставшиеся «в живых» «Ми́нитмэны»[49] не успели взлететь.

Поразить всю группу шахт серией даже быстро следующих один за другим ядерных ударов представлялось маловероятным.

Рис. 2.21

На верхнем снимке — боевая ступень советской ракеты средней дальности 15Ж53 «Пионер УТТХ». Из трех боевых блоков 15Ф542 (индекс их ядерного заряда — АА-74) установлен только один и его плохо видно, зато хорошо видны сопла двигателей, обеспечивающих маневры «автобуса» (ступени разведения). Ракеты 15Ж53 уничтожены в соответствии с договором между СССР и США, однако у российской МБР 15Ж65 «Тополь М» боевая ступень во многом аналогична «пионерской». Боевой блок входит в атмосферу с такой скоростью, что не просто образует ударную волну: температура сжатого воздуха столь высока, что происходит ионизация. Благодаря свечению плазмы, маневры разведения боевых блоков хорошо видны на левом нижнем снимке, сделанном камерой с открытым затвором (правее — результат компьютерного моделирования течения воздуха при движении блока). Понятно, что сфотографированы макеты боевых блоков, но и холостая болванка, летящая с гиперзвуковой скоростью, при прямом попадании поразила бы точечную цель вроде ракетной шахты. Однако подобное завершение полетного задания крайне маловероятно, современные системы наведения такую точность не обеспечивают, и ядерный заряд служит для компенсации промаха, который тем значительнее, чем больше дальность стрельбы. Представить «компенсацию» поможет аналогия: внизу — сделанный с экрана микроскопа снимок проросших на травленой подложке структур CoFeB.

Точность характеризуется круговым вероятным отклонением (КВО) — радиусом круга, в который, при стрельбе на максимальную дальность, боевой блок попадет с вероятностью 50 %. Поражение цели — также задача, описываемая теорией вероятностей: например, при наземном подрыве боевого блока с энерговыделением около 500 кт на расстоянии 160 м от шахты, выдерживающей давление ударной волны в 70 атмосфер, вероятность поражения — 90 %.

Максимальные дальности стрельбы МБР 15Ж65 и морской ракеты UGM 133А «Трайдент» D5 (ее боевая ступень — на правом верхнем снимке) одинаковы (10500 км), однако D5, стартовый вес которой — 59 т (на 25 % больший, чем у «Тополя»), несет восемь блоков, в то время как «Тополь» — один. Правда, мощность боевого блока «Тополя» (550 кт) выше, чем у «Трайдента» (475 кт для заряда W-88). Поскольку плотность энергии в ударной волне убывает пропорционально квадрату расстояния, такое соотношение обеспечивает «Тополю» выигрыш 8 % в дальности компенсации промаха по цели равной стойкости. Однако зарядам W-88 требуется компенсировать куда меньшие промахи (КВО каждого из блоков «Трайдента» — 90 м, в то время как блока «Тополя» — 400 м) и это придает ракете D5 способность поражать намного лучше защищенные цели.

«Испарение» одной шахты одним боевым блоком было, конечно, надежнее, но представлялось ненужным излишеством: вполне достаточно «встряхнуть» шахту и «обдуть» ее, тогда поражение можно было обеспечить на большей площади и существенно возрастала вероятность выведения из строя одним боевым блоком двух-трех шахт. Для «размазывания» эффекта взрыва на большей площади требовался низковысотный (в десятках метров от земли) подрыв боевого блока.

Подорвать ядерный заряд на нужной высоте собирались с помощью нейтронов, потому что для них не являлся препятствием (как для радиоволн) плазменный чехол, образующийся вокруг боевого блока, летящего с гиперзвуковой скоростью. Надо было, чтобы генератор нейтронов работал в частотном режиме. Нейтроны от каждого импульса частично отражалась бы от грунта. Их предполагалось регистрировать детектором на боевом блоке и, по достижению нужной амплитуды сигнала — производить подрыв.

Конечно, никто не думал делиться всеми этими соображениями, слишком ничтожным было положение дипломника в институтской иерархии. Все складывалось, подобно мозаике, из отдельных разговоров, причем собеседники вовсе не собирались нарушать режим секретности. Просто, когда от исполнителя какой-то части работы требуют, чтобы он превысил уже достигнутый уровень, это надо как-то обосновать. Можно, конечно, сказать, что-то, подобное ювеналову: «Нос volo, sic jubeo, sit pro ratione voluntas!» («Я так хочу, так приказываю, да будет вместо довода воля моя!»), но тогда можно быть уверенным, что прилагать сверхусилий человек не станет. Меня тоже не оставили в стороне, поручив намотку импульсных трансформаторов. Навивать провода виток к витку, видя, как они образуют золотистую поверхность, понравилось. Через некоторое время трансформаторы стали получаться не хуже, чем у профессиональных рабочих: плотные, красивые, с хорошими характеристиками. Их требовалось много для испытаний в перегрузочных режимах: часты были пробои. Однажды, принимая только что изготовленный трансформатор, начальник лаборатории (он участвовал в работе наравне со всеми) дал лаконичную оценку: «Восторг!».

Восторга же по поводу перспектив своей дипломной работы я не испытывал: результатов исследования схемы, состоявшей всего-то из четырех элементов, было маловато. Боголюбов отмел сомнения: «Напишешь о разработке схемы всего генератора, материалы возьмешь из отчетов, а если комиссия узнает, что твои результаты использованы при успешных испытаниях датчика приземного срабатывания, то пусть хоть сам Эйнштейн будет читать рядом свой доклад — отличную оценку поставят тебе, а не ему». Было понятно, что лучше не спрашивать, как будешь выглядеть рядом с Эйнштейном, если испытания не удадутся. Их подготовка продолжалась. Между институтскими зданиями протянули трос и на высоте в нескольких десятков метров тягали туда-сюда платформу с нейтронным генератором и приборами регистрации. Группы людей на крышах зданий орали друг другу команды, обильно сдабриваемые матерными ругательствами. Пользоваться рациями категорически запрещалось службой безопасности, ведь шпионы могли прослушивать эфир! Услышать то же самое, проходя мимо по близлежащим улицам, шпионы, конечно, были не в силах.

Ситуация с датчиком приземного срабатывания обострялась конкуренцией: аналогичная задача, но с применением генератора рентгеновского излучения[50], была поставлена перед другой лабораторией. Вопрос о том, как дезавуировать конкурентное направление многократно обсуждался. У нейтронного варианта было два козыря:

— в отличие от рентгеновского, генератор нейтронов мог быть использован не только в датчике, но и для инициирования ядерного заряда боевого блока;

— детектор нейтронов малочувствителен к остаточному гамма-излучению ядерного взрыва, а вот насчет рентгеновского детектора на этот счет были большие сомнения.

Последнему аргументу можно было противопоставить «зеркальный» контраргумент. В ходе одного из обсуждений зашла речь о запаздывающих нейтронах и я прикинул их количество. Не так уж их было мало, но хватало и того, что каждая килотонна тротилового эквивалента «выпускала» 10^24 мгновенных нейтронов, так что после взрыва их общий вес приближался к килограмму[51]. Свободные нейтроны, конечно, распадаются «сами по себе», но число их уменьшается всего лишь вдвое за целые 12 минут[52] — слишком медленно, чтобы датчик на следующем боевом блоке успел «прозреть» и дать сигнал: превратить в ничто успевшего выпрыгнуть из шахты «человека-минуту[53]»! Последовал совет заткнуться и никому не рассказывать о своих оценках.

Наконец, наступил день испытаний. Шутки не звучали, разговоры были скупыми. Шифротелеграмма о триумфе пришла к концу дня: телеметрия зафиксировала срабатывание сброшенного с бомбардировщика Ту-16 нейтронного варианта устройства (конечно же — без ядерного заряда) на высоте, довольно близкой к заданной. В лаборатории в тот вечер был израсходован запас спирта. Еще через пару дней стало известно, что рентгеновский датчик «отказал» — не сработал. Начальник конкурирующей лаборатории слег с инфарктом.

Когда он вышел из больницы, его направили на работу в отдел, связанный со снабжением производства металлом.

2.4

Ядерный реактор торпеды: запустить быстрее!

День защиты дипломной работы приближался. В ней не упоминалось о датчике приземного срабатывания: тогда надо было описывать и все подробности его применения, с приведением данных о мощности боевых блоков, защищенности шахт и многом другом. Эти сведения относились к высшей категории секретности и было бы нелегко объяснить, почему такие данные доверили студенту. Описать решили менее секретное применение генератора: для быстрого запуска торпедного ядерного реактора (его разрабатывали в другом институте).

В такой ситуации необходимо избежать «теплового эксцесса», подобного опыту доктора Слотина и значительную роль играют запаздывающие нейтроны.

…В ядерном реакторе — таком, например, какой обеспечивает энергией огромный корабль (рис. 2.22), — тепловыделение регулируют, вдвигая или выдвигая из активной зоны (той же сборки с делящимся веществом) стержни, содержащие поглощающие нейтроны элементы (кадмий, бор). Но мгновенные нейтроны размножаются слишком быстро — настолько, что затруднительно контролировать рост мощности: скорость введения стержней в активную зону всего лишь на метр (примерно 10 % ее длины) должна быть порядка километров в секунду — немыслимая для механических устройств с их блоками и тросами величина. А при меньших скоростях введения стержней реактор развалится от перегрева. Так и случается при авариях, и все же существует интервал положений стержней, в котором реактор вполне управляем. В этом режиме прирост числа нейтронов (и мощности) происходит за счет запаздывающих нейтронов (мгновенные тоже, конечно, рождаются, но каждое их последующее поколение увеличивается только на количество, соответствующее размножению запаздывающих). Реактор «вынужден ждать», пока долгоживущие осколки выпустят свои нейтроны, и не «идет в разгон» а набирает мощность медленно (проценты в секунду) — так, что прирост ее можно в нужный момент остановить, даже при ручном управлении.

Рис. 2.22

Вверху — снимок макета ядерного реактора ВВЭР-1000. Активная зона состоит из стержней с обогащенным ураном и стержней с веществом, поглощающим нейтроны (последние служат для регулировки мощности). Стержни омываются водой, которая замедляет нейтроны и служит теплоносителем. Вода циркулирует в активной зоне под высоким давлением и нагреть ее без вскипания можно до значительно большей, чем сотня градусов, температуры, обеспечив тем самым эффективный теплоотвод. Очень горячая вода из активной зоны поступает в теплообменник, где отдает свою энергию и та преобразуется для дальнейшего потребления.

Уран в стержнях (называемых ТВЭЛами — тепловыделяющими элементами, показанными в центре) обогащен «двести тридцать пятым» изотопом на 5 или чуть более процентов, он значительно «беднее», чем оружейный. От реактора получают огромную энергию, но, кроме того, U^238 из его топлива не идет «в отвал», а превращается нейтронами в другое делящееся вещество при протекании реакций:

U^238 +п → U^239 → Np^239 → Ри^239

Ядерные реакции, продуктом которых является Pu^239, в основном заканчиваются через несколько недель после извлечения отработавших ТВЭЛов. Это время они выдерживаются в бассейнах с водой, а их гамма-излучение столь интенсивно, что возбуждает вторичное (черенковское) излучение синеватого цвета в водяной защите (ниже). В «отсветивших» ТВЭЛах остается плутоний, который отличается от урана валентностью, что делает возможным его выделение химическими методами.

Выделение энергии при ядерной реакции происходит за счет массы: суммарная масса продуктов реакций меньше, чем ядер, в реакцию вступающих. Офицеры и матросы авианосца «Энтерпрайз» (нижний снимок) выстроилась на полетной палубе, образовав формулу Эйнштейна, связывающую убыль массы («т») реагентов при делении уранового топлива и выделяющуюся при этом энергию («Е»), которой ядерные реакторы обеспечивают их корабль («с» — скорость света). Цифра «40» означает, что все сорок лет службы корабля доказывают справедливость этой формулы. Перезарядка активных зон ядерной энергетической установки авианосца производится раз в три года и обеспечивает дальность плавания более чем в 300000 миль. «Энтерпрайз» вошел в состав ВМС США в 1961 г. и останется в строю до 2013 г. Полное водоизмещение авианосца — 93400 т.

…Запустить хоть и миниатюрный, но лишенный защиты реактор внутри подводной лодки — означало гибель экипажа. Но выстрелянная из лодки торпеда не могла долго ждать, пока ее реактор наберет нужную мощность. Надо было сделать это как можно быстрее, но не потеряв управляемости реактора. Путь существенного повышения, пусть и «запаздывающей», сверхкритичности означал приближение к состоянию, когда и мгновенных[54] нейтронов станет достаточно для их размножения в сборке. «Пошедший в разгон» реактор взорвется не как ядерный заряд (там период возрастания несравнимо короче), а как перегретый паровой котел. Но даже если, произойдя в нескольких метрах от лодки, тепловой взрыв и не разрушит ее прочный корпус, нейтроны и гамма-кванты устроят «маленький Чернобыль» (конечно, тогда это слово еще не было известным всем символом). Этот путь отвергли, как опасный. Вариант «подкачки» нейтронов с помощью генератора в сборку с небольшой «запаздывающей» сверхкритичностью представлялся более разумным. «Освежив» свои знания в этой области, 23 февраля 1972 года (в День советской армии) я предстал перед государственной экзаменационной комиссией.

2.5

Потерянная, но вноеь обретенная «большевистская острота́»

В состав комиссии входили руководители научных подразделений и они хорошо знали, как делаются дипломные работы.

Поэтому, после выступления научного руководителя и доклада, одним из первых вопросов был: «Расскажите, что сделано лично вами».

На мой взгляд, рассказ о схеме поджига и ответы на вопросы в целом устраивали комиссию, близилось завершение защиты, но неожиданно один из экзаменаторов желчно произнес: «Я считаю, что применение вашей схемы даже не бессмысленно, а вредно, потому что при зарядке через резистор имеющейся в ней емкости половина энергии бесполезно теряется!» Собственно, это был не вопрос, а обвинение, причем серьезное: все, кто составлял комиссию, привыкли экономить каждый джоуль электроэнергии, ведь в трубке его можно было превратить в десять миллионов нейтронов! Абсолютно правильным ответом был бы такой: «Схема поджига потребляет всего около процента энергообеспечения нейтронного импульса, зато надежность резистора, как элемента, значительно выше надежности зарядного дросселя!». Наверняка дискуссия завершилась бы на этом, потому что идолу надежности в НИИАА поклонялись даже более истово, чем экономии энергии, но такой ответ пришел позже, а во время защиты выяснился пробел в моих знаниях. Для меня было новостью, что, при зарядке конденсатора через резистор, половина энергии теряется на нагрев последнего. Об этом не упоминалось в институтских курсах общей физики и электротехники. Конечно, ничего не стоило, взяв бумагу и карандаш, получить этот результат, но не на экзамене же!

На меня пристально посмотрел Н. Павлов — директор института и председатель экзаменационной комиссии, уже пожилой, но еще сильный человек. Его хорошо знал А. Д. Сахаров:

«Николай Иванович Павлов был одной из самых значительных и активных фигур „во втором этаже власти“ Первого Управления. Его биография такова. В 1938 или 1937 году его отозвали с последнего курса университета (кажется, с химфака) и направили работать следователем госбезопасности. В это время Берия менял сверху донизу аппарат, доставшийся ему от Ежова (большинство старых просто сажал, и они, как правило, погибали в лагерях вместе со своими недавними жертвами). Павлов оказался подходящим к своей новой роли, быстро пошел в гору (не буду гадать, благодаря каким способностям; сам он говорил, что никогда не применял физических мер воздействия — враги сами признавались во всех преступлениях при виде его черных глаз!). В 1942 году Павлов — начальник управления МГБ (или НКВД, не помню) Саратовской области (как раз тогда там в тюрьме погибал с голоду Н. И. Вавилов; Леонтович по этому поводу говорил: „Николай Иванович — т. е. Павлов — давно имеет отношение к науке…“), а осенью того же года Павлов уже начальник контрразведки Сталинградского фронта. Это был важнейший пост! Через 20 лет мой знакомый Д. А. Фишман ехал вместе с Павловым в вагоне по этим местам, кажется, на какие-то испытания. Павлов и Д. А. стояли у окна тамбура, курили. Павлов молча смотрел на проплывающую мимо бесконечную, унылую солончаковую степь с редкими отдельными чахлыми кустиками. Внезапно, видимо, под действием нахлынувших воспоминаний, он начал говорить. Д. А. отказался (побоялся) сказать мне конкретно, что это были за воспоминания, сказал только, что это было неописуемо страшно».

Холодно прозвучал голос Павлова: «Какие курсы были профильными на вашем факультете?» Услышав в ответе слова «изотопы», «нейтроны», «ядерные излучения», Павлов оживился и задал несколько вопросов, причем ему нельзя было отказать в компетентности — он коротко и точно дополнял сказанное. Было видно, что ответы удовлетворяют его, возможно — вызывают воспоминания, о том, как он сам рассказывал о сборках, отражателях, изотопах, да не кому-нибудь, а Берии и как-то, похолодев от ужаса, услышал слова всесильного наркома: «Вы, Павлов, потеряли большевистскую остроту…» (об этом эпизоде упоминает А.Д. Сахаров). Берия руководил и атомным проектом и от того, правильным ли оказывалось решение Павлова, зависела не оценка дипломной работы, а — встретит ли он ближайшее будущее на свободе и будет ли жив вообще. Лицо Павлова подобрело и все стало напоминать беседу двух приятелей. Ученый секретарь, улучив паузу, напомнил, что к защите готовы и другие дипломники. Павлов встал, подошел, крепко пожал руку, хлопнул по плечу и сказал: «Молодец! Отлично!». Потом, при случайных встречах в институте, Павлов улыбался и дружелюбно кивал.

Любой человек вряд ли заслуживает, чтобы его портрет писали только черной краской. Видимо, того же мнения о Павлове придерживался и А. Д. Сахаров:

«Последний раз я видел Павлова на открытии памятника Курчатову в 1971 году. В это время он был директором небольшого завода МСМ[55] (правда, весьма важного по характеру продукции). Павлов подошел ко мне, сказал:

— Желаю вам успеха во всех ваших делах (он прекрасно знал, что за дела у меня были в это время — не бомбы)».

Через некоторое время было получено удостоверение «ударника коммунистического труда» — ничего не значащая бумажка — но автограф Павлова зелеными чернилами (такими он расписывался и на служебных документах) напоминал о заседании экзаменационной комиссии (рис. 2.23). Такой же автограф был и на моем дипломе.

После защиты дипломной работы всех выпускников МИФИ перевели на должности инженеров (преддипломную практику мы проходили в качестве техников) в том же НИИАА.

Рис. 2.23

Удостоверение «ударника коммунистического труда» с подписью Н. Павлова.

Генератор нейтронов (рис. 2.24) с «моей» схемой поджига, был «доведен» позже, в 1974 году, уже без моего участия. Исследования же по созданию датчика приземного срабатывания и системы запуска миниатюрного реактора продолжения не имели. Вполне возможно, что и начальство также понимало изъяны этих концепций, но считало важным поддерживать высокий уровень работоспособности и компетенции сотрудников института, потому что атмосфера в НИИАА располагала к застою. Зарплаты там были сравнительно высокими (даже еще не прошедшие защиту дипломники получали примерно в полтора раза больше, чем зрелые инженеры в других организациях), в зависимости от стажа работы в институте полагались надбавки. По западным меркам, зарплата новоиспеченного инженера была, конечно, ничтожной — чуть более $400 по официальному курсу.

Некоторые молодые специалисты в этой ситуации считали для себя достаточным нажимать изо дня в день клавиши пересчетных приборов, ничем не интересуясь и полагаясь на автоматический рост своего благосостояния со временем. Этот рост был одним из приемов, которыми руководство старалось предотвратить увольнение.

Обычно расположенные к научной работе становились в НИИАА узкими специалистами. Такой специалист мог в течение всей своей карьеры разрабатывать те же схемы поджига, состоящие из четырех элементов, собирал максимум информации о магнитных материалах сердечников, свойствах и надежности резисторов, дросселей и прочем. Открыв тетрадь, он мог дать справку об огромном числе опытов с самыми различными вариантами таких схем. Это вызывало уважение, но я не чувствовал, что такая деятельность может устроить меня.

Рис. 2.24

Нейтронный генератор ТГИ-97, со схемой поджига нейтронной трубки на насыщающемся дросселе.

Дисциплина в институтах Средмаша была строгая: начальство контролировало приход и уход с рабочего места в обеденный перерыв с точностью до секунд. Одному из сотрудников, в ответ на претензию за якобы необоснованное снятие квартальной премии начальник ответил: «Мы с тобой столкнулись в дверях, потом я прошел по коридору и только тогда по радио прозвучал сигнал точного времени». Тем более принципиальными были сражения в домино в течение остававшегося от обеденного перерыва времени: велась таблица результатов, создавались и распадались коалиции игроков, среди которых были свои фавориты и парии. Одним из принадлежавших к последней категории был явно неуравновешенный сотрудник, носивший кликуху «Припадочный» (здесь и далее следует иметь в виду примечание на стр. 510). К тому же его недолюбливали, не без оснований подозревая в стукачестве.

Существовали две школы игры: «белая» и «черная». В «белой» было принято деликатно переспрашивать противника, пропускающего ход: «Не зябко ли вам, в жопе-то?», а к партнеру относиться и вовсе ласково, задушевно («Как же ты ходишь, деревенька моя, неумытая, сраная?») В «черной» считалось в порядке вещей довести до игрока мнение (как это и было однажды в случае с тем же Припадочным, сделавшим неудачную «рыбу»), что его жену, связавшую жизнь с таким «говнозабойщиком», надо судить за скотоложество…

…Матч начался с того, что Припадочный стал издевательски комментировать ходы, которые делал другой игрок; при этом всем стало ясно, какие фишки есть у того на руках. Отношения между этими спортсменами и до того не были сердечными, а тут на раздавшийся мат можно стало вешать топор. Комментарии Припадочного сыграли роковую роль и вылезший из-за стола мрачно предрек: «Ну, обожди, тунгус! Испердишься ты щас на расписном х…ю!». Зрители на стадионе с интересом стали ждать анонсированного. Севший за стол Припадочный старался прятать свои фишки, но тщетно — он пропустил ход под звуки радостного напутствия того, кто недавно покинул поле: «Так его, родименького, срите ему в сто жоп!» Позорный проигрыш был недалек, но неожиданно Припадочный (человечек довольно хилого телосложения), бросив костяшки, вскочил и руками вцепился в горло обидчика. Душили друг друга стоя, слышались хрипы. Танцуя danse macabre[56], запнулись о станок для намотки импульсных

трансформаторов и повалились на него, поломав находившееся там изделие; хватку никто ослабил. Столь нестандартное развитие ситуации блокировало реакцию остальных: все ошалело переглядывались, обмениваясь тривиальными репликами: «Ну ни х…я себе…»

Один из зрителей — мужчина немалых габаритов — пришел в себя и попытался растащить «душащихся». Не увенчалось. Тогда здоровяк просунул ладонь между склизкими от слюны лицами с выпученными, покрасневшими глазами. Внезапно он громко и на неожиданно высокой ноте вскрикнул, отдернув ладонь. Зрителей окропили алые капли: Припадочный прокусил палец добровольца, причем, как позже оказалось — до кости…

Наконец, коллективными усилиями «душащиеся» были растащены, Припадочный выброшен за дверь, а добровольцу оказана первая медицинская помощь.

Из этой истории Припадочный сделал неверный вывод: решил, что приобрел авторитет, хотя на самом деле — прочно занял нишу в категории «с припи…ю». Он стал позволять себе рискованные поступки, например — смоление папирос не в курилке, а в рабочих комнатах. Припадочный зашел в помещение, где, открыв форточку, готовился приступить к физическим упражнениям альпинист Глушан, в каждый свой отпуск предпринимавший восхождения и игру в домино открыто презиравший. Понятно, что когда «от напряженья колени дрожат» вовсе не хочется дышать дымом и Глушан порекомендовал Припадочному «покинуть аудиторию или не курить». Тот, сделав вид, что увлечен чтением какой-то книги, окутался синюшными клубами и информировал: «Ай эм врот ебаут ю![57]». Обозлившийся Глушан подошел к нему сзади и, крепко обхватив, понес…

…Дверь на «стадион» распахнулась и в проеме показался отчаянно дергающий в воздухе ножками Припадочный — он старался уязвить надкостницу альпиниста. Тот же явно недоумевал, что предпринять: пока что его противник был беспомощен, но кто знает, что он отмочит, если ослабить хватку? Да и травмы надкостницы ничуть не были кстати там, где «за камнепадом ревет камнепад».

…Противоборство перешло в новую фазу: Припадочный, вынув изо рта тлеющую «пахитоску», принялся сучить ею за своим затылком, тщась поразить ненавистный хавальник. Альпинист дал Припадочному сильного пинка коленом, втолкнув «к доминошникам», а потом закрыл дверь и удерживал ее. В бессильной злобе, Припадочный конвульсивно забился у двери, пытался вцепиться в дерево, ломая ногти; на уголках его губ неэстетично забелела пена…

Явление нового вида спорта, гармонично сочетающего домино и мордобой, состоялось. Позже многоборье пополнилось и фехтованием. Произошло это в поединке с тем же Глушаном, который, отбросив гуманитарные соображения, просто дал оппоненту пару раз в морду. Однако бестолковка у Припадочного оказалась крепкой, он, схватив метровую линейку нержавеющей стали, визжа, стал ширять противника. Телесные повреждения не были нанесены, поскольку линейка гнулась, но сцена выглядела захватывающе.

…Информация об эксцессах дошла до начальства — об этом позаботился бывший выпускник физфака университета, из яростных комсомольцев, имевший о физике весьма приблизительные представления, но заслуживший в народе звание «маршала телеграфных войск». Неприятности, вполне вероятные при таком накале спортивной борьбы, начальству были ни к чему. Припадочному задали вопрос, не считает ли он целесообразным сменить место работы на новое, где его многогранные таланты были бы более востребованы. Развитию многоборья был положен конец, тем более что его отцу-основателю стало затруднительно участвовать в одном из видов — на стадионе его появление сопровождалось репликой: «А, Чапаев[58], б…дь… мордобойцев не принимаем!»

2.6

Нейтронография: «попробовать на зуб» любую деталь устройства, не разбирая его!

Начальник лаборатории И. Курдюмов стремился расширить область исследований, которые велись в руководимом им подразделении. В конце 1972 г. он предложил мне «прощупать применение наших генераторов для дефектоскопии». Расчеты показали, что выход нейтронов из генератора маловат, «просвечивать» можно будет только мелкие детали, да и то быстрыми, 14-ти МэВными нейтронами — такими, какие рождались в трубке. Это подтвердили и первые опыты. Но преимущества нейтронографии на быстрых частицах перед уже освоенной рентгеновской дефектоскопией не просматривались, потому что сечения взаимодействия нейтронов больших энергий с различными ядрами меняются монотонно, нет «скачков» или «провалов», позволяющих «зацепится», анализируя исследуемое вещество.

…Идея пришла неожиданно. Сопоставив длительность формируемого нейтронного импульса и время замедления нейтронов (миллисекунды), я понял, что если окружить генератор замедлителем определенной толщины и сформировать импульс, то из замедлителя сначала выйдут нейтроны, испытавшие малое число столкновений, а значит — довольно высокоэнергетичные, потом — «потолкавшиеся подольше», подрастерявшие свою энергию, и уж затем — тепловые. Если для визуализации изображения применить электроннооптический преобразователь (ЭОП), то, запуская его с определенной задержкой по отношению к началу нейтронного импульса, можно менять и энергию частиц, используемых для контроля. Это сулило прямо-таки революционное расширение возможностей нейтронографии: определив ход изменения яркости свечения изображений различных деталей «просвечиваемого» объекта в зависимости от задержки (энергии нейтронов), можно идентифицировать вещество, из которого они изготовлены, потому что яркость определяется сечением взаимодействия нейтронов (рис. 2.25), которое для каждого элемента весьма индивидуально зависит от их энергии. Появлялась и возможность проявления деталей из легких элементов — задача, непосильная методу рентгеновского контроля! Можно было бы получать и цветные нейтронограммы! Нейтроны, конечно, цвета не имеют, но допустимо «присвоить» им различные, зависящие от энергий цвета: например, устанавливая задержку, соответствующую контролю на нейтронах промежуточных энергий — задавать желтый цвет изображения (густота цвета будет зависеть от пропускания нейтронов той или иной деталью). Другим величинам задержек можно поставить в соответствие красные, синие и прочие цвета, так что итоговое изображение, составленное из наложения частных, выглядело бы весьма живописно.

Рис. 2.25

Сечения взаимодействия некоторых ядер с быстрыми (МэВ-ных энергий) нейтронами. На ординатах каждого графика даны сечения в барнах. Для низкоэнергетичных нейтронов различия еще более заметны и характеризуются резонансами — скачками сечений (иногда — в пределах более трех порядков). Подобные резонансы для нейтронов с энергиями менее 0,1 эВ можно наблюдать и для реакции деления (см. рис. 2.5).

После выяснения, в каких подразделениях института есть подходящее оборудование, пришлось обратился в лабораторию, занимавшуюся регистрацией гамма-излучений ядерных взрывов. Подобные подразделения считались вспомогательными, не были избалованы вниманием начальства и их руководители стремились наладить прочные связи с подразделениями «основной тематики». «Нейтронная» тематика таковой считалась, поэтому меня радушно приняли и рассказали о достижениях, в частности — о системе спектроскопии гамма-квантов, показали монокристаллы йодида цезия в специальных контейнерах и фотоэлектронные умножители, регистрирующие вспышки в кристаллах, порожденные гамма-квантами. Подобное было памятно еще по институтским лабораторным работам, но здесь уровень аппаратуры был куда более высок, а контейнеры с самыми большими монокристаллами можно было поднять лишь обеими руками. Я вспомнил о существовании таких монокристаллов десятилетие спустя, а тогда стал задавать вопросы об ЭОПах. Оказалось, что и они имелись. Зашла речь о блоке управлении ЭОПом: он не предусматривал задержки относительно импульса синхронизации, который к тому же должен был быть достаточно мощным. Подумалось, что опыт создания схемы поджига, позволит сформировать даже и более мощный «задержанный» импульс, чем требовалось, тем более что для первого опыта задержку можно было сделать фиксированной, а не переменной.

Настал и мой черед рассказать о задаче. Тут лица собеседников вытянулись от разочарования: тематика хотя и была «нейтронной», но не оружейной, а значит — не главной. Аппаратуру дать взаймы отказались, но компромисс был достигнут: разрешили, чтобы с ней работал их техник, «а уж вы с ним сами договоритесь». «Договаривались» в таких ситуациях при помощи спирта. Техник оказался веселым и знающим малым, наладив аппаратуру и получив, что причиталось, он заходил потом лишь изредка, проверяя только наличие всех приборов.

Конвертер (преобразователь нейтронного излучения в световое) изготовили, смешав бор, сульфид цинка и «связав» смесь полиэтиленом. При захвате нейтронов ядрами бора получались альфа-частицы, которые и вызывали вспышки света в сульфиде цинка.

Вскоре начались плановые испытания генераторов на полный ресурс. «Гоняя» генераторы, попутно облучали патрон. Результаты не радовали: на экране ЭОПа виделись лишь отдельные вспышки. Чтобы не подвергать риску быть экспроприированным фотоаппарат, срочно изготовили из фанеры кассету, прижимавшую к экрану кусок аэрофотопленки. Облучение длилось не минуту, не час, а неделю, но результат был получен: пленки, экспонированные при задержке запуска ЭОПа и без нее, заметно отличались, что свидетельствовало об изменении средней энергии нейтронов, на которых велся контроль (рис. 2.26)! Низкоэнергетичные нейтроны позволили обнаружить и порох, что было недоступно для нейтронов быстрых, а уж тем более — для рентгена. Неважно, что изображения были получены после недельного коллекционирования отдельных вспышек! Неважно, что компоненты конвертера оказались смешанными явно неравномерно!

Главное — работал принцип! А если так, то, применив более мощный источник нейтронов (например — импульсный реактор), можно было, лишь «просветив» предмет снаружи, узнать не только его устройство, но и изотопный состав любой его детали по выбору: достаточно было укрепить на ее изображении фотоэлемент и получить зависимость его показаний от величины задержки запуска ЭОПа (а значит — и от энергий нейтронов). Ясно, что тут требовались сложные расчеты эффективности конвертера для нейтронов разных энергий, экранирования одного материала другим, но все это было под силу компьютерам, только входившим тогда в обиход научных учреждений…

Рис. 2.26

Нейтронограммы патрона, полученные на нейтронах разных энергий (при задержке запуска электронно-оптического преобразователя относительно нейтронного импульса и без нее). На верхней нейтронограмме, полученной без задержки запуска (на быстрых нейтронах), — различимы только металлические детали. Медленные нейтроны дают возможность обнаружить и заряд пороха, состоящего их «легких» элементов (азота, углерода, водорода, кислорода).

Это была действительно оригинальная физическая идея, стоящая того, чтобы ей гордился молодой специалист.

…Конечно, с завистью приходилось встречаться и до этого. Но после нейтронографических опытов она из тайной эволюционировала в явную. Вначале приходилось слышать, что «все это давно известно» или: «недавно читал о такой установке в Курчатовском институте». Говорили это люди, которых никак нельзя было заподозрить в тяге к знаниям. Все же, такие уколы стимулировали желание подтвердить приоритет, чтобы свысока смотреть на «читателей». Отправить заявку на изобретение я твердо решил как единственный автор. Содержание разговоров сразу изменилось: «Да на тебя работала вся лаборатория, если не весь институт!». Эта была явная подтасовка, но учинять скандал не хотелось, поэтому, как компромисс, я предложил включить всех претендентов в отчет. «Соискателей» это не устроило. Пришлось разъяснить, что наш советский, самый справедливый в мире закон не запрещает никому из них отправить свою собственную заявку, самостоятельно сделав все необходимые обоснования. Тогда в ход пошли намеки, что «с таким отношением к коллективу карьеры не сделать».

По законам щелкоперского ремесла, заслышав гнусное словцо «карьера», молодой и — непременно — бескорыстный труженик науки должен вскинуться и, подобно связанному комиссару, гордо выкрикнуть что-нибудь, звучащее весьма мощно (допускается даже — матерное), чтобы все поняли: отнюдь не погоней за славой или чинами объясняются его действия. Многие корифеи, напялив на бошечки черные, «академические» шапочки, в дидактических целях расписывали фуфельными узорами истории о том, как они «карабкались по извилистым и каменистым тропам науки», презрев отдых, а уж тем более — личную выгоду. Правда, педагогический смысл прилагательного «извилистый» — сомнителен. Так что те, кто предпочитал речь без всяких экивоков, а также и те, кто был в курсе некоторых подробностей биографий «карабкавшихся», случалось, советовали последним, сбросив черные шапочки и натянув вместо них на лысины пролетарские кепочки, бекнуть что-нибудь по-ленински простецкое, вроде: «Наука, батенька, как, впрочем, и ргеволюция, не делается в белых перчатках!»

Нельзя сказать, что профессиональная квалификация совсем уж не влияла на положение в институтской иерархии, но она точно не была главным обстоятельством, принимавшимся во внимание при решении вопроса о должностном росте. Путь профессионалов был самым долгим и тернистым. «Сверкая огненными хвостами», ввинчивались в небо те, кто женился на дочках больших начальников — случился, например, взлет сельского киномеханика до начальника одного из главных отделов. Иногда успешны были и «извилистые» пути — через партийную деятельность. Такова была стезя директора института, где я позже работал, а также — замдиректора Курчатовского института (чья жизнь впоследствии трагически оборвалась)…

…В общественной жизни был активен Александр Голович — из того же, что и я, выпуска МИФИ. Он часто выступал на собраниях, добровольно записался в вечерний «университет марксизма-ленинизма»[59]. Однажды в книжном магазине я увидел фигуру Саши в отделе, где продавались книги «классиков марксизма» и где появление даже потенциального покупателя было необычно. Подходить я счел небезопасным: пошедшая ржой, загаженная «классиками» психика могла дать сбой и тогда — кто даст гарантию, что подошедшего не укусят?

Голович не преуспел на общественном поприще и, осознав тщетность своих усилий, обиделся на всех, кроме себя. Многими, годами позже мне с ужасом рассказали, что Голович разоблачен как шпион. В подтверждение ссылались на выступление заместителя директора НИИАА по незримым битвам. Информация вызывала сомнения, поскольку люди молчаливого подвига пущают фуфло инстинктивно, изменяя этой привычке только в крайне редко встречающихся ситуациях. В болтливое перестроечное время, выяснилось, что случай с Головичем к таким не относился. Испытывая, как писал Н. Островский, «мучительную боль за бесцельно прожитые годы», Саша уволился из НИИАА и через пару лет решился бежать на Запад. Приобретя пару тысяч долларов (одно это, судя по предусмотренной законом каре, считалось советскими властями уголовным преступлением, по гнусности сопоставимым с изнасилованием), он, во время отдыха в районе Батуми, погрузив в надувную лодку самое необходимое, а также — жену и гитару, попытался перебраться из светлого мира социализма туда, где капитал простер свои грязные щупальца.

О подозрительной лодке стражам черноморских рубежей сигнализировали рыбаки. Не исключено, что тот, кому было поручено выяснение обстоятельств наглой выходки, взял в руки трофейную гитару. Начал он, конечно, задушевно, изменив, согласно обстоятельствам, оригинальный текст:

«Ты же помнишь июль, золотую погоду…

Тот батумский бульвар, ресторан над водой…»

А вот в продолжении жестко, пронзительно — и это правильно — зазвучала гражданская тема:

«Для кого бы ты пел? Для чужого народа?

Для презренных людей — продал край свой родной?»

Опустошенный нравственно беглец во всем признался, сдал всех, от кого получал книги Солженицына и «стал христианином». Судя по публикациям, последнее, правда, «накатило» уже в конце 1991 г. Тогда же Голович был освобожден еще до окончания отмеренного судом срока: попытка побега из СССР уже не считалась изменой, а о шпионаже, как и следовало ожидать, и речи не было. Он давал интервью, страстно, но не особенно изобретательно понося то, что когда-то старался вдолбить в головы других. Вероятно, «ветры перемен» существенно развернули указатель цели, к которой стремился молодой ученый…

… По первой заявке патентной экспертизой сразу, без переписки было принято положительное решение и выдано авторское свидетельство на изобретение (№ 510077). Эта форма правовой защиты была в СССР аналогична патенту, но все права принадлежали государству, а автору выдавалось вознаграждение, как правило, небольшое — 50 рублей (около $ 100 по опять же, государственному курсу). За первой заявкой последовали и другие: в последующие годы число авторских свидетельств перевалило за сотню.

2.8

Метод аналогий: электролитическая ванна и «взрыв», сделанный из людей

Несмотря на многообещающее начало, нейтронографии не суждено было стать направлением исследований, пользующимся благорасположением руководства НИИАА. Такая позиция была вполне прагматичной: выход нейтронов от генераторов был недостаточен для этих целей, а делиться результатами с организациями, обладающими более мощными источниками — не сулило особых выгод. Поэтому мне была предложена новая тема исследований — изучение распределения электрического поля в генераторах.

С точки зрения электропрочности, нейтронные генераторы — напряженные конструкции. Применение их в оружии требовало минимизации габаритов, но опасность пробоя ускоряющими напряжениями свыше 100 кВ стояла на этом пути. Распределение электрического поля описывает уравнение Пуассона и сейчас произвести расчет можно при помощи даже не слишком мощного персонального компьютера. Однако в те годы в НИИАА был всего один компьютер, а часы работы на нем — дефицитны. Но то же уравнение описывает и распределение электрического тока в электролите и это давало возможность, построив по определенным правилам модель генератора, выяснить распределение поля по распределению плотности тока в аналоге.

Такая модель выполнялась в большом (10:1) масштабе (рис. 2.27). При изготовлении моделей деталей из диэлектриков, необходимо было обеспечить, во-первых, учет осесимметричности конструкции, а во-вторых — пропорциональность плотности тока в заполнявшем модель электролите диэлектрической проницаемости материала, из которого выполнены настоящие детали. Делалось это так: каждому значению диэлектрической проницаемости ставилось в соответствие пропорциональное значение угла наклона дна соответствующей детали (например, если для вакуума с проницаемостью равной единице этот угол выбирался равным одному градусу, то для тефлона с вдвое большей проницаемостью, он выбирался равным двум градусам. В ванну заливался электролит (вода из-под крана), к металлическим моделям электродов прикладывались потенциалы пропорциональные их потенциалам при работе генератора и щупом снималось распределение токов в воде. Результатом было их распределение, соответствовавшее линиям равных потенциалов электрического поля в генераторе.

Рис. 2.27

Модель для исследования распределения электрического поля перед погружением в ванну с электролитом (водопроводной водой).

Внести что-либо новое ни в процесс измерений, ни в устройство электролитической ванны, мне не удалось, но сущность метода аналогий, похоже, была усвоена. Примерно в это время на глаза попалась диссертация, посвященная строительству. Основная мысль автора состояла в том, что движение больших масс людей подчиняется уравнениям гидродинамики и это позволяет проводить расчеты пропускной способности эскалаторов, проходов и прочего. Но этим же законам подчиняется и движение вещества при взрывах. Таким образом, можно было, собрав несколько тысяч сотрудников, одев их в разноцветные халаты, построить чрезвычайно наглядную гигантскую модель ядерного заряда. Неясно было, правда, как моделировать нейтроны, но была твердая уверенность, что и здесь решение найдется. Действующую двумерную модель, управляемую устройством вроде светофора, можно было продемонстрировать наблюдающему явление с крыши высокому начальству. Конечно, такое дерзкое предложение руководству института могло быть сочтено издевательством, но с друзьями можно было и поделиться. Когда кто-то сказал, что не удастся собрать столько людей, ему ответили: «А в колхоз какую прорву гоняют?» Принудительные поездки инженеров и научных работников для выполнения самой грязной работы в деревне были повсеместной практикой в научных учреждениях СССР.

2.9

Измерения фона: сосчитать каждый нейтрон!

В 1974 году среди задач лаборатории нейтронных генераторов, появилась еще одна — измерения нейтронного фона (немногих нейтронов, а не их гигантских потоков от ядерного взрыва). Чтобы регистрировать фон, применялись газоразрядные счетчики, наполненные газовыми смесями на основе гелия-3. Сечение реакции его ядер на нейтронах очень велико (5400 барн), а продукты ее (тритон и протон) обладают хорошей ионизирующей способностью. Счетчик представляет металлический цилиндр, наполненный газовой смесью[60]. По оси проходит тонкая вольфрамовая нить. При подаче напряжения в несколько киловольт создается крайне неоднородное распределение электрического поля: вблизи нити напряженность его очень высока — настолько, что газ в этой области пробивается, но «частично» — по мере удаления от нити и снижения напряженности поля, «лавинообразное» размножение заряженных частиц прекращается. Начинаясь со случайного акта ионизации (например — от космического излучения), разряд затем становится «самостоятельным» — поддерживает сам себя. Необходимые для этого заряженные частицы образуются на электродах и в газе при облучении ультрафиолетом, испускаемым при ионизации, «выбиваются» из металла электродов при столкновениях разогнанных полем носителей заряда. Такой разряд сопровождается свечением («короной») и змеиным шипением. Ток развитого[61] (протекающего при достаточно высоком потенциале коронирующего электрода) разряда практически постоянен (с незначительными флуктуациями) и составляет микроамперы.

Когда регистрируемая частица попадает в «чувствительный объем» счетчика, дополнительно ионизуя там газ, установившееся распределение зарядов нарушается и ток скачком возрастает — настолько, что даже осциллограф без дополнительного усилителя надежно регистрирует этот импульс.

Сложность заключалась в том, что прибор должен был работать в глубокой шахте, причем жилы кабеля, по которым подавалось постоянное напряжение питания (24 В) были стальными, довольно тонкими, сопротивление их заметно менялось при колебаниях температуры. Имевшиеся стабилизаторы напряжения не справлялись с компенсацией всех неблагоприятных возмущений.

Работу поручили двум молодым специалистам, Б. Смирнову и мне, причем я был ответственен за высоковольтную часть схемы, а Борис (выпускник факультета автоматики МИФИ), не имевший опыта работы с высоким напряжением — за стабилизатор. Борис требовал во много раз уменьшить ток, потребляемый преобразователем напряжения: это означало меньшее падение напряжения на кабеле и более благоприятный режим работы стабилизатора.

Для меня знакомство с преобразовательной техникой началось с изучения нескольких популярных брошюр, потому что такой курс не преподавали на нашем факультете. Со времен прочтения книг Лея и Сибрука, была выработана привычка «вытаскивать» информацию из каждой фразы. В преобразователе было общее с уже изученной схемой поджига трубки: тут тоже перемагничивался сердечник трансформатора. Было спаяно много макетов преобразователя и потребление тока удалось довести до физического минимума в 12 миллиампер (при таком токе даже запуск был неустойчивым, задерживаясь иногда на 5-10 минут после подачи напряжения). Остановились, конечно, на более надежном значении в 20 миллиампер. В трансформаторе преобразователя требовалось вручную намотать 12000 витков вторичной обмотки вокруг кольцевого сердечника, при этом надежно изолируя каждый слой обмотки — адова работа!

Измерители фона должны были, в отличие от всего, что мне приходилось делать раньше, производиться небольшой серией. Макет прошел все температурные, ресурсные и прочие испытания, но, когда конструкторы и технологи приступили к проектированию изделия, у них полезли на лоб глаза, прежде всего — от впечатлений, которые они вынесли от трансформатора. Их требование снизить трудоемкость было, конечно, справедливым и позже прошло решение, устроившее всех. Оно заключалось в том, чтобы отказаться от изоляции слоев, увеличив нагрузку на провода: каркас сердечника был разделен на много секций, внутри каждой из которых разрешалось наматывать витки с перехлестами. Число секций было таким, что внутри каждой был возможен (да и то маловероятен) контакт проводов с разностью потенциалов не более 30 В. Такая конструкция сняла многие претензии технологов.

2.10

Знакомство с «быстрыми» гармониками

К удивлению руководства лаборатории, да и самих молодых разработчиков, измерители нейтронного фона работали безотказно (по большей части, это, конечно, было заслугой опытных конструкторов). Но в шахту опускалось и много других приборов, которые также потребляли мощность, и не несколько ватт, а значительно большую. Мне поручили заняться источником питания с выходной мощностью в киловатт. Требовалось переменное напряжение частотой в несколько килогерц, но обязательно — синусоидальной формы. Если форма импульсов была прямоугольной (как в преобразователях с насыщающимися сердечниками), то на других жилах кабеля, служивших для передачи информации, появлялись наводки от множества высокочастотных («быстрых») гармоник. Жилы кабеля обладают друг относительно друга емкостью, пусть и небольшой. Но, чем выше частота, тем меньше емкостное сопротивление, так что для быстрых гармоник связь жил становится существенной.

…Представим, что, находясь в уличной «пробке», мы плавно тронули свою машину и притормозили у стоящей впереди. В следующий раз, едва мы сняли ручник, в нас «въехали» сзади; доли секунды — и мы «целуем» стоящую впереди. Как пройденные расстояния, так и времена движения в обоих случаях близки, но ваш организм подсказывает, что в элементах движения имелись и отличия: в последнем случае он сначала «ускорился», как от сильного пинка, потом — парил, блаженствуя, и, наконец — «замедлился», как бы упав. Подсознательно сложное движение представлено, как сумма более простых. Это и есть задача гармонического анализа, основы которого заложил французский математик Симон Фурье: любая функция может быть представлена как сумма синусоид (гармоник) различных частот.

…Подав на одну жилу кабеля, свернутого в огромную катушку напряжение от преобразователя с насыщающимся сердечником[62], а другую подсоединив к осциллографу, я убедился в правоте Фурье.

Чтобы получить напряжение без высокочастотных гармоник, требовался феррорезонансный преобразователь с двумя сердечниками: одним — насыщающимся, другим — с линейными характеристиками. Опять же, после изучения популярных брошюр был спаян макет, на котором было получено синусоидальное напряжение, но выходная мощность была небольшой (около десятка ватт).

Описание того или иного устройства может занять несколько строк, но при его создании неизбежны многие тупики. Кажущаяся достоверной, «выжатая» из литературы информация не дает желанных результатов (как правило, потому, что не все факторы бывают учтены, но если заранее знать, что существенно — можно и без литературы обойтись!). К тому же, нельзя сказать, что именно в это время все мои мысли были посвящены феррорезонансному преобразователю. Я не выполнил эту последнюю на должности инженера НИИАА работу, за что немного стыдно и сейчас.

Конечно, в НИИАА удалось приобрести много новых знаний и навыков, создавая преобразователи напряжения, проводя исследования методом аналогий, но в этом не было новизны, все было многократно описано в литературе. Специалист в таких областях мог представлять ценность только внутри предприятия. Такое положение сознательно усугублялось руководством. Например, поступить в аспирантуру могли не те, кто был в состоянии сдать экзамены, а те, кто удостоился «высочайшего соизволения». Защиты диссертаций были редки: получившие в 40–50 лет даже первичную (кандидатскую) степень считались чрезвычайно успешными. Сотрудники НИИАА понимали: увольнение связано с ухудшением материального положения и начинать на новом месте придется, заново подтверждая свою квалификацию. Начальство же поступало жестко и не всегда справедливо даже с опытными работниками, что показал пример начальника лаборатории, в которой был создан неудачный образец рентгеновского датчика приземного срабатывания. Таковы были сложившиеся еще в бериевское время средмашевские «понятия». Знаю, найдутся многие, испытывающие восторг от «сильной руки», даже — почувствовав ее на себе. Я же начал переговоры о переходе в центральный НИИ химии и механики.

Тогдашний директор этой организации (впоследствии трагически погибший от аллергического приступа Н. Афонский) проводил активную политику развития в своем институте физических методов исследований и поиска новых направлений развития боеприпасов. Выпускников МФТИ, МИФИ и других физических институтов он ценил и лично беседовал с каждым из принятых на работу. Переговоры велись о переходе в отдел, где требовалось получить данные о динамике метания оболочек взрывом. Переходил я с идеей, как этот процесс изучить: измеряя индукцию магнитного поля внутри сжимаемой взрывом металлической трубки. Такое происходит во взрывомагнитных генераторах, в разработке которых мне, правда, не довелось принимать участия, но я знал о них и держал в руках. Всегда можно было проконсультироваться и с приятелями в соответствующей лаборатории НИИАА. С моей стороны, было выдвинуто условие приема в аспирантуру после первого года работы. Порядки в аспирантуре ЦНИИХМ отличалась от средмашевских: в нее принимали многих. Правда, далеко не все добивались потом ученой степени, но все же защиты диссертаций в ЦНИИХМ сотрудниками, не принадлежавшими к руководству, в отличие от НИИАА, случались. Получка предполагалась несколько меньшей, но думалось, что такая плата за шанс стать обладателем ученой степени приемлема.

3

Горючее — на распыл!

В декабре 2004 г. газета «Военно-промышленный курьер» сообщила о ЦНИИХМ следующее.

«Центральный научно-исследовательский институт химии и механики (ЦНИИХМ) основан в 1894 г. в Санкт-Петербурге на базе химической лаборатории по исследованию бездымных пироксилиновых порохов Охтинского порохового завода и испытательной комиссии этого завода. В 1931 г. лаборатория преобразована в Военно-химический научно-исследовательский институт (ВХНИИ) Наркомата оборонной промышленности СССР и переведена в Москву. У истоков научной школы, созданной институтом в области боеприпасов, стояли выдающиеся русские химики Д. И. Менделеев, К. Э. Регель, А. В. Сапожников. Дальнейшее, ее становление проходило при активном участии академиков Н. Н. Семенова, Н. Д. Зелинского, Ю. Б. Харитона, Б. П. Жукова, Я. Б. Зельдовича, М. А. Лаврентьева…

До конца Великой Отечественной войны НИИ-6 (ЦНИИХМ) был единственным в стране комплексным научно-исследовательским учреждением по порохам, ВВ, пиротехническим и зажигательным средствам, по снаряжению боеприпасов и средств инициирования. В начале 1950-х годов в НИИ-6 впервые в отрасли начаты исследования и опытно-конструкторские работы в области смесевых ракетных твердых топлив, различных технологий переработки их в заряды для твердотопливных ракет.»

…Оказалось, что обговоренные условия приема изменены: меня направили в отдел, основной тематикой которого были исследования объемно-детонирующих систем (ОДС). Идею ОДС выдвинули германские ученые во времена Второй мировой войны, предложив распылять в воздухе угольную пыль, а затем подрывать ее (такие взрывы нередко приводили к значительным человеческим жертвам в угольных шахтах). Но немецкий опыт не пригодился: условия взрыва пыли на открытом воздухе менее благоприятны, чем в шахте с прочными стенками. В ход пошли жидкие горючие (а на первых порах — даже сжиженные газы): США успешно применили во Вьетнаме объемно-детонирующие бомбы с газовой смесью МАРР и окисью этилена. Начальство в Министерстве машиностроения срочно требовало от подчиненных ему институтов «ликвидировать отставание».

Рис. 3.1

Двухтактный (диспергирование, а затем инициирование снаряжения) взрыв объемно-детонирующей авиабомбы (она — слева, на врезке). Вес ее жидкого снаряжения (2) — 193 кг. Диспергирует снаряжение заряд взрывчатого вещества 3. По сигналу датчика 4 подрывается диспергирующий заряд (на высоте порядка десятка метром над землей) и выбрасываются инициаторы аэрозольного облака.

… При объемном взрыве развивается давление, в десятки тысяч раз уступающее давлению детонации конденсированных ВВ, но энерговыделение — выше, поскольку окислитель для реакции берется из воздуха, да и размеры облака огромны (оцените из кинограммы рис. 3.1, насколько они превышают размеры авиабомбы)[63].

В больших боеприпасах, таких, как авиационные бомбы, после подрыва диспергирующего заряда горючее распыляется, но реакция в нем вначале не происходит и лишь по достижении облаком значительного объема и перемешивании снаряжения с воздухом инициируется детонация (слабая в сравнении с аналогичным процессом в конденсированных ВВ: бризантного (дробящего) эффекта она не обеспечивает). Такие боеприпасы называют двухтактными (взрывное диспергирование + подрыв образованного облака), во Вьетнаме их использовали для расчистки посадочных площадок для вертолетов: «выметая» растительность в радиусе нескольких десятков метров, они не оставляли воронок. Позже их применяли по живой силе и для разрушения домов — весьма чувствительных к действию ударной волны целей — а также в системах разминирования (рис. 3.2): от ударной волны срабатывают механические взрыватели мин.

Рис. 3.2

Система взрывного разминирования MICLIC (на основе объемно-детонирующего заряда) в действии.

… Однажды журналистам — людям энциклопедических знаний — удалось заснять в многострадальном Бейруте, как улицу после взрыва засыпало обломками зданий. На такое, по их мнению, был способен лишь «вакуум», созданный бомбой, к которой соответствующая кликуха впоследствии прочно «приклеилась». Действительно, если ударную волну сзади не «поджимает» какого-либо вида поршень, то за сжатием следует разрежение. Иначе и быть не может, ведь, как указывал еще Михайло Васильич Ломоносов, «…все перемены в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому…». Кадры киносъемки воздействия ударной волны ядерного взрыва подтверждают правоту Михайлы Васильича (рис. 3.3): на внешней поверхности гигантского купола, образованного волной, воздух сжимается, «забирая» с собой тот, что находится позади фронта. Это вызывает ветер — массопоток в направлении распространения волны (видно, как скоростной напор гнет деревце). Далее идет отток побывавшего сжатым воздуха к центру взрыва и направление ветра меняется на обратное (опять же — смотри на деревце, лишившееся листвы). Однако в фазе разрежения — всего лишь падение давления на десяток-другой процентов по сравнению с нормальным. Так что, если «замахнуться на вакуум», то необходимы численные оценки импульса, сообщаемого преграде в фазе разрежения, за представлением коих не исключена встреча с потоком слюнного аэрозоля, сопровождаемого ревом: «Я видел — я знаю!». Однажды автор по недомыслию стал рассуждать о конвективных потоках воздуха в ответ на восхищение гражданина, наблюдавшего за подъемом дымного облака после взрыва и высказавшего твердое убеждение, что такое мог сделать только «атом». Дидактические усилия завершились указанием автору известного всем маршрута.

Рис. 3.3

Изменения давления и массопотоков воздуха в ударной волне. Направление ее распространения на рисунке — справа налево.

В боеприпасах среднего калибра двухтактный принцип работы неэффективен, поскольку вес инициирующих облако зарядов не может быть существенно уменьшен — это приведет к затуханию детонации, а инициаторы «нормального» веса займут практически весь отведенный под снаряжение объем. Фугасное снаряжение в этом случае представляет смесь горючего (включающего и металлическую пудру) с конденсированным ВВ. Эту смесь инициирует обычный взрыватель и детонирует она, как слабая взрывчатка, но при разлете продукты взрыва смешиваются с воздухом, сразу загораются (рис. 3.4) и подпитывают своим горением тоже не слишком мощную ударную волну. Тротиловый эквивалент однотактных боеприпасов существенно меньше, чем двухтактных, но они воздействуют на цели еще и потоком тепла от горения, за что их называют термобарическими.

Рис. 3.4

Кинограмма подрыва экспериментального термобарического заряда.

Горение начинается еще в процессе взрывного диспергирования снаряжения.

3.1

Взрывы облаков аэрозолей. «Это было в разведке»

В апреле 1975 г., когда я подписывал приемную записку в отделе кадров, состоялся разговор с начальником отделения (объединения нескольких отделов) Дубова, который заверил, что перспективы защиты диссертации по тематике ОДС более чем благоприятны и твердо обещал, что «в этом году, в крайнем случае — на следующий год вы будете приняты в аспирантуру».

Первое (и довольно колоритное) впечатление от отдела, где предстояло работать, оставил его начальник. Он пришел на работу хромая, с огромной повязкой вокруг ступни. Под повязкой (которую он счел уместным размотать) был огромный синяк и почерневшие ногти. Из сочувственных расспросов выяснилось, что накануне он вернулся из командировки в Дзержинск. Там он познакомился с девушкой и повел ее в гостиничный номер. Начальник был очень близорук и считал, что очки сильно снижают его привлекательность, поэтому перед знакомством их снял. Идя рядом с девушкой, он вдруг увидел, что прямо на дороге сидит серая кошка и, желая устранить препятствие, с разбега ударил ногой то, что считал кошкой, но на самом деле оказалось гранитным столбиком на тротуаре.

Начальник был прав: очки создавали у посторонних ложное впечатление, что они видят интеллигентного человека. Правда, эти иллюзии рассеивались, как только «интеллигент» произносил несколько фраз. Дело было не в том, что он использовал мат в качестве связок между словами, а в образах, которыми он мыслил — все это оставляло впечатление, что товаршцок, расседлав коня, рассупонившись, разувшись и высморкавшись в портянки, отирает шашку, которой только что «порубал белую сволочь». Кавалерийская лава, с ревом несущаяся на врага под раскрывающимися над ней белыми облачками шрапнельных[64] разрывов — вот что вставало пред мысленным взором всех, кому пришлось наблюдать стиль его руководства. Шашкин — такая фамилия подобала ему.

…Как и другие предприятия, институт должен был в плановом порядке сдавать металлолом. Проблем с этим не возникало, потому что на территории имелась огромная свалка. Очередь дошла и до сотен баллонов, которые были неимоверно старыми, нестандартными и настолько ржавыми, что прочитать маркировки на них не было никакой возможности. В переплавку целые баллоны не принимали, но их можно было заранее вскрыть удлиненными кумулятивными зарядами. Руководство института доверило выполнение этой задачи отделу Шашкина. Тот взялся вскрывать баллоны сам, появившись на отведенной площадке с противогазовой сумкой через плечо. По-видимому, ему нравился процесс: хлопали кумулятивные заряды и, под звуки радостного мата, баллоны распадались, напоминая разрезанные сосиски. Вдруг, после вскрытия одного из баллонов, во влажном воздухе пасмурного московского утра образовался белесый туман, начавший неторопливо растекаться, прижимаясь к земле. Интеллигент, вроде героя Олдингтона, при виде этой картины подумал бы: «Как пахуч сегодня воздух — он благоухает свежим сеном, этот острый, пряный запах — фосген[65]!». Но Шашкпна никак нельзя было упрекнуть в присутствии даже следов качеств, характерных для презираемой «общественной прослойки» и он действовал очень правильно, сразу натянув противогаз. Но этого было еще недостаточно: фильтр противогаза эффективен тем меньшее время, чем больше концентрация фосгена, поэтому Шашкин, как лось ломанулся через окружавший площадку подлесок. Бежать в противогазе нелегко и вскоре он упал, обливаясь потом, но уже на безопасном расстоянии. Облако проплыло по огромной территории института, концентрация отравляющего вещества в нем непрерывно снижалась и, наконец, уже значительно разбавленные пары фосгена «засосала» вентиляция одного из зданий. У нескольких сотрудников проявились легкие симптомы поражения, но все обошлось, дирекция выделила им путевки в хорошие санатории и вся история неприятного продолжения не имела…

…Для отдела был построен испытательный корпус с большой взрывной камерой, которую рассчитал опять-таки лично Шашкин. Настал день передачи корпуса и камеры в эксплуатацию, прибыла комиссия, все, кроме Шашкина вышли на улицу. Глухо бухнул первый и последний испытательный взрыв. Ровно половина одноэтажного здания сложилась, как карточный домик: огромная крышка камеры была выбита взрывом и прошла по зданию, круша стены. Из целой половинки раздалось блеяние Шашкина: госпожа Удача оказалась в одной с ним части корпуса. С визгливым матом выбравшись из здания, которому учинил вивисекцию, и дрожащими руками вставив в рот папиросу, Шашкин стал рассказывать сочувствующим слушателям, с каким запасом все было рассчитано по формулам «нобля-ебля». Многие знали, что формулы Нобеля и Эбля описывают не детонацию ВВ, а горение порохов, но считали неуместным проявить свою эрудицию в столь неподходящий момент.

Шашкин был кандидатом химических наук. Начальником одной из лабораторий отдела был его однокашник. Фамилия его, вызывавшая ассоциации с каркающей птицей, звучит диссонансом в симфонии последовавших эпических событий. Трибун — вот какое имя подобало бы этому человечищу! Как Трибун, так и другие ведущие специалисты его лаборатории, ученых степеней не имели.

Руководя испытаниями, Трибун счел своей обязанностью проводить не только технические инструктажи, но и беседы политического и патриотического содержания. Как-то, собрав всех, он «засадил»: «Наши отцы-фронтовики говорили: с этим мы пошли бы в разведку! Мы с вами тоже в разведке — научной! В ней подвергнутся испытанию на прочность воля и знания каждого из нас! Нас оторвали от мирного труда для того, чтобы создавать для нашей страны оружие, потому что по другую сторону океана точат зубы Джоны и Смиты»…

Комиссарское слово западало в души людей, жгло их не хуже того же напалма (о коем — далее), поднимая на научный подвиг. Само собой сложилось то, что много лет спустя стало обозначаться термином «фэн-клаб»: пассионарные изречения записывали, не пренебрегая и техническими перлами, например — рассказами о том, как «на первых реактивных истребителях снаряды после отстрела находили в воздухозаборниках, потому что скорость истребителей была выше скорости снарядов[66]». Однажды выяснилось: пока кое-кто разнузданно жрал, над бункером распустила нежнейшие крылья муза — в открытой тетради можно было прочесть накорябанное торопливой ручонкой:

Тепло на улице, дети гуляют,

О жизненном счастье их мамы мечтают,

Мы в зорком строю охраняем их сон…

Как и положено, поэтические строки рождались в муках — далее шло много зачеркиваний, но тем выше был пафос священной ненависти к тем, кто покусится:

И как бы порой не мечталось о встрече,

Лежит на ладонях локаторов вечер

И точен обратный отсчет…

Нельзя сказать, что Трибун все обнаруженные недостатки вскрывал со страстью и без промедления, но делал он это всегда «в цвет». Так, на Кавказе, во время застолья, Трибун, не имея ученой степени, изложил свое мнение о том, как такие степени присваиваются «в горах». Затем он вышел освежиться, съездил в Ригу и, притомившись, принял устойчивое горизонтальное положение. По окончании банкета, Светило местной науки наткнулось на препятствие, загораживавшее проход, охладило пыл младшего научного сотрудника, пытавшегося его устранить («Нэ нада, чэловэк доволен, отдыхает, зачэм мэшаешь?») и перешагнуло через тело. Развившаяся неприязнь была взаимной, особенно после того, как Трибун был «схвочен» в процессе демонтажа унитаза в туалете возглавляемого Светилом института. Взять в руки гаечный ключ гостя вынудили угрозы администрации гостиницы: находясь «под газом», он упал в туалете, вдребезги разбив головой унитаз (голова не пострадала совершенно, если не считать небольшого синяка). Для усиления эффекта, Трибун, кроме того, учинил пожар в своем номере, заснув с зажженной сигаретой…

…Чего было в избытке при проведении опытов — так это романтики. Нормальное питание отсутствовало: дорога до городка (а значит, и до ближайшей столовой) занимала примерно час езды по проселку и Трибун решил, что тратить уйму времени на подобные разъезды, ввиду угроз, исходящих от империалистов, преступно. Еду брали по пути «сухим пайком», но что можно было купить тогда в продовольственных магазинах, да еще далеко от Москвы? Один только серый хлеб да консервы… У тех, кто привык к горячей пище, начались проблемы с желудками. Выход был найден: купили целый ящик пакетов с сухими супами, на полигоне нашли завалявшийся старый котел и отдраили его песком. Но никто не хотел собирать дрова (эта миссия не снимала обязанностей, связанных с экспериментами) и костер под котлом то и дело угасал. Подумалось, что решение могло бы быть и более рациональным: бензина-то и других жидких горючих у нас было — хоть залейся. Когда настала моя очередь поддерживать огонь, я положил под котел кирпичи, подвел к ним под наклоном уголок из дюраля и стал понемногу лить в него бензин. Вспыхнуло мощное пламя, перекинувшееся на наполненную бензином гильзу от 30-мм снаряда в моих руках; ее пришлось быстро отбросить — технология оказалась опасной. Ее усовершенствование заключалось в том, что поверх уголка была положена дощечка. Внутри прикрытого дощечкой участка уголка концентрация паров бензина была выше той, при которой возможно их воспламенение, распространение пламени задерживалось, что делало процедуру безопасной (рис. 3.5). Проблема с поддержанием огня была решена, но оставалась другая: нечем было хлебать варево. Попытка спереть вечером в столовой посуду закончилась позорным разоблачением. Каждый выходил из положения, как мог. Лично я хлебал суп футляром от фотоаппарата…

Рис. 5.5

Бензиновая жаровня.

…Схема опытов была незатейлива. Макет ОДС представлял склеенный из картона цилиндр, который вставлялся в мешок из полиэтиленовой пленки (рис. 3.6). Картина взрыва была довольно зрелищной (рис. 3.7), поднимавшееся облако напоминало «атомный гриб» в миниатюре, но было неясно, какую информацию при этом получают. Измерялись два параметра: скорость ударной волны, которая при прохождении замыкала полоски фольги, расположенные на известных расстояниях от центра и импульс ударной волны — при помощи импульсомеров, поршни которых при прохождении волны своими ударами деформировали медные конусы (разность в высоте конусов и служила мерой импульса). Далее вычислялся «тротиловый эквивалент» — количество тротила, взрыв которого производил на равном расстоянии равный эффект. Однако измерения проводились в ближней зоне взрыва облака сложной тороидальной формы, в то время как для сравнения использовались зависимости, описывавшие точечный взрыв заряда тротила. Такое несоответствие приводило к расхождению результатов: на различных расстояниях от центра «тротиловые эквиваленты» от одного и того же взрыва существенно различались, причем — и для равных расстояний, но полученные разными методами (измерениями импульсов и скоростей ударной волны). «Тарировки» — подрывы зарядов тротила весом в несколько десятков килограммов ничего не проясняли. Я всегда не очень доверял расчетам, предпочитая опыты, но здесь имела место крайность, доведенная до абсурда: было непонятно, для чего вообще проводятся подрывы. Целью считалась оценка энерговыделения горючих смесей. Можно было взять справочник и, пользуясь данными о теплотах сгорания компонентов, рассчитать таковую и для смеси, однако подобная информация ценности не представляла, потому что энергия взрыва двухфазной (жидкость — газ) системы в решающей мере зависит от физических параметров облака — концентрации в нем горючего, дисперсности частиц и прочего, но эти параметры не измерялись. Работа была бесполезной еще и потому, что результаты получали для 10–20 литровых макетов, объемы же боеприпасов (авиабомб) были на порядки больше (см. рис. 3.1), а масштабный фактор не поддавался корректной оценке, опять же по перечисленным причинам. Не исключено, что ведущие специалисты (все — химики по образованию) интуитивно чувствовали парадоксальность ситуации: они глубокомысленно обсуждали «активацию», «промотирование» и прочее, но, наряду с данными измерений, заносили в свои журналы примечания: «хорошо», «отлично», «не очень». Логичным продолжением было бы заимствование опыта фигурного катания и организация коллегии судей, которая выставляла бы оценку за «художественное впечатление» от взрыва. Тем мне менее, в течении двух месяцев изо дня в день на «центр» ставили макет за макетом. К концу командировки число опытов перевалило за семь десятков.

Привычки Трибуна курить сигарету, работая с порошкообразным гексогеном, прозванивать обычным тестером детонаторы и другие подобные — вызывали напряжение. Оно достигло апогея после того, как, под неумолчный аккомпанемент собственного словоблудия, вскинув на плечо макет, он вознамерился отправиться «в поле». Заряд при этом движении выскользнул и упал на бетонный пол, причем удар пришелся прямо на установленный детонатор. Даже не прервав сладкий лепет своей «мандолины», Трибун равнодушно выкинул согнувшийся цилиндрик, вставил новый детонатор и пошел тернистой тропой науки. Все сидевшие в бункере побледнели: если бы согнувшийся как раз на месте, где было инициирующее ВВ, детонатор сработал, ни у кого в замкнутом помещении не было никаких шансов.

Рис. 3.6

Опыт по оценке эффективности жидких горючих смесей в режиме двухтактной объемной детонации. 1 — заряды вторичного инициирования, размещенные на стойках; 2 — первичный (диспергирующий жидкое снаряжение) заряд; 3 — жидкое снаряжение для макета.

Адреналина в кровь добавил и случай, произошедший пару дней спустя. Нужную последовательность подрывов (сначала — центральный заряд в макете, потом — инициирующие на стойках) обеспечивал самолетный бомбосбрасыватель — «эсбер», который обслуживали два офицера из Военно-воздушной инженерной академии им. Жуковского. Прозвучала команда «огонь», отщелкал своими реле «эсбер», шлейфовые осциллографы выплюнули ленты, но не последовало главного — взрыва. Вопреки инструкции не отсоединив подрывные цепи, Трибун отправился «на центр», выяснять, в чем дело. Дойти ему помешали следующие события. Один из офицеров сказал другому: «Витя, а что же ты тумблерок-то не включил?» — и тут же «исправил ошибку». По замкнутым контактам «эсбера» напряжение было подано на детонаторы. Бункер тряхнуло, в воздухе запели осколки. Оправившись от шока, второй жуковец встал на цыпочки и отвесил первому неловкую пощечину. Выбежав, все увидели возвращающегося в облаке мата Трибуна. После ряда подобных случаев, многие делились друг с другом уверенностью, что, если рядом Трибун, «ничего плохого произойти не может»…

Рис. 3.7

Объемный взрыв аэрозольного облака.

Но «плохое» произойти могло. По соседству на полигоне работали и другие группы подрывников, в том числе — курсанты-саперы. Как-то на площадку прибежал один из них и стал умолять быстро отвезти на автомашине их подполковника и пару курсантов в ближайший медпункт. Выяснилось, что, проведя лабораторные работы по основам подрывного дела, подполковник и пара курсантов решили уничтожить оставшиеся тротиловые шашки. Они вставляли в шашку детонатор с коротким обрезком огнепроводного шнура, который поджигали и быстро бросали шашку. Высшим шиком считалось, если шашка взрывалась в воздухе. Подполковник не учел: кидали шашки все трое и получилось так, что одна из них была отброшена взрывом предыдущей обратно, прямо в стоящих людей. Когда она долетела, шнур инициировал детонатор. К счастью, шашка была без оболочки, но все они получили сильные контузии, из ушей и ртов шла кровь.

3.2

Праздник Переомая под знаменем ОСВОДА

Пролетарский праздник Первомая трудящиеся городка, близ которого располагался полигон, отметили шествием с флагами и транспарантами. Наш водитель грузовика и один из «ученых» познакомились с местными ткачихами. Девушки предупредили: для того, чтобы расцвел волшебный цветок любви, необходимы известного типа резиноизделия. Это было трудно осуществить, ведь аптеки закрылись на праздники, но настоящая, большая любовь смела и эту преграду: прямо у гостиницы были укуплены несколько воздушных шариков. Горловины их отрезали, края обрезов чуть подвернули и подклеили «восемьдесят восьмым». Далее требовалось придать макетам полное сходство с оригиналами: снять тальк и смазать. Каждому школьнику известно, что вазелин и вообще нефтепродукты разъедают резину. Где-то раздобыли женский крем для лица (возможно, он и не содержал нефтепродуктов, но впоследствии сыграл предательскую роль). Была сформулирована концепция применения, напоминавшая (наверняка — бессознательно) мысль генерала Буонапарте, также весьма уважавшуюся и вождем мирового пролетариата: «Да нам лишь бы всунуть, а там — хрен с ними!» Остаток времени ушел на разбавление спирта сиропом в различных пропорциях. При этом напевалась песня из репертуара Л. Зыкиной, из слов которой знали только: «Часто мужчины нас любят нестрогими, в жены лишь строгих хотят…», а остальные заменяли мычанием, что не снижало. Качество смесей контролировалось путем частых дегустаций.

Наконец, нетрезво подгоняя друг друга, «часовые любви» пошли заступать в караул: двинулись к грузовику (явное излишество — до общежития было пять минут пешком), напевая уже не слюнявую лирику, а, как и положено, бодрую строевую «Сри[67] танкиста, сри веселых друга…».

Уход «караула» оставил политический осадок сомнительного свойства. Мало того, что в славную боевую песню вставляли слова из языка вероятного противника — даже и эти слова произносили так, что слышался возмутительный акцент оплота сионизма и империалистической агрессии на Ближнем Востоке. В пении чувствовалось нечто скрыто-противоуправительственное, фрондерское.

Все происходящее в завистливом молчании наблюдали (или, как еще было принято говорить, «наблядали») картежники, расположившиеся за столом. Из радиоточки на стене неслись звуки транслируемого праздничного концерта:

Но если я устал бороться,

Собой тревогу заслоня,

Пусть лучше сердце разорвется,

Тогда стреляйте сквозь меня!

Исполнитель с красивым, сильным голосом, но, судя про всему — молодой, старался донести до слушателя пафос преодоления, показать, что и самое дорогое личное в случае необходимости должно быть отринуто ради государственного. Но не был закален певец в разведках, под ливнями вражеского свинца, и собственный его опыт преодоления, по-видимому, исчерпывался случаями, когда скованный запором организм изо всех сил сопротивлялся дефекации. Обертоны, характерные для этой ситуации, вызвали неосознанные ассоциации у всех присутствовавших.

«Срут на все, что для нас свято, говномерзавцы!» — кивнул в сторону захлопнувшейся за «часовыми» двери один из спортсменов и, без какой-либо паузы, добавил: «Пас!» «Ничего, обтечет — и все путем!» — развеял кручину другой и с силой ляпнул о стол карту, дав понять, что вистует втемную. В этот момент радиоточка грянула удалую мелодию танца «Яблочко», который исполняли плясуны флотского ансамбля. Вистующий затянул таким голосом, что впечатления от только что обсуждавшегося образа обесцветились, отошли в тень:

Эх, яблочко,

Да сбоку — зелено,

Дайте мне наган —

Шпокну Ленина…

Возникли подозрения, что и здесь не обошлось без сигнала подсознания: незадолго до описываемых событий гипсовая статуя упомянутого персонажа на центральной площади городка была обезглавлена пьяным вандалом, (его через неделю нашли и дали отсидеться в течение семи лет).

«Смело!» — синхронно подумали спортсмены и зрители (любой из них допускал присутствие на стадионе «телеграфиста»). Такая редакция популярной песни была тем более небезопасна для барда, что авангард советской молодежи — ленинский комсомол — уже с позором исторг его из своих монолитных рядов. Его, как обладавшего громким, хотя и омерзительного тембра голосом, назначили в «группу скандирования» на конференцию. Он притомился слушать всю ту ахинею, которая в течение нескольких часов неслась из президиума и с мест и, когда «фанера» метнула «Интернационал» во вставший в едином порыве зал, в полном соответствии с полученными инструкциями, заорал: «Ленин! Партия! Кам-са-мол!», вложив, однако, в этот вопль столько накопившейся дурной энергии, что сидевшая в президиуме секретарь райкома зашипела на вожака институтских комсомольцев: «Ваш человек во втором ряду — пьян! Вы что, не понимаете: он нам конференцию срывает, превращает ее в балаган!» Вожак не был сволочью, знал о ложности обвинения, и даже потом попытался свести последствия к «строгачу с занесением», но был на заседании бюро подавлен «главным калибром» — ленинской цитаткой: «формально — правильно, а по существу — издевательство!»

Подобные экзерсисы впоследствии привели к увольнению глашатая. Хотя причиной увольнения в трудовой книжке было указано «собжелание», он посчитал себя обиженным и послал в известном направлении весь институт. Ну, если точнее, мог бы — весь, при благоприятном стечении обстоятельств. Получив в бухгалтерии расчет и «раздавив» с приятелями отвальную, диссидент взял телефонный справочник, и стал набирать подряд номера:

— Товарищ А?

— Да-да, слушаю вас…

— Пошли вы на х…!

Следовал отбой, и аналогичная рекомендация давалась следующему абоненту. Метод обладал новизной, но реализовать его в условиях, когда все разговоры прослушивались, было затруднительно. Через несколько минут отключенный телефон замолчал. «Посылатель» весьма ускоренным шагом двинулся к проходной и успел ее миновать. С повторным включением телефона у начальника отдела были значительные трудности…

…Трибуна политически дурно пахнувшие перипетии обошли стороной: карты он, следуя заветам Ильича, презирал, в любви также придерживался строгих нравственных принципов, а потому в одиночку алкашествовал в своем «нумере»…

…Примерно через час под окнами нашей гостиницы раздался мат, топот ног и клич знакомого голоса: «Ребята! Ребята!». Мы выбежали из гостиницы и от рева Трибуна: «Я — ОСВОД[68]!!! Да я вас всех пополам перережу!!!» застыла кровь в жилах не только у нас: шобла местных расползлась, как говно на вешнем дожде.

С раскрытым ножом, Трибун попытался неправильными зигзагами преследовать позорно ретировавшихся, но вскоре силы остались лишь на сопровождение убегавших раскатами мата. Наш ученый, шмыгая окровавленным носом, поведал о том, как оригинальные изделия вызвали подозрения окрашиванием пальцев, простыней, но паче — соответствующих органов в счастливые детские цвета: за пару часов в крем существенно диффундировали из резины красители. Ссылки на то, что «это — китайские» девушки не сочли убедительными. «Икспидиция» закончилась выдворением из покоев, но — без задушевно приготовленного к употреблению спирта. Главный лозунг момента: «Спасти народное добро!» был с неодобрением встречен местными, вниманием коих женское общежитие тоже не было обделено.

Надо было выручать водителя. Его нашли по уголовному мату в кустах возле общежития. Плача, он отползал, как штрафник, подорвавший вражеский дот — оставляя кровавый след. Сквозь слезы, водитель рассказал, что блюстители порядка прибыли к месту грозной сечи с опозданием и никого не повязали, но наш грузовик угнали. Опрос страдальца был прерван репликой явно нетрезвого гражданина, высунувшегося из окна общежития: «Что, дружков своих привел?

Заходи, мы тебе очки-то поправим!» Реплика адресовалась ученому и не показалась убедительной, поскольку гражданин, согнув руку в неприличном жесте, очень уж поспешно отступил от окошка. То, что намеревались «поправить», функционировало в режиме монокля: одно стекло было выдавлено (вероятно — ударом кулака). Отсутствие стекла дало возможность увидеть, что ученый начал часто моргать: вероятно, он формулировал ответ, но его опередил водитель — неожиданно сильным, хотя и визгливым, голосом стал информировать притихшее общежитие о грядущем. Из немногих нематерных слов следовало, что обитательницы общежития и их посетители вскоре будут «поставлены на бабаночки», а некто Жирный — «пришит» с прямо-таки оргастическим упоением. Строились и планы глумления над могилой Жирного. Уже уводимый под руки, водитель с визгом метнул в общежитие камень, но не добросил. Не знаю, как подбирали натурщиков грековцы[69] при написании серии картин «Проклятье палачам!», но с таким накалом страстей им вряд ли приходилось иметь дело.

Делегация уже подошла к околотку, где стоял грузовик, как вдруг, взвизгнув тормозами, туда же лихо подкатил и Трибун на своем желтеньком «Запоре». Отрывисто задав несколько вопросов: «Что? Как? Кто?», и отстранив делегатов (в отличие от него — более или менее трезвых), он решительно вошел в отделение. Вышел — уже без водительского удостоверения, с ощущением поруганной чести, что нашло отражение в учиненной впоследствии дискуссии в прессе (рис. 3.8).

Рис. 3.8

Фельетон о похождениях Трибуна.

… С водителем и учеными была проведена беседа, смысл которой был таков: тому, кто растратил себя, теша похоть в случках с доступными женщинами, не суждено стать счастливейшим из мужчин после первого прикосновения к своей Единственной!

Трибун подтверждал сказанное собственным примером. В ожидании машины (теперь, во избежание эксцессов, ее на ночь оставляли во дворе дома одного из офицеров полигона), мы собрались в холле гостиницы. Трибун решил использовать паузу, чтобы договориться со своей местной пассией о встрече. Никто не прислушивался, пока не раздалось: «Постой, постой, как же ты могла предать самое святое в этом мире — нашу любовь?» По-видимому, собеседница говорила нечто неприятное, потому что мрачневший на глазах Трибун заголосил опять: «Какое же ты имела право лишать жизни еще не родившегося человечка? Да ты — убийца, так и знай…» Собеседница бросила трубку, но настойчивый Трибун опять набрал номер: «Нет, ты имей совесть выслушать правду о себе…» Разговор опять прервался. Похоже, наиболее сильные впечатления вынесла миловидная дежурная, на столике которой стоял телефон: вся пунцовая, она не знала, куда деть глаза. Наконец, за окнами раздался гудок подъехавшей машины.

Позже, будучи женат вторым браком и имея сына, Трибун воспылал вечно юным чувством любви к одной из сотрудниц. Вид начальника лаборатории, возрастом под полтинник и разменявшей тридцатник дурнушки, разгуливающих по аллеям института, сцепив мизинцы, сделался местным аттракционом. С иногда звонившей законной женой Трибун разговаривал строго, например, надоевшее истребование дополнительных средств на покупку новой вещи было пресечено так: «Да на твое хамло что ни напяль — все равно сидит, как на чучеле!». Узнав, что пассия беременна, убедил ее не «становиться убийцей маленького человека» — и оказался между многих огней. Разъяренный инспирированными женой Трибуна звонками из райкома и даже горкома директор вызвал баламута и определил срок сорок восемь часов «для урегулирования личных дел», дав твердое, как сталь, слово коммуниста: уволить, если звонки не прекратятся. «Урегулирование» сохранило семью, но послужило основанием для титула «алиментный дедушка».

…Все в этом мире кончается, заканчивалась и командировка. В последний день от Трибуна поступило указание «сжечь все ненужное». «Ненужное» горело вяло и зловоннно, но дело пошло веселее, когда кто-то обнаружил в бункере большую картонную коробку. На ней был напечатан шифр «продукта», но некто, уставший от идиотской секретности, надписал крупно синим карандашом: «напалм»[70].

…События у общежития, вывели водителя из метастабильного состояния относительной трезвости: как и Трибун, лишившись водительского удостоверения, он, буквально через пару дней, привлек внимание курсом своей машины, напоминавшим противолодочный зигзаг, заплатив за эти маневры талоном на право вождения.

Обитателям общежития он отомстил, но не так кроваво, как обещал: проезжая мимо и увидев девчонок, стоявших с мороженым, не поленился остановиться и сдать назад. Затем высунулся и спросил: «Что, девчата, мороженое-то холодное?» Добившись от удивленных ткачих чего-то похожего на «да», водитель звонким, счастливым голосом выкрикнул: «А вы говна похавайте, оно теплее!» — и дал по газам.

Рис. 3.9 А это — напалм

Еще через пару дней, у него (опять же — за езду «под газом») отобрали и документы на грузовик. Уже на обратном пути в Москву, его остановили за превышение скорости (всего-то!). Дальше произошел такой диалог: «Ваши права!» — «Нет у меня прав, отобрали…» — «Ваш талон!» — «Нет у меня талона…» — «А хоть какие-нибудь документы у тебя есть?». Тут подъехал желтый «Запор» и в дискуссию вступил Трибун. Слаб оказался автоинспектор, не вынес накала борьбы. Грузовик все же доехал до Москвы.

3.3

По зарядам узнаете их…

Меня направили в старинную Тверь, в научно-исследовательский институт противовоздушной обороны, где тоже интересовались объемными взрывами. Провели несколько опытов в барокамере, моделируя условия больших высот. Эта поездка была очень интересной, тем более что на соседней площадке другая группа исследовала поражение МиГ-25 осколочно-фугасными боевыми частями ракет (рис. 3.10). Истребитель-перехватчик МиГ-25 был новейшим, но его охраняли не особенно тщательно: незадолго до этих событий советский летчик Беленко угнал такой же в Японию. Что же касается опытов с ОДС, то и в Твери их методика была далека от образцовой.

Рис. 3.10

Повреждения истребителя-перехватчика МИГ-2 5, от близкого разрыва боевой части.

Когда выдался досуг, я обдумал возможность измерения размеров частиц горючего в аэрозольном облаке. Сложность задачи заключалась в том, что за несколько десятков миллисекунд размер распыляемых взрывом частиц горючего существенно меняется — они «обдираются» скоростным напором воздуха и интенсивно испаряются. Поэтому не имело смысла говорить о распределении их по размерам в отрыве от других параметров процесса. В качестве такого параметра было бы удобно выбрать время, прошедшее с момента подрыва «распылившего» горючее заряда. Имея зависимость от этого времени объемной концентрации горючего и размеров его частиц в различных точках аэрозольного облака, можно было определить и оптимальный момент подрыва зарядов, инициирующих детонацию смешанного с воздухом горючего, и рациональное расположение таких зарядов в облаке. Все использовавшиеся в качестве горючего жидкости были диэлектриками.

Читатель наверняка сталкивался с явлением поверхностной электризации, например — получая «уколы» от разрядов наэлектризованной при движении одежды из синтетики. Это — свидетельство того, что, хотя на поверхности диэлектрика электрические заряды не могут двигаться свободно (как в металлах), при превышении некоторой предельной плотности они все же способны покидать поверхность изолятора. Одноименные заряды «расталкиваются» тем сильнее, чем они ближе, и, если уменьшать размер частицы она будет «удерживать» все меньший заряд — жестко связанный с ее размером! Оценки предельных зарядов показывали, что для частиц размерами в десятки — сотни микрон они составляют несколько пикокулон (10-12 К:) — очень малые, но поддающиеся регистрации значения. Важно было только осуществить эту регистрацию бесконтактным методом, то есть — не разрушая частицы и вообще исключив влияние аппаратуры на их размеры. При просмотре подшивок журнала «Приборы и техника эксперимента» была обнаружена статья о приборе, измеряющем заряды капель в грозовом облаке. Предмет, несущий электрический заряд индуцирует заряд на металлической поверхности. С борта самолета выдвигалось кольцо, а подсоединенный к нему зарядочувствительный усилитель фиксировал импульсы, наведенные пролетающими через кольцо каплями.

Наступила зима, а с ней — и перерыв в выездах на полигоны. Можно было заняться прибором для измерения дисперсности аэрозольных частиц. Сначала частицы требовалось зарядить до предельного значения — для этого подходил, например, коронный разряд. Требовался источник высокого напряжения, но такие уже приходилось делать десятками! Следующей задачей было измерение приобретенных частицами зарядов. Проконсультировавшись с друзьями, узнал, что подходящий усилитель выпускается дня регистрации сигналов ионизационных камер.

Наконец, в измеритель дисперсности (рис. 3.11) впрыснули керосин из пульверизатора. На экране осциллографа заплясали импульсы, индуцированные частицами. Воздух в комнате наполнился вонью, несколько раз за неосторожными движениями следовал пробой и прибор охватывало пламя загоревшегося керосина, но разве могут такие мелочи остановить прорыв на научном фронте (как говаривал Трибун)! Иногда после пробоя выходил из строя зарядочувствительный усилитель, что было менее желательно, но в магазине «Изотоп» предусмотрительно были приобретены несколько штук.

Рис. 3.11

Схема и фотография прибора для измерения дисперсности аэрозольных частиц. Под схемой — осциллограмма сигналов с индукционного кольца, наведенных пролетающими через него заряженными частицами горючего. Для тех, кто не работал с осциллографом, поясним, что осциллограмма — это зависимость электрического сигнала от времени. Горизонтальная скорость луча известна (например — 10 миллисекунд на деление), а вертикальное отклонение определяется напряжением, генерируемым исследуемым процессом. Это напряжение можно измерить, зная чувствительность усилителя осциллографа (например — 1В на деление) и далее — определить заряд частицы и вычислить ее размер.

.. Конечно, новый прибор видели все, а многие, включая Шашкина, и сами «пшикали» в него из пульверизатора. Среди «ведущих специалистов» начались разговоры о том, что «молодой пришел на все готовое, а защититься хочет раньше нас». Я не против оказания помощи, но было похоже, что, прежде чем защитить свою диссертацию, пришлось бы сначала написать еще три. К тому же следовало предвидеть и дальнейшее развитие ситуации: даже защитив диссертации, «ведущие специалисты» вряд ли стали бы способствовать тому, чтобы рядом с ними заняли аналогичные позиции и другие: при том уровне знаний, которым они обладали, это угрожало их положению. Начальник отдела Шашкин разделял такую позицию своих ровесников и вскоре этому появились объективные подтверждения.

Выпускался отчет по теме и мне поручили написать в нем главу о взрывах в разреженном воздухе, однако позже я нашел себя в числе исполнителей, а не авторов. Шашкин распорядился выпустить и отдельный отчет о разработке прибора, заявив при этом, что «принято» включать в состав авторов начальника лаборатории (имелся в виду Трибун). Такого отчета в плане не было и подумалось, что правильнее было бы вообще не выпускать его, а подстраховаться, оформив заявку на изобретение и не включив туда никого из «химической мафии». По заявке было принято положительное решение, об этом узнали, что отношений тоже не улучшило. Ситуация окончательно прояснилась, когда меня не приняли в аспирантуру.

3.4

Удержите ли смех, друзья?[71]

…Начальник отделения, услышав от меня слово «аспирантура», пустился в воспоминания о том, как «в свое время мы вкалывали и не спрашивали, о том, что будем за это иметь». Последним штрихом послужила беседа с секретарем ученого совета. Оказалось, отдел Шашкина критиковали за слабую работу по подготовке научных кадров. Отвечая на упреки, Шашкин поклялся, что в ближайшее время планируется защита Трибуна и других специалистов, в том числе — по результатам разработки «уникального прибора». Секретарь также припомнила, что наивные попытки Шашкина ответить на вопрос о принципе действия прибора вызвали веселое оживление аудитории, но то, что в приборе есть высокое напряжение, Шашкин знал твердо.

…За нечастыми исключениями, работник консервативен. Он понимает, что вначале на новом месте ему будет хлопотно и неуютно, придется завязывать связи и знакомства, искать свою позицию в иерархии отношений. Есть у перехода на новую работу и положительные стороны: можно по-новому реализовать то, чему уже научен, обучиться тому, чего ранее не знал. Но работы, устраивающей всем и всегда — не существует, поэтому следует определить приоритеты и искать оптимум, зависящий от очень многих параметров. В 1970-х годах мои приоритеты по степени важности были позиционированы так:

— возможность научного роста (связанная с защитой диссертации);

— возможность карьерного роста;

— интерес, который вызывала у меня выполняемая работа;

— зарплата.

Позже эти приоритеты поменялись местами и главным стало почти наркотическое влечение к тому, что я любил с детства: взрывам, выстрелам, оружию.

Однако любой прагматически мыслящий понимает: если начальство и принимает во внимание его пожелания, то в самую последнюю очередь. Научный и карьерный рост работников навевает начальству неприятные думы о возможной в дальнейшем конкуренции, повышение зарплаты требует лишних хлопот. Большинство начальников считает идеальным работником того, кто тянет воз дел, не претендуя ни на что. Но и на такого стараются взвалить многое, не имеющее отношение к работе.

Иногда руководство совсем уж заносит. Помнится директор авиазавода в Тбилиси, похвалявшийся в печати тем, что обязательно требует от кандидатов на повышение диплом об окончании «университета» марксизма-ленинизма. Много позже удивительно было наблюдать не отказ людей от навязанных им убеждений, а возмущение многих таким отказом.

Начальники, которые предпочитали профессиональным качествам идеологическую убежденность работников, находили в «бесценном ленинском наследии» теоретические оправдания высылкам в деревню или на рытье канав и прочему, не бывали успешными, но, пока они разваливали порученное им дело, проходило обычно много времени. Многие предпочитают выжидать, когда волна начальственного (или народного — так тоже случается) гнева сметет идиота. Я такую пассивную стратегию рациональной не считаю: не так уж много отпущено нам времени в этой жизни.

Но и успешная реализация активной стратегии невозможна без компромиссов: «Тот, кто обороняет все — не обороняет ничего» — говаривал Клаузевиц[72]. Найти оптимум в многогранных отношениях между людьми непросто.

…Пришло приглашение в Одессу, на конференцию по аэродисперсным системам. Начальник отделения Дубов вызвал и предложил подготовить доклад, расписав прелести бархатного сезона в южном городе, пошутив насчет моей плодовитости как автора (только за последние полгода было получено 12 авторских свидетельств и звание лучшего изобретателя ЦНИИХМ). Ненавязчиво было дано понять, кого включить в авторы доклада. Я и сам был не прочь провести несколько дней в прекрасной Одессе, а список авторов не слишком волновал: уже шла подготовка к сдаче экзаменов в аспирантуру НИИ вакуумной техники.

Конференция оставила приятные воспоминания: после доклада подошли представители сразу нескольких организаций, стали выспрашивать подробности. Интерес к прибору, возможно, был неожиданностью для Дубова. Он подсел ко мне за обеденный столик и заговорил о перспективах служебного роста, близкой защите. Пришлось выслушать все это молча, лишь однажды сказав, в сторону, как бы кому-то другому: «Знаем, плавали…», что, конечно, выглядело невежливо.

В командировку, но уже не столь приятную, пришлось выехать еще раз, когда выпал снег. Кроме сотрудников ЦНИИХМ, на полигон приехали и несколько аспирантов из МВТУ им. Баумана — очень трудолюбивые и знающие ребята. Они тоже заинтересовались прибором для измерения дисперсности частиц и попросили о помощи в его воспроизведении у себя на кафедре.

4

Ионы — в дрейф!

Я не подавал заявление об увольнении из ЦНИИХМ, пока не дождался приказа о зачислении в аспирантуру НИИВТ. Об институте в книге «Создание первой советской ядерной бомбы» написано следующее.

«Родоначальником НИИВТ была созданная в 1934 г. отраслевая вакуумная лаборатория при ленинградском заводе „Светлана“. В 1946 г. под руководством С. А. Векшинского лаборатория была преобразована в Центральную вакуумную лабораторию Министерства электротехнической промышленности… Эта лаборатория, а затем институт стали одними из активнейших участников работ над Урановым проектом.

В 1947 г. на основе Центральной вакуумной лаборатории был создан Научно-исследовательский вакуумный институт, директором которого был назначен С. А. Векшинский…

…Особую роль в создании специальных электровакуумных приборов для подрыва ядерных боеприпасов сыграли ученые института М. И. Меньшиков, А.М. Родин, С.Б. Овсянников, А.Н. Мозжорин, А.Б. Хейфиц, С.П. Воробьев, Л.C. Эйг, Л.H. Космарский и другие»

В СССР тематика исследований проводившихся в институтах часто не соответствовала их названиям: считалось, что тем самым вводятся в заблуждение империалистические разведки. Тема моей диссертации не имела отношения к вакууму, предстояло исследовать ионно-электронную кинетику в газах-наполнителях счетчиков нейтронного излучения, первый опыт работы с которыми был приобретен еще в НИИАА. В лаборатории, где предстояло работать, разрабатывали и изготавливали небольшие партии газоразрядных счетчиков. Начлаб стремился доказывать свое первенство в любом споре, завершать его своей фразой, как бы ставя затычку в бочку. Начальник сектора этой лаборатории хорошо меня знал по работе в НИИАА, он-то и предложил стать аспирантом. Разговаривая, начсек туго, в замедленном темпе формулировал мысль. Как Затычкин, так и Тугой, уже защитили кандидатские диссертации и имели виды на докторские. Оба были утверждены моими научными руководителями, так что, по крайней мере, в том, что касалось работы над диссертацией, конфликтов интересов не предвиделось. Однако учесть удалось далеко не всё.

4.1

Боюсь данайцев и дары приносящих! Помощь друзьям в МВТУ

Кроме ничтожной (менее $150 по тогдашнему курсу) стипендии аспиранта, мне обещали выплачивать половину ставки инженера и обеспечить бесплатное питание, как занятому вредными для здоровья работами с излучением. Чтобы получить надбавки, была необходима виза заместителя директора. У того же были неприязненные отношения с моими научными руководителями и усиления их позиций он старался не допустить. Не поставил он и визу на служебной записке о льготах и доплатах, заявив, что более актуальной является задача нанесения покрытий бора на пластины детекторов (этим занималась другая лаборатория). В ответ на возражения, что тема диссертации утверждена при поступлении в аспирантуру, заместитель директора выразил уверенность, что на ближайшем заседании ученого совета «это легко будет поправить».

Нанесение борных покрытий было технологической задачей. Может, в ней и могли найтись научные аспекты, но — для специалиста по физике металлов, каковым я не являлся. Аспирантом намеревались «усилить» направление, досаждавшее немалым производственным браком, а какие проблемы возникнут у «усилителя» с получением ученой степени — начальство не волновало.

Перепалка на ученом совете была бурной. Основными аргументы Тугого и Затычкина касались наличия у соискателя опыта работы с газоразрядными счетчиками и того, что институт взял на себя обязательства, приняв в аспирантуру и утвердив соответствующую тему. Все это отвергалось заместителем директора, как несущественное, разговор шел на повышенных тонах и, наконец, Затычкин выкрикнул: «В таком случае, я не вижу для аспиранта иного выхода, кроме как искать другое место работы!». Раздраженный заместитель директора грубовато приказал Затычкину «прекратить обструкцию», после чего тот выбежал из зала. Заместитель директора, взяв ручку, ласково произнес, обращаясь ко мне: «В ваших же интересах не слушать плохих советов и согласиться изменить тему диссертации, тогда я прямо сейчас подпишу служебную записку о доплатах». Чувствуя, что в этот момент решается многое, я дал отрицательный ответ.

Сказать «нет» было, конечно, легче, чем жить на грошовую стипендию, на это и рассчитывал заместитель директора, уверенный, что потребуется немного времени, чтобы сломать строптивца. Но если уж ради защиты диссертации пару лет назад оставлена работа в НИИАА, где зарплата намного превышала сумму, которую составляли стипендия и полставки — стоило быть последовательным и потерпеть.

Но «запасной аэродром» подготовить было нелишне и состоялись несколько встреч в МВТУ с хорошими друзьями с кафедры боеприпасов: они начали воспроизводить у себя прибор для измерения дисперсности аэрозольных частиц. Также совместными усилиями была подобрана жидкость, дающая контрастное изображение на рентгеновских снимках, что позволило определить, с помощью рентгеновской киносъемки, динамику взрывного диспергирования. В свободное время я осматривал музей кафедры: образцы различных боеприпасов, начиная от снарядов Первой мировой войны и кончая американскими «ананасными» бомбами, которые выпускники МВТУ, работая во Вьетнаме, обезвреживали и не всегда законными путями переправляли, чтобы «оживить» наглядными пособиями обучение студентов.

Как-то, за кружкой пива, о диссертации зашел разговор с теми, с кем связывали почти шесть лет учебы в МИФИ. Один из них назвал мое упрямство недальновидным (было употреблено более сильное выражение, но это допустимо среди однокашников) и заявил, что, чем тема ближе к технологии, тем выше шансы успешной защиты. О «связи науки с производством» трещали газетки, выходили фильмы о том, как ученый, чтобы «обогатить свои знания», шел работать на завод,

Где без лишнего трепа и не напоказ

Людям пользу приносишь руками.

Люди! Трудимся мы ежедневно для вас,

Как бы вы нас порой не ругали!

Возникал естественный вопрос: кто же мог «ругать» авангард советского общества? Ясно, что это могли быть только презренные отщепенцы, а вот заводские красавицы начинали резко домогаться любви энтузиаста. Причем решались они на это не в припадке полового безумия, а — сознательно, прекратив, ввиду накатившего

святого и светлого чувства, сексуальную связь с субъектом, насравшим на научно-кадровую политику государства и «высиживавшим» диссертацию в лаборатории…

.. Если соискателю степени утверждалась технологическая тема и он оказывался хорошим специалистом, то его начальство (занимавшее ведущие позиции и в ученых советах) во многих случаях препятствовало защите, понимая: кандидата наук вряд ли долго удержишь на производстве. Сразу после встречи казалось, что острота дискуссии объясняется выпитым пивом, но однокашник был настойчив и несколько раз звонил с просьбой посодействовать приему в аспирантуру для написания диссертации по борным покрытиям. Я предпринял все необходимое, предположив, что такое решение позволит достичь компромисса с начальством, но этого не произошло: однокашника спешно приняли в аспирантуру, обеспечили ему все доплаты, но в отношении меня замдиректора продолжал настаивать на смене темы. Ситуация сдвинулась с мертвой точки только в мае 1977 г., благодаря начальнику аспирантуры НИИВТ Д.И. Бородину. В годы войны он был начальником разведки воздушно-десантного полка. Однажды в 30-градусный мороз, разводящий караула капитан Бородин провалился в полынью, пробитую снарядом. Во вставшей колом шинели он все же завершил развод, но получил жесточайшее воспаление легких (кашель мучил его и четыре десятилетия спустя). С самого начала открыто заявляя, что в моем случае была допущена несправедливость, он сумел выбрать нужный момент, пойти, вместе с Тугим, к директору и найти убедительные аргументы. Таких офицеров уважают солдаты, а начальников аспирантуры — аспиранты.

4.2

Дрейфовая трубка: электроны в ней не дрейфуют

…Пока шла борьба за тему диссертации, я побеседовал с разработчиками и вынес впечатление, что большинство даже приблизительно не представляло кинетику заряженных частиц в счетчике. Возможно, причиной этого была простота конструкции: труба-катод, пара изоляторов да натянутый между ними анод из тончайшей проволоки. Когда требовалось создать новый счетчик, проще было подобрать его конструктивные элементы, а не мучиться с расчетной оптимизацией. Но, понятно, для докторских диссертаций, задуманных моими руководителями, метод «втыка» не годился.

…Я попросил своих руководителей обсудить детали того, что предстояло сделать. Последовала истерика Затычкина, который не забыл унижения на заседании ученого совета, но почему-то решил избрать аспиранта в качестве громоотвода, заявив: «Мне плюнули в лицо, приказав замолчать, пусть сами теперь думают о выходе из положения!». Положение осложнялось тем, что именно Затычкин имел большой опыт работы со счетчиками. Тугой удерживал от полного разрыва, старался утешить его самолюбие, предостерегал от колкостей и меня. Рваная рана обиды у Затычкина постепенно затягивалась, но все беседы традиционно начинались с заявлений о том, что он накопил столько научных результатов, что их хватит для нескольких докторских диссертаций. Один из своих результатов он считал открытием — обнаруженным лично им законом природы — о чем старался как можно чаще упоминать на заседаниях комиссий и советов. «Открытие» касалось перезарядки ионов в смесях газов. Независимо от того, какие первичные ионы образовывались, после нескольких столкновений (то есть — практически сразу), к катоду дрейфовали ионы, образованные из атомов того газа, потенциал ионизации которого был самым низким среди компонент смеси. К такому выводу Затычкин пришел, измеряя длительности импульсов, регистрируемых счетчиками с различным газовым наполнением.

Маневрируя между рифами начальственных амбиций, все же удалось добиться, чтобы требования к дрейфовой трубке, с помощью которой предстояло измерить скорости заряженных частиц, были сформулированы (в основном, конечно — Затычкиным). Одним из первых значилось ионообразование в коронном разряде. Затычкин заявил, что справочные данные, получение которых было целью работы, должны максимально учитывать условия эксплуатации счетчиков, а счетчики работали в режиме коронного разряда. Это противоречило его же «открытию»: после первых же столкновений не будет иметь значения, какие и каким способом образованы первичные цастицы, все равно в смеси будут дрейфовать ионы газа с наинизшим потенциалом ионизации. Выслушав мои соображения на этот счет, Тугой стал убеждать, что демонстративное игнорирование требований Затычкина может привести к тому, что на защите тот займет враждебную позицию. Вспомнив экзальтированное и нелогичное поведение «полуруководителя» в других ситуациях, пришлось согласиться.

Главным противоречием было то, что коронный разряд возникает при крайне неравномерном распределении электрического поля (концентрации его вблизи анода), в то время как в справочных данных требовалось указывать точно известную, соответствующую данной скорости дрейфа напряженность сугубо однородного поля. Но разряд можно «зажечь» не между соосными электродами, а между анодами из вольфрамовой нити и сравнительно толстым катодом из проволоки (рис. 4.1). В такой короне могли накапливаться ионы, а когда наставал момент проведения измерений, распределение напряжений должно было измениться так, чтобы потенциалы всех электродов источника сравнялись. Вакуумные управляемые искровые разрядники, опыт работы с которыми был приобретен еще в НИИАА, могли коммутировать большие токи за сотни наносекунд, так что, меняя с их помощью потенциалы электродов, можно было рассчитывать на запас в четыре порядка: время дрейфа ожидалось равным миллисекундам.

…Тугой стал убеждать, что в заявку на «Источник ионов для дрейфовой трубки» надо включить и Затычкина: вполне возможно, что, несмотря на его экзерсисы, он поможет в дальнейшем. Наивно было надеяться на последнее, но, скрепя сердце, пришлось согласиться.

Рис. 4.1

Вверху слева: электроды ионного источника дрейфовой трубки — аноды из проволоки микронной толщины и катод миллиметрового диаметра. В режиме накопления ионов (ниже), между ними зажигается коронный разряд, причем потенциалы ускоряющего и сеточного электродов немного выше, чем потенциал анодов (Uk<<Ua<Uy=Uc). При таком распределении потенциалов, все носители отрицательного знака «оттягиваются» на ускоряющий и сеточный электроды, а пакет положительных ионов локализуется в плоскости коронирующих электродов. Справа пространство дрейфа изображено полностью. В режиме измерения потенциалы ускоряющего УЭ, анодов А, катода К, сетки С, охранного электрода ОЭ пропорциональны удалению каждого из них от приемного электрода ПЭ (Uy<Ua=Uk<Uc<Uоэ<Uпэ=0). При этом занимающие значительный объем носители отрицательного заряда дрейфуют к УЭ и нейтрализуются на нем, а компактный пакет положительных ионов дрейфует к ПЭ. Соответственно, осциллограмма дрейфового тока (внизу) состоит из двух компонент: «треугольника», обусловленного дрейфом отрицательных носителей, сопровождаемого непрерывным уменьшением их количества, и относительно постоянной, индуцируемой движением положительных ионов. Поскольку все межэлектродные расстояния известны, осциллографирование длительности этих импульсов (Т. и Т+) дает возможность определить и соответствующие скорости дрейфа.

Заявка пролежала у Затычкина без малого месяц, на осторожные напоминания он отвечал, что прочитать ее не позволяет крайняя занятость. Наконец, он снизошел до разговора и, достав исчерканный разноцветными карандашами черновик (весьма предусмотрительно ему не были предоставлены подготовленные к отправке экземпляры), после обильного, но малосодержательного словоизвержения, заявил, что в заявку следует включить дополнительные материалы. Мне из уже довольно обширного опыта, включавшего и отстаивание заявок в Контрольном совете института патентной экспертизы, было известно, что описание изобретения должно быть лаконичным, а технические подробности скорее вредят рассмотрению. Стремление внести дополнения можно было объяснить либо незнанием специфики составления заявки, либо желанием иметь основание впоследствии заявить, что решающий вклад в изобретение сделал именно он, Затычкин. Более вероятным было второе, потому что изрядно распалившийся в ходе дискуссии «большой ученый» внезапно выкрикнул: «У вас здесь все неправильно. Стоит заполнить трубку газом с другой диэлектрической проницаемостью и все распределение электрического поля, которое вы приводите, изменится, это знает любой школьник!». Он схватил лежащей на столе справочник по физике и начал листать. Его трясущиеся от возбуждения пальцы часто теряли страницы. Наконец, были явлены чертеж плоского конденсатора и формула, из которой следовало, что напряженность электрического поля в изоляторе зависит от диэлектрической проницаемости. Сдерживая желание восхититься знаниями, которые оппонент приобрел в школе, пришлось объяснить, что речь идет об абсолютной величине напряженности, а распределение ее (то есть положение в пространстве поверхностей равного потенциала) останется постоянным при любом значении проницаемости, если она не претерпевает скачков. Затычкин еще более возбудился и фальцетом заверещал: «Как вы решаетесь читать поучения специалисту с более чем тридцатилетним опытом!». На беду Затычкина, в открытом им справочнике нашлась таблица, из которой следовало, что проницаемости газов отличались друг от друга на ничтожные величины, заведомо меньшие ошибки эксперимента — их даже не стоило учитывать!

Любому специалисту (и мне тоже) случалось делать заявления, вспоминая которые, приходится краснеть. Не всегда это свидетельствует о недостатке знаний, просто без достаточного обдумывания срывается с языка то, что лишь на первый взгляд кажется очевидным. Если сквозь рев уязвленного самолюбия прислушаться к контраргументам и с улыбкой сказать: «Вы правы!» — в большинстве случаев оппоненты не станет насмешничать, потому что и сами не раз оказывались в таком положении. К сожалению, ситуация была обострена обеими сторонами. Монолог Затычкина состоял из описаний всевозможных признаков уважения, оказанных ему при самых разнообразных обстоятельствах. Словоблудие утомляло и, достав подготовленные для отправки экземпляры, я спросил: «Так вы будете подписывать или нет? Меня устроит любое ваше решение!». Торопливо схватив ручку, Затычкин все подписал, но оставил за собой последнее слово: «Имейте в виду, я не дам вам отправлять заявки на ничего не стоящие изобретения!». Самым благоразумным в этой ситуации было промолчать, хотя адрес, по которому Затычкину следовало бы посоветовать пройти с его оценками значимости изобретений, общеизвестен. Тугой больше не настаивал на включении Затычкина в изобретения и публикации.

…В мастерской не требовали, чтобы чертежи деталей дрейфовой трубки были выполнены уж очень аккуратно, но систему допусков и посадок пришлось повторить, иначе изготовленное было бы невозможно собрать. Весьма полезным было знакомство с керамическим производством — для трубки требовались изоляторы больших размеров. Прошло около года, когда монтаж трубки, был завершен (рис. 4.2). Примерно к этому же сроку была готова и схема питания. Наконец, была нажата кнопка запуска дрейфовой трубки, наполненной самым дешевым газом — окружающим воздухом. Как и следовало ожидать, первые включения были неудачными — луч осциллографа прочерчивал раз за разом нулевые линии. Это была какая-то мистика, ведь все напряжения в схеме были тщательно измерены и соответствовали расчетным! Так продолжалось до тех пор, пока не пришла догадка проверить ток через ионный источник. Все прояснилось: электропрочность воздуха оказалась чрезмерной, разряд в нем хотя и зажигался, но в виде довольно редких импульсов (рис. 4.3). Переключая трубку в режим измерений в произвольный момент времени, «попасть на ионы» было весьма маловероятно! Наскоро был собран усилитель, который через разделительный конденсатор подсоединялся к источнику. Импульс тока усиливался, от его переднего фронта запускалась вся схема — присутствие ионов в пространстве дрейфа было гарантировано.

Рис. 4.2

Сверху: элементы конструкции дрейфовой трубки и приспособление для ее сборки. Внизу: дрейфовая трубка подготовлена к измерениям.

Но, наконец, трубка была «отожжена» и наполнена до давления в 16 атмосфер наиболее часто применявшейся для наполнения счетчиков смесью драгоценного гелия-3 с аргоном. Ток в ионном источнике сразу возрос и «ждущий» запуск стал не нужен. Поэтому-то счетчики и не наполняют только лишь «жадно хватающим» нейтроны гелием-3: ведь удобнее работать с более низким напряжением!

Рис. 4.3

Сверху: осциллограмма тока разряда при работе дрейфовой трубки, наполненной воздухом (электроотрицательным газом довольно высокой электропрочности). Разряд в таком газе был «несамостоятельным», лишь в редкие моменты ионизации газа фоновыми частицами наблюдались короткие «всплески» тока. Снизу: осциллограмма коронного разряда при работе дрейфовой трубки, наполненной смесью гелия-3 и аргона. Разряд стал «самостоятельным», ток возрос, значительна постоянная составляющая. Объяснение этого эффекта дано Ф. Пеннингом в 1928 г. Когда к газу, обладающему высоким потенциалом ионизации, добавляют примесь, потенциал ионизации которой ниже энергии возбуждения его метастабильного уровня, разряд в такой смеси начинает зажигаться при существенно более низкой напряженности поля. В основном газе, в отсутствие примеси, электроны между столкновениями не успевают набрать достаточную энергию, расходуя ее на только на возбуждение атомов. Если же примесь с требуемыми характеристиками присутствует, то ее атомы ионизуются при столкновении не только с электронами, но и с возбужденными ими атомами основного газа.

Казалось бы, в электрическом поле ионы должны двигаться с ускорением: ведь на заряженные частицы действует сила. Но в газе на своем пути ион испытывает огромное число столкновений с нейтралами, при каждом передавая им часть энергии, меняя направление движения. При давлении газа в несколько атмосфер, путь, проходимый между столкновениями (длина свободного пробега) в десятки миллионов раз меньше межэлектродного расстояния дрейфовой трубки. Отбор энергии в столкновениях приводит к изменению характера движения — ионы «дрейфуют» не с ускорением, а с постоянной скоростью, которая все же зависит от напряженности электрического поля.

Иногда приходится сталкиваться с представлением, что, если между электродами есть разность потенциалов и появились носители заряда, то импульс тока в цепи можно зарегистрировать лишь при приходе заряда на один из электродов. Это не так: ток будет протекать в течение всего времени дрейфа и закончится только тогда, когда будет нейтрализован последний носитель заряда.

Обработка осциллограмм показала, что скорости дрейфа ионов в смесях гелия-3 и аргона были пропорциональны напряженностям. Подтверждалось и «открытие» Затычкина: длительности дрейфовых токов соответствовали ионам компоненты смеси с наинизшим потенциалом ионизации.

Из осциллограмм также следовало, что в технических газах не дрейфуют свободные электроны! Об этом свидетельствовала длительность «треугольника» в начале осциллограммы дрейфового тока: он был типично «ионным», индуцируемый более быстрыми электронами был бы «короче» на два порядка!

Этому виделось только одно объяснение: свободные электроны исчезли из-за наличия примесей электроотрицательных газов. Конфигурация электронных оболочек некоторых молекул такова, что присоединение электрона энергетически выгодно: он «прилипает» к такой молекуле, образуя отрицательный ион. Энергия связи электрона в отрицательном ионе — десятые доли электронвольта и при нормальных условиях (когда тот же воздух не нагрет мощной ударной волной, не ионизуется интенсивным излучением, когда отсутствует сильное электрическое поле) именно они являются носителями отрицательных зарядов. Кислород, углекислый газ и пары воды («загрязняющие» примеси в наполнителях счетчиков) — электроотрицательны.

Поскольку плотность газов в трубке была высока, уже на небольших расстояниях от весьма узкой области коронирования происходило достаточное число столкновений электронов с молекулами загрязняющих примесей, чтобы основными носителями отрицательного заряда стали ионы. Из этого следовало два важных вывода:

— дрейф электронов не оказывает существенного влияния на перенос заряда также и в счетчике;

— исследовать кинетику электронов можно, либо на несколько порядков снизив плотность исследуемых газов (уменьшив тем самым число столкновений в процессе дрейфа, а значит, и вероятность захвата электрона), либо — получив для измерений сверхчистые газы, в которых концентрация примесей была бы снижена на столько же порядков.

Пока же примесей было столько, что в техническом гелии-3 и положительные ионы были чужеродными, не «гелиевыми» (рис. 4.4), но представления о производстве, приобретенные за годы работы, не способствовали развитию иллюзий о том, что результаты дрейфовых измерений станут причиной кардинального улучшения очистки газов. Что же касается исследований в существенно менее плотных газах, то тут перспективы были кошмарными: расчетные времена дрейфа ионов становились сравнимыми с длительностью переходных процессов в разработанной схеме, что делало невозможными сколь-нибудь точные измерения. Для исследования же кинетики куда более быстрых электронов тем более надо было создавать совершенно новую схему, но было непонятно, к чему подобные мучения, если при разработке счетчиков эти данные все равно не пригодятся.

Рис. 4.4

Зависимости скорости дрейфа положительных ионов в гелии-3 (концентрация загрязняющих примесей значительна) от напряженности электрического поля в пространстве дрейфа при давлениях газа от 1 (верхний график) до 10 атмосфер. Высокие значения скоростей дрейфа позволили сделать вывод, что и положительные ионы в техническом гелии-3 чужеродны этому газу. Свои ионы двигались бы медленнее, потому что, при столкновениях со «своими» нейтралами, они часто «перезаряжались» бы на них, что вело бы к снижению скорости переноса заряда.

Довольно легко было убедить Тугого, что из темы диссертации и плана работ исследования кинетики электронов надо изъять, но был в составе совета человек, от которого можно было ожидать по этому поводу бурной истерики. На очередное заседание ученого совета представили скорректированную тему диссертации, научным руководителем которой было предложено оставить лишь Тугого.

Истерика действительно бабахнула многотонной бомбой, но, к счастью, не тогда, когда это представлялось наиболее опасным.

После рассказа о схеме и конструкции дрейфовой трубки, я показал осциллограммы токов через искровые разрядники и уже собирался ступить на очень опасную зыбь — продемонстрировать и прокомментировать осциллограммы дрейфовых токов, как вдруг раздался громкий фальцет Затычкина: «А почему в вашей дрейфовой трубке — медные уплотнительные прокладки? Когда вы будете исследовать галогены, они прореагируют с медью и в пространстве дрейфа у вас будет неизвестно, что! Такая трубка нам не нужна!» Год назад, формулируя требования к дрейфовой трубке, «полуруководитель» ни словом не упомянул галогены, поэтому сдержаться не удалось: «Какие галогены — в нейтронных счетчиках!?». Затычкин продолжал упорствовать: «Галогены применяются в других изделиях и вы обязаны учитывать производственные интересы!» Уважаемый доктор наук А. Дмитриев попытался успокоить: «Но, может, не стоит в самом начале работы пытаться делать сразу все? В конце концов, трубку можно потом собрать заново и на тефлоновых прокладках…» Дело было, конечно, не в прокладках. Реакционно-активные галогены «съели» бы серебро в паяных соединениях, диффундировали бы в пористые керамические изоляторы. Для них надо было создать дрейфовую трубку другой конструкции. Но изложить эти соображения не удалось, потому что Затычкина было уже не остановить: «Я был инициатором этой работы, но вижу, что мое мнение ни в грош не ставится. В таком случае я не желаю быть научным руководителем и нести какую-либо ответственность!» По-наполеоновски скрестив руки на груди, он стал к происходящему демонстративно безразличен. На фоне скандала изъятие нескольких слов из формулировки темы диссертации никто не заметил, а один научный руководитель (Тугой) смотрелся и вовсе естественно. Отчет, план и остальные документы были утверждены советом. Потом, чувствуя себя счастливцем, я подошел к стенографистке и проследил, чтобы она внесла в протокол слова Затычкина об отказе руководить диссертацией.

Начался монотонный процесс измерений. Дрейфовую трубку наполняли в отделе смесями очень дорогого гелия-3 до давления 100 кПа (10 атм), я нес ее в подвал, где проводил измерения сначала при максимальном давлении, а потом постепенно стравливал газ и опять проводил измерения. Вести себя при этом надо было, привлекая как можно меньше внимания: среди работавших в подвале были и закончившие аспирантуру, но не защитившиеся, они часто посмеивались над «бессмысленным» рвением, но, заподозрив успех, могли и навредить. Не раз приходилось убеждаться, что зависть — сильное чувство, управляющее поступками многих людей. В подвал часто заглядывал и бывший однокашник, любивший радовать анекдотами и всегда пребывавший в отличном настроении.

4.3

Нейтроны, подводные лодки и внезапно появившиеся электроны

Рутинность измерений была прервана очередной кампанией. Одна из организаций Средмаша создавала комплекс аппаратуры обнаружения подводных лодок на небольших глубинах (вероятно — в режиме предстартовой подготовки ракет). Было задумано засечь нейтронный «след» лодочного реактора, для чего требовались чрезвычайно чувствительные счетчики. Требования эти превышали разумные и руководство НИИВТ скептически отнеслось к предложению, выдвигая в обоснование своей позиции множество причин, и среди прочих — недостаточную чистоту газов-наполнителей. Результатом этой борьбы было то, что в лабораторию была доставлена «для пробы» партия гелия-3 совсем уж умопомрачительной стоимости, прошедшего «специальную» очистку. Тугой загорелся идеей провести дрейфовые измерения в этом газе, он говорил, что при защите диссертации можно будет упомянуть о результатах, нашедших важнейшее военное применение. Однако прецедент с датчиком приземного срабатывания был еще памятен: такой козырь мог сыграть только в случае успешной разработки всего комплекса, что представлялось маловероятным (впоследствии сомнения подтвердились). Тем не менее, измерения в сверхчистом гелии-3 были проведены. Результаты удивили: во-первых, скорости дрейфа ионов не были пропорциональны напряженностям, если последние были невелики (рис. 4.5). Дрейфовали ионы в сверхчистом гелии-3 медленнее, чем в техническом при тех же условиях. Во-вторых, исчезли «треугольники» в начале осциллограмм дрейфовых токов, уступив места коротким, но мощным «всплескам»: в пространстве дрейфа появились свободные электроны. Врагом самому себе становиться не хотелось и об электронах я решил не говорить никому. Данные о кинетике ионов и так были очень интересны: объяснение «непропорциональному поведению» скоростей дрейфа при малых напряженностях виделось в увеличении массы ионов за счет объединения вокруг каждого из них нейтралов гелия-3. Такие конгломераты называют кластерами, в газах с полярными молекулами их уже неоднократно наблюдали, но в благородном газе это явление выглядело необычно. Позже выяснилось, что надежды на то, что кластеры наблюдалось в благородном газе впервые, были напрасны: после скрупулезного просмотра статей о ионах в гелии, обнаружилось, что о подобном уже писали двое немцев: Хайде и Попеску (фамилия последнего — явно не немецкая, и даже звучит двусмысленно, но это ничего). Они исследовали кинетику ионов в очень чистом, широко распространенном гелии-4, и их информация была ценной: сравнение с результатами, полученными при тех же условиях в гелии-3, позволяло судить о характере атомных взаимодействий.

Рис. 4.5

Зависимость скорости дрейфа положительных ионов в прошедшем особую очистку гелии-3 от напряженности электрического поля в пространстве дрейфа. Концентрация загрязняющих примесей снижена, по крайней мере на три порядка по сравнению с техническим газом.

…Если соударения ионов с нейтралами газа носят упругий[73] характер, то для различных изотопов одного и того же газа должна сохраняться и величина сечения соударения. Из кинетического уравнения для ионов следует, что скорость их дрейфа зависит от этого сечения, распределения ионов по скоростям и обратно пропорциональна квадратному корню из их массы. Нет никаких разумных оснований полагать, что функции распределения по скоростям различаются для изотопов. Для больших напряженностей поля, когда скорости дрейфа им пропорциональны, разница значений этих скоростей в гелии-4 и гелии-3, составляла 13–16 %, в то время как отличие корней квадратных из масс этих изотопов составляет 15 %. Вполне можно было сделать вывод, что, при достаточно высоких напряженностях внешнего электрического поля столкновения ионов гелия с нейтралами этого газа носят упругий характер. Однако когда поле становилось слабее, повышалась и вероятность неупругих взаимодействий, свидетельством чему было образование кластеров.

Рассуждения на эту тему, быть может, и казались «отвлеченными от практики» большинству специалистов НИИВТ, занимавшихся прикладными вопросами, но ими могли заинтересоваться в организации, куда диссертацию предстояло направить на защиту (совет НИИВТ такими полномочиями не был наделен).

Настала пора подумать о кандидатурах рецензентов на предварительной защите в НИИВТ. Тугой рекомендовал Ю. Толченова и Л. Касмарского. Первый ранее долго работал с нейтронными счетчиками, имел статьи и изобретения по этой тематике и сменил место работы, повздорив с Затычкиным. Касмарский был известен как специалист по искровым разрядникам. У них была репутация людей, говоривших правду в лицо. Таких часто считают неудобными, но именно это их качество могло потребоваться на заседании: большинство членов совета не разбиралось в ионной кинетике и, в случае какой-нибудь истеричной выходки Затычкина, вроде истории с диэлектрической проницаемостью газов, многие могли бы слепо довериться его авторитету. В такой ситуации Толченов и Касмарский скорее всего стали бы твердо отстаивать свое мнение. Задача заключалась в том, чтобы это мнение у них сложилось положительное. Будущие рецензенты часто приглашались на демонстрации работы дрейфовой трубки, с ними обсуждались и результаты измерений. Касмарский посетил такой показ всего раз, Толченову это было более интересно, он рассказал много полезных подробностей о работе счетчиков.

Тем временем изменились планы Тугого, который, как и многие в СССР, решил делать карьеру «в обход». Он стал секретарем партийного комитета НИИВТ и, одновременно — начальником так называемого отраслевого отдела. Министерства принуждали руководство подведомственных институтов организовывать такие отделы, самим институтам совершенно не нужные. Отраслевые отделы собирали статистические данные, готовили справки. В стране велась показная борьба с непомерно разраставшейся бюрократией и такой прием позволял министерствам скрывать фактическую численность своих сотрудников.

Тугой заверил, что в исследованиях ионной кинетики он заинтересованности не потерял, но было понятно, что теперь научного руководителя будут отвлекать иные задачи.

Отношение к карьерным партийцам (они сами претенциозно называли себя «партийной интеллигенцией») было сложным. Партия была частью государства и, если считать для себя допустимым переходить из одного института в другой в поиске благоприятных возможностей, то и оснований осуждать тех, кто искал того же, меняя профессиональную деятельность на партийную, не было. Да и профессиональный рост в СССР без членства в партии был связан с большими проблемами. Каждый, кто задумывался о своей карьере, должен был вести общественную работу. Вести такую пришлось и мне — в качестве заместителя председателя совета молодых специалистов НИИВТ. За организацию научных конференций дирекция пару раз выражала благодарность в приказах. Когда научный руководитель стал первым в партийной иерархии НИИВТ, я вступил в КПСС в мае 1979 г. Пришлось поближе соприкоснуться с «партийной интеллигенцией», среди которой в навязываемые идеалы верили только совсем уж откровенные идиоты, но многие поклонялась идолам с большим рвением, выражая лояльность. Насаждавшаяся идеология располагала к веселью. Без улыбки трудно вспоминать рассказ отца, слышанный в детстве. Отец беседовал с начальником одного из военных институтов, когда в кабинет без стука ворвался, с криком: «Товарищи, у нас завелся враг!», начальник политотдела. Из сбивчивого рассказа следовало, что, оправляясь в туалете, политрабочий обнаружил кусок газеты с портретом великого Сталина (вождя всех времен и народов!), злонамеренно загаженный экскрементами. Партиец продемонстрировал этот клочок, овеяв меркаптанами сидевших за столом…

…Заместитель Тугого по парткому как-то, заметив, что я летом часто надеваю джинсы, изрек: «Джинсы позорят высокое звание коммуниста!». Потом, стоя рядом в столовой, я заметил в его бумажнике рядом с купюрами красную обложку партийного билета. На вопрос, не боится ли он, что бумажник с таким сокровищем отнимут гопники (потеря партбилета, одного из главных фетишей, считалась тягчайшим прегрешением против партийной святости), без тени улыбки, заместитель Тугого пробурчал: «Партбилет у коммуниста могут отнять только вместе с жизнью!». Позже этот человек, не имевший даже высшего образования, требовал для себя должность начальника научного отдела.

Возможность своего перехода в ряды «партийной интеллигенции» я исключил: как и в спорте, как и в науке, для этого требовался особого рода талант, а я не чувствовал в себе достаточной стойкости, чтобы, например, не рассмеяться, например услышав:

Мы, коммунисты —

Радость земли своей!

Цель нашей мирной жизни —

Счастье простых людей!

Помимо увеселения, ценность опуса (затрудняюсь определить его жанр, может — частушка?) заключалась и в том, что предлагалось решить пару логических задач.

1. Как быть со счастьем, когда жизнь — немирная?

2. Предполагается ли в обеспечение счастьем «сложных» людей?

Ответ на первый вопрос трудности не представлял, поскольку газетки были переполнены сообщениями о битвах за урожай и о прочих разнообразных фронтах, на коих «Партийные лидеры — как генералы в блиндажах переднего края. За ними — стратегия и тактика борьбы, за ними — умение развернуть в цепь самых стойких и надежных!»

Не был особенно трудным и второй вопрос — особенно туго знали ответ на него бойцы незримого подвига.

Словом, «коллекция свидетельств идиотизма эпохи», которую я стал собирать примерно в это время, быстро пополнялась.

Суета, сопровождавшая прием в партию, происходила на фоне других событий, потребовавших нестандартных действий.

Все началось с того, что на доске почета института появился мой портрет, как лучшего изобретателя НИИВТ и многое из того, что скрывалось, стало явным. Затычкин решил, что пора прибрать к рукам результаты, которые ему виделись теперь бесхозными. Он начал разговор с претензий, почему с ним не согласовали отправку заявок на изобретения и другие публикации. Привить комплекс вины не удалось: это было сделано с ведома научного руководителя. Затычкин возбудился, потребовал в кратчайший срок представить ему результаты диссертации и получил ответ, что полный отчет будет подготовлен к очередному заседанию ученого совета. Дальнейший диалог развивался предсказуемо.

— А я на этом заседании скажу, что, как начальник лаборатории, вообще не знаю, чем вы занимались эти два года!

— Это вряд ли удивит кого-нибудь. На прошлогоднем отчете вы заявили, что не хотите иметь с диссертационной работой ничего общего.

— Я не мог этого говорить!

— Вы можете освежить свою память, прочитав протоколы заседания.

Затычкин, конечно, все помнил:

— Имейте в виду, совет все равно поручит мне рецензировать вашу работу, потому что я — единственный специалист в этой области. Поэтому я приказываю вам, как начальник лаборатории: результаты — на стол!

Это напоминало шантаж, потому что и на самом деле им являлось. Уступать было нельзя, случаи, когда результаты публиковали люди, не имевшие к их получению никакого отношения, были известны. Поэтому в ответ был вложен весь отпущенный природой сарказм:

— Я подарю вам оттиск статьи с собственным автографом, как только получу ее в издательстве!

По дрожанию рук и губ собеседника стало понятно, что лучше удалиться, чтобы не быть потом обвиненным в провоцировании припадка. После явной неудачи, Затычкин попытался действовать

чужими руками. Сотрудники лаборатории выполняли большой объем испытаний счетчиков, которые иногда проводились в ночную смену. Затычкин стал вписывать в эти бригады меня, причем, на возражения испытателей, справедливо опасавшихся, что такого работника они в своем составе не увидят, отвечал: «Сами думайте, как его заставить!». Он не мог не знать, что аспирант административно подчинен не ему, а заведующему аспирантурой. Половина ставки инженера выплачивалась за то, что исследовалась кинетика ионов не в тех газах, в каких заблагорассудится самому диссертанту, а именно в наполнителях счетчиков, в чем был заинтересован институт. Заставлять аспиранта выполнять работу техника незаконно, но стремление превысить даже мизерную власть — традиция для многих ее обладателей.

Надо было как-то остановить рост активности в этом направлении.

В МИФИ физическую химию преподавал профессор П. Митрофанов — крепкий еще для своих 70 лет человек с насмешливым характером. Прохаживаясь между рядами студентов, он отпускал едкие шутки насчет использования ими «вспомогательного материала», но не выгонял при этом из аудитории без права повторной сдачи в течение сессии, а просто более придирчиво экзаменовал, предлагая одну качественную задачу за другой. Митрофанов проверял знания в жесткой манере и, порой, с желанной записью в зачетке покидал аудиторию лишь каждый пятый из соискателей. Его насмешки нравились далеко не всем, но, на мой взгляд, они всегда были остроумными. Возможно, симпатия была взаимной, потому что, когда несколько лет спустя, после консультации на одной из кафедр МИФИ, я заглянул к профессору, тот сразу вспомнил студента и подарил свой учебник, надписав «на добрую память».

…Надо было дождаться, когда Затычкин заявит на очередном заседании о своем «открытии». Долго ждать не пришлось: предстояло рассмотрению результатов одной из работ лаборатории. Вместе со всеми выслушав декларацию Затычкина об открытом им «принципе, определяющем направление процесса перезарядки ионов», я задал вопрос, как выступающий относится ко второму началу термодинамики. В ответ не очень вежливо поинтересовались, удовлетворительно ли мое самочувствие в данный момент. Я поблагодарил и порекомендовал выступавшему ознакомиться с одним из следствий «начала», согласно которому любая реакция, идущая с выделением энергии[74], самопроизвольно протекает всегда. Далее, прочитав абзац из учебника Митрофанова, поздравил выступающего с тем, что своим «открытием» он поставил себя в ряд с такими выдающимися учеными, как Нернст[75]. По залу зазвучали всхлипы сдерживаемых приступов смеха.

Председательствующий, также с трудом подавлявший смех, попросил придерживаться повестки. Затычкин принял какие-то таблетки, но на последующие вопросы отвечал невпопад.

Вероятно, удар был сильным, потому что начальник лаборатории не вышел на работу на следующий день, а выйдя, проходил мимо демонстративно не здороваясь. Он прекратил всякие упоминания об аспиранте и в разговорах с другими сотрудниками.

Эйфория, наступающая после нанесению противнику частного поражения, опасна: победителю на гребне успеха хочется изъясняться стихами:

Как бандиты наступали,

Мироеды — кулаки

Мы встречали их пулями,

Красноармейцы-удальцы.

Но инициатива в этом противоборстве принадлежала Затычкину, тот вполне мог найти себе союзников, поэтому самым благоразумным было бы вообще избегать контактов с ним. До окончания срока обучения в аспирантуре оставалось немного — около полугода, основные плановые результаты были получены. Помня, что солдат германской армии, не запиравших свои тумбочки, наказывали за «введение товарищей в искушение», я упрятал дрейфовую трубку в стальной шкаф и отбыл в МВТУ.

4.4

Попытка исследования ионной кинетики в ударно-сжатых газах: неожиданно получился плохой МГД-генератор

Известно, что в сильных ударных волнах происходит ионизация газа, более того, там существуют свободные электроны, потому что газ нагревается и отрицательные ионы диссоциируют. Значит, если в столбе такого газа разместить электроды и приложить к ним напряжение, то сначала из столба будут «вытянуты» электроны, а потом — не исключено, что осциллограф зарегистрирует нечто подобное «треугольнику» от тока нейтрализуемого объемного заряда положительных ионов. Данные о кинетике ионов при экстремальных состояниях газа, какие можно получить в мощной ударной волне, в литературе мне не встретились (потому-то они и вызвали интерес), но я совершенно не представлял даже порядки концентраций носителей заряда. В справочнике подробно описывались газодинамические параметры ударных волн в различных газах (скорость, плотность, давление, температура) и можно было самому рассчитать концентрацию заряженных частиц, используя уравнение Саха, но я допустил ошибку, занизив на много порядков результат. Если бы не она, возможно, не проводились бы и взрывные опыты: совсем недавно приходилось оценивать влияние пространственного заряда на дрейф ионов в трубке — там оно было пренебрежимым[76]. Те же плотности заряда, которые на самом деле существовали в мощной ударной волне, делали бессмысленными попытки полного разделения носителей разного знака, но выяснилось это позже.

На кафедре боеприпасов МВТУ старого знакомого встретили радушно, определили дни, когда можно было проводить опыты во взрывной камере, не мешая проведению лабораторных работ, на машине кафедры доставили из НИИВТ сборки, баллоны с благородными газами, а также подарки: изоляторы из особо прочной керамики, стеклянные сферы[77].

Рис. 4.6

Сверху — искровая теневая фотография взрыва стеклянной сферы. 1 — трубка для наддува сферы газом (к моменту опыта — пережатая); 2 — разбитая сфера; 3 — турбулентное течение воздуха, наполнявшего сферу; 4 — фронт ударной волны. Внизу — искровая теневая фотография обтекания плоской ударной волной 1 жесткого клина 2. Видны отраженная ударная волна 3 и вихревое движение воздуха 4.

…Как это обычно бывает, полученные во взрывных опытах осциллограммы токов совершенно не походили на те, которые предполагалось увидеть, и вообще — свидетельствовали о «чуде»: конденсатор довольно большой емкости не разряжался при ионизации газового промежутка, к которому он был подключен, а заряжался (рис. 4.7), причем заметно! Серию из несколько десятков опытов завершили, получив красивые, но совершенно непонятные осциллограммы. Нетривиальные результаты вызвали интерес, неоднократно опыты приходили посмотреть профессор В.Соловьев, старший научный сотрудник В. Селиванов. Отличный специалист по скоростной съемке, В. Брыков, снял взрывающиеся сборки и сходящуюся детонационную волну в заряде. Не остался в долгу и гость. Я узнал о трудностях, которые испытывали аспиранты, проводившие модельные опыты: надо было подорвать небольшой (несколько граммов) шар из взрывчатого вещества, но так, чтобы детонационная волна была сферической, то есть — инициировать взрыв точно в центре шара. Обычный детонатор для этого не подходил: им формировался форс газа, направленный по оси (рис. 4.8). Вспомнив детство, написал список веществ, которые надо было купить в ближайшей аптеке. Когда посланный студент вернулся с двумя пакетиками и склянкой, на глазах «изумленной публики» было синтезировано несколько граммов довольно мощного взрывчатого вещества. Это вещество детонировало даже от слабой искры, поэтому с помощью простейшего разрядника, сделанного из тонкой керамической трубочки, обрезка провода и куска фольги, можно было добиться именно того, что требовалось — точечного инициирования. Последней проблемой было изготовление шара из полученного порошка, но и ее решили: взрывчатку смочили бензином, в котором была растворена жевательная резинка. Через некоторое время бензин испарился и осталась клейкая взрывчатая масса, способная принимать любую форму.

Рис. 4.7

Верхний ряд: схема сборки для измерения скоростей дрейфа ионов в ударно-сжатом газе и осциллограмма тока через столб ударно сжатого газа; стрелкой показан ток зарядки, тогда как конденсатор, при ионизации газа и приобретении им проводимости, должен разряжаться. Внизу: взрывающаяся сборка.

Компетентных специалистов по электродинамике взрывных явлений не было не только в МВТУ, но и в НИИВТ, так что обсудить возникновение «обратного тока» во взрывной сборке было не с кем. Я стал искать соответствующих специалистов по публикациям и выбрал теоретиков И. Якубова и В. Воробьева, работавших в Институте высоких температур. Ими ошибка в расчетах концентрации носителей заряда была обнаружена и определена причина зарядки конденсатора: магнитогидродинамический (МГД) эффект. При начальной ионизации ток создавал радиальное магнитное поле, линии которого были направлены по правилу штопора (рис. 4.9). Чтобы определить действие ЭДС МГД эффекта, надо было «направить» эти линии поля вдоль пальцев в ладонь правой руки и тогда большой палец укажет искомое направление. ЭДС была направлена против движения штопора, т. е. против тока разряда.

Рис. 4.8

Взрыв детонатора (снимок сделан по прошествии 30 микросекунд после коммутации тока).

Собеседники расспросили друг друга и о других результатах. Выяснилось, что Якубов ранее написал статью о кластерах в плотных газах, интересовался процессами их образования. Услышав о кластерах в гелии-3, он позитивно отнесся к просьбе быть оппонентом на защите диссертации. Оба теоретика посоветовали выступить на семинаре по МГД — генераторам, пообещав, что будет присутствовать академик В. Фортов и что если данные опытов в МВТУ пригодятся для создания генераторов тока, то можно будет рассчитывать на положительный отзыв ИВТАН о диссертации. Это было предложение, от которого я «не смог отказаться».

Рис. 4.9

Направление ЭДС МГД-эффекта — векторного произведения тока и магнитной индукции — в сборке, схема которой приведена на рис. 4.7, можно определить по правилу «штопора в правой руке».

Фортов на семинаре не присутствовал. Во вступлении я сказал, что занимаюсь дрейфовыми исследованиями, и что взрывные опыты также были неудачной попыткой в этой области. Эти слова участники семинара через минуту забыли, начали обсуждать схему «МГД — генератора», задавать вопросы, ответы на которые я не мог дать, за меня на них отвечали другие, но все сошлись во мнении, что «генератор» никуда не годится: кпд — ниже всякой критики. Когда избиение закончилось, припомнив, что и сам иногда в аналогичном стиле указывал оппонентам на ошибки, я поблагодарил за критику, которую «весьма высоко оценил». В этих словах не было сарказма: я получил представление, что могло случиться при защите диссертации, если бы в ней были упомянуты результаты взрывных опытов.

4.5

Победа на предварительной защите и опасные экзерсисы «стального» декана

Диссертация была представлена в ученый совет для предварительной защиты в январе 1980 года. Это был редкий для НИИВТ случай, когда аспирант представил работу сразу по окончании отведенного срока и нотки зависти у многих были отчетливо уловимы. Бывший однокашник, когда-то стремившийся получить тему, связанную с технологией, теперь рассказывал каждому, кто хотел его слушать, что у него урвали «лучший кусок», а его направили туда, где труднее (позже он сменил научную деятельность на работу электромонтера в метро, но, правда, потом вновь вернулся в НИИВТ). Рассмотрения диссертации в ученом совете НИИВТ пришлось ждать около трех месяцев, за это время я договорился о приеме диссертации к защите в МИФИ, сдал на «отлично» квалификационный экзамен по специальности «Экспериментальная физика» и даже прошел в МИФИ процедуру предварительной защиты. Председательствовал на предзащите известный ученый О. Лейпунский, но процедура прошла скомкано — до меня выступал соискатель докторской степени и занял почти все отпущенное время.

Рассмотрение диссертации на ученом совете НИИВТ состоялось в апреле 1980 года. Отзывы рецензентов были положительными, отношение аудитории — благожелательным. Насторожило, когда вопросы стал задавать Затычкин, но ожидавшейся истерики не последовало. Все заинтересовались кластерными ионами благородных газов, задал пару вопросов и заместитель директора — тоже вполне деловых. Потом он извинился — ему надо было ехать в министерство — и, уходя, сказал: «Я голосую — „За“». Это была победа.

Отправленная в МИФИ диссертация насчитывала 132 листа, а сопровождали ее 136 листов разнообразных справок, ходатайств, отзывов и характеристик. 15 сентября ученый совет теоретического факультета назначил дату защиты — 16 февраля 1981 года.

Необходимо было утвердить официальных оппонентов, получить отзывы. Алгоритм действий был таков: организовывалась встреча со специалистом, известным своими работами в данной области, тот пролистывал диссертацию и предлагал выступить на семинаре. Там он наблюдал, как его молодые сотрудники, демонстрируя свою эрудицию, нападали на творение диссертанта и, если приходил к выводу, что тот себя в обиду не дал — соглашался. Кроме Якубова, официальным оппонентом стал профессор Московского авиационного института П. Кулик (также имевший работы по кластерным ионам), а ведущей организацией — Институт атомной энергии, отзыв которого подписал мировой авторитет в области атомных взаимодействий — О. Фирсов.

Наконец, настал день «настоящей» защиты диссертации. После всех полагающихся процедур и доклада, последовали вопросы. Неожиданных среди них не было: после каждого из предшествовавших семинаров, все вопросы тщательно записывались и продумывались лаконичные, исчерпывающие ответы. Странноватым казалось поведение председателя совета Кэтова, декана теоретического факультета МИФИ. Задав всего один вопрос по теме и не найдя к чему придраться в ответе, он неожиданно заявил, что небрежно оформлен автореферат. Далее он спросил, почему диссертация закрытая (не секретная, а — с ограничениями в публикации), явно намереваясь развить далее тезис о том, что соискатель счел за благо не выносить результаты на «суд научной общественности». Ответ, что по результатам работы сделано много изобретений, а их нельзя публиковать без разрешения и что такое решение принято не мной, декана огорчил. Всем своим откинувшимся на стуле телом выразив крайнюю степень презрения, он, словно испытывая на прочность бумагу, шумно и нарочито небрежно пролистал дело и, найдя там справку, где приводился перечень из двадцати четырех изобретений, заявил: «Не понимаю, что в этой работе вообще могло явиться предметом изобретения!» Захотелось посоветовать утолить эту гложущую душу печаль во ВНИИ государственной патентной экспертизы, но пришлось сдержаться. Оказался провидцем доцент МИФИ В. Крамер-Агеев, прочитавший ранее диссертацию и посоветовавший «затушевать» упоминания об изобретениях: «Зачем вам эти купеческие замашки? У большинства членов совета их не более десятка. Не попытаетесь же вы доказывать им, что в аспирантуре вы сделали больше, чем они — за всю свою карьеру?»

Обсуждение продолжилось, «зацепилось» за тему кластеров, но Кэтов опять вмешался, спросив, почему на графики скоростей дрейфа не нанесены экспериментальные ошибки и стал развивать тему безграмотности диссертанта в области теории измерений. Один из членов ученого совета спросил официального оппонента, проведен ли анализ точности метода. И. Якубов ответил, что такой раздел в диссертации есть и оценка точности возражений не вызывает. Тот же член совета продолжил: «Если все, что говорил профессор Якубов верно, то диссертант мог бы вообще не трудиться рисовать графики, а привести результаты в виде таблиц, указав величины ошибок. Он просто облегчил задачу нам всем, потому что графики гораздо нагляднее». Лучше было бы, если бы эти слова не прозвучали, потому что Кэтов продемонстрировал столь яркую мелодекламацию, что возникли подозрения, не брал ли он уроки у Затычкина. Ему стали поддакивать несколько молодых членов совета. Наконец, перешли к голосованию. Результат оказался весьма близким от опасной черты: положительное решение было принято с перевесом всего в два голоса, несмотря на то, что ни один из вопросов, касавшийся существа исследований, не остался без ответа. После защиты ко мне подошел член совета, который спрашивал об анализе точности, и сказал: «Ну вот, молодой человек, теперь вы знаете, как создается репутация высокой требовательности у нас в совете».

Все документы были направлены в Высшую аттестационную комиссию и там утверждение затянулось: к оценке диссертации привлекли «черного оппонента» — специалиста, чье имя держалось в секрете и на чье мнение поэтому не мог повлиять авторитет других лиц. «Черняк» отозвался положительно и 17 июня 1981 года присвоение ученой степени кандидата физико-математических наук было утверждено. У своих приятелей, работавших в МИФИ, я поинтересовался личностью Кэтова и узнал, что тот — из «партийных интеллигентов» и как раз в это время пугал всех в институте сомкнутыми бровями и выражавшим крайнюю степень принципиальности «стальным» взглядом. Пытаясь создать о себе мнение, как о «сильном руководителе», он домогался должности ректора МИФИ, создав для этого свою команду. Через два года активность Кэтова эффектно завершилась: на теоретическом факультете была вскрыта система поборов с поступающих. Кэтов не был привлечен к уголовной ответственности, но должности декана лишился.

4.6

«Навели мы мост понтонный и тотчас пошли колонны…»[78]

Борьба за ученую степень отнимала все силы, поэтому было не до анализа ситуации в НИИВТ. Провел беседу Тугой, планировавший новую ретираду: уйти с партийной работы на должность начальника отдела физико-технических исследований. Он пообещал, что в этом отделе будет и руководимая мной лаборатория. Чтобы предотвратить уже никому не нужные извержения «вулкана страстей», меня перевели от Затычкина в лабораторию рентгеновских генераторов на должность старшего научного сотрудника. Начальник этой лаборатории А.Чепек также закончил МИФИ, но значительно раньше, чем я. С ним установились хорошие отношения, которые сохранились и в дальнейшем. Когда, наконец, отдел физико-технических исследований был организован, выяснилось, что его лаборатории даже отдаленно не связаны общностью проводимых работ. По-видимому, за эти подразделения начальники соответствующих отделов сражаться с Тугим «до последнего патрона» целесообразным не посчитали. Это были лаборатории:

• Химического анализа, в котором потребности отдела не ощущались, поэтому заказывали такие работы в основном другие подразделения НИИВТ.

• Вакуумного оборудования. За почти три года мне так и не удалось узнать, какое именно оборудование там разрабатывалось.

• Криогенного хирургического оборудования, заказчиками которого выступали медицинские организации.

• Портативных рентгеновских аппаратов.

• Оборудования для ионного травления.

Когда отдел был организован и состоялось знакомство сотрудников между собой, непосвященным явили величественное сооружение: шестиметровую колонну нержавеющей стали. В. Бросов, начальник лаборатории «травителей», дал пояснения: ионный пучок в этой установке должен был служить «скальпелем», которым вырезают «узоры» сверхбольших интегральных схем на кремниевых пластинах. От ионного пучка ожидали значительных преимуществ: применявшимися в производстве электронными пучками нельзя было «вырезать» элементы размерами намного меньше микрона, потому что начинала сказываться волновая природа электронов, они «обтекали» препятствие. Может, все это и было так, но ни численность лаборатории (10 человек), ни квалификация сотрудников, начиная с начальника, не соответствовали сложности задачи, а следствием была профанация. Так, была сооружена огромная этажерка из плексигласа, на которой размещались, один над другим, блоки источников высокого напряжения. На нее периодически залезали почему-то «наряженный х… м» (облаченный в накидку из полиэтиленовой пленки, издалека напоминавшую презерватив) Бросов и его люди. Интересующимся объясняли, что для питания установки необходимо напряжение в двести киловольт, но, поскольку такого источника не нашли, решили соединить последовательно несколько, с меньшим выходным напряжением.

Хотелось выяснить, учитывается ли при этом возможность пробоя самого высоковольтного из этих источников на кабель, которым тот подключался к сети, но вовремя созрел вопрос к самому себе: нет ли желания получить задание соорудить источник на двести киловольт в порядке шефской помощи.

Но помощь требовалась не только техническая. После падения одного из сотрудников с «этажерки» (к счастью, обошедшегося благополучно), Бросов пришел поделиться кручиной: «трудно теперь заставить людей работать наверху».

За окном скучала поздняя осень, ветер, как будто потребовав от ресторанного оркестра мелодию, которой алкала душа, метнул багряные листья, издали похожие на ходившие тогда десятирублевые купюры с портретом вождя мирового пролетариата. На гребне аллюзии[79], памяти было заказано исполнение изумительного старинного вальса «Осенний сон», но погружению в нирвану[80] препятствовал собеседник: его речь была рваной, тревожащей, изобиловала надрывными выкриками о судьбе науки — такой незавидной, если ради нее кое-кто отказывается даже подняться на шестиметровую высоту. Память, обиженно буркнув, что в таких условиях концерт по заявкам невозможен, вместо вальса презрительно вышвырнула два обрывка из небогатого хранилища медицинских знаний: «Осень — пора обострения психических заболеваний» и «Подобное лечится подобным».

Словоблудие пришлось на полуслове прервать предложением игрового принципа работы лаборатории — как клуба любителей морской старины. Колонну рекомендовалось стилизовать под мачту парусника. Когда описание дошло до образа начальника лаборатории, прогуливающегося внизу в треуголке и ботфортах и покрикивающего: «Auf die Wanten, Ihr Sau![81]» — собеседник, часто моргая испуганными глазками, покинул помещение.

«Излитое душой» конструктора В. Ильина тоже напоминало анекдот. Ему поручили проектирование магнитных линз для управления, с субмикронной точностью, пучком ионов. Ильин добивался от Бросова данных, необходимых для начала проектирования и тот, взяв лежавшую на столе монографию, измерил с помощью циркуля все важнейшие детали на рисунке в книге, потом помножил результаты измерений на масштабный фактор и выдал такие данные. Конечно, при этом были сказаны слова «все уточним позже», но удивляться, что колонна, хотя и могла служить декорацией «гаечно-ключевого» фильма, но не работала, не приходилось.

Тугой откровенно поговорил с Чепеком и со мной: он собирался написать докторскую диссертацию и рассчитывал на помощь. Непонимание, сначала между Чепеком и Тугим, началось позже. Отдел, должен был выделять сотрудников на переборку овощей, в поездки в колхоз и прочего (все это не снимало ответственности за выполнение основной работы). Распределением барщины ведал лично Тугой и почему-то он решил, что лаборатория Чепека должна быть занята ею значительно больше, чем другие. Далее, по инициативе Тугого, была открыта тема по отжигу кремниевых пластин (внесенная в список важнейших по министерству электронной промышленности, которому подчинялся НИИВТ). Чтобы приступить к экспериментам, была необходима вакуумная установка, подвод трехфазной сети к ней и помещение, оборудованное трассой выхлопа для ее насосов. Добиться у дирекции выделения всего необходимого должен был начальник отдела, но Тугой этим заниматься не желал, а только докучал вопросами, когда же начнутся работы. Еще одним шагом, накалившим отношения, было то, что Тугой стал вести переговоры с представителями заказчика рентгеновских генераторов через голову Чепека. Тугой имел отношение к рентгеновским аппаратам еще в НИИАА, но это было уже 12 лет назад и Чепеку не нравилось исполнять непродуманные обещания, которые давались без его ведома, тем более, что он не считал себя лично обязанным их автору. Мне претензии Чепека представлялись справедливыми, но, помня о помощи, которую получил от Тугого в аспирантские годы, я не участвовал в этих стычках. 31 мая 1982 года меня отправили на подсобные работы в подшефный совхоз (первая упоминаемая, но не единственная подобная эпопея).

Вернувшегося через месяц, меня ждал сюрприз: Чепек добился перевода лаборатории в другой отдел. Меня же и еще нескольких сотрудников оставили в отделе. Чепек уязвил самолюбие Тугого, но тот правильных выводов не сделал, а изложил мне свою интерпретацию произошедшего: «промышленности нужно оборудование, а не научная болтовня», призвав провести эксперименты по отжигу как можно скорее. Мой ответ, что для этого нет условий, да и пока я всего лишь старший научный сотрудник — Тугому не понравился. Он заявил, что «обжегся на предательстве Чепека» и «вам доверено руководить лабораторией электронного отжига не на бумаге, а фактически», а формально он будет занимать эту должность сам. Что же касается помещения и прочего: «вы отлично продемонстрировали, что, когда вам это было нужно, вы смогли все обеспечить». Однако для дрейфовой трубки не были нужны ни трехфазная сеть, ни трасса выхлопа, да и помещение пришлось тогда выбирать не самому. Налицо был отход от достигнутых договоренностей: я не давал согласия на то, что моя работа будет в основном технологической, а раз Тугой решил «носить все фуражки» сам, то и ответственность за организационные вопросы надлежало нести в основном ему. Средство прекратить давление на психику напоминаниями о необходимости начать работы было быстро найдено: несколько служебных записок об отсутствии оборудования и помещения были адресованы «начальнику отдела, начальнику лаборатории, научному руководителю темы» Тугому. Записки регистрировались в канцелярии, на дубликатах стояли штампы. Претензии прекратились, но и сдвигов в ситуации не было.

Рис. 4.10

Блок коммутации взрывного генератора тока.

Безделье утомляло и началась подготовка к взрывным опытам. В корпусе, сваренном из титанового листа, очень тщательно — «по-средмашевски» — была смонтирована высоковольтная схема блока коммутации (рис. 4.10) для запуска взрывного генератора тока. Блок был плоским, что позволяло незаметно для охраны института пронести его, пристегнув ремнем, под плащом или пальто.

4.7

Радиочастотные излучатели. Находка в области магнитной кумуляции

.. В конце 1982 года мне позвонили из ЦНИИХМа. Там узнали об испытаниях МГД генератора (МГДГ) в МВТУ и попросили провести несколько опытов по созданию магнитного поля в объемно-детонирующем облаке. Надеялись получить значительную эмиссию радиочастотного электромагнитного излучения (РЧЭМИ) и обосновать получение финансирования создания новых средств электронной войны. В работе должны были принять участие специалисты кафедры радиоэлектронной борьбы инженерной академии ВВС им. Жуковского. Мнение у меня об этой идее сложилось скептическое: для создания помех система «генератор-облако» вряд ли подходила, потому что время ее излучения (микросекунды) недостаточно для такого применения.

От МГДГ большой ток, а значит, и существенное поле в облаке получить было нельзя: КПД, как это было установлено на семинаре, — маловат, а нагрузка — проволочная петля диаметром в несколько дециметров — непосильна. Поэтому, кроме обещанных источников этого типа было подготовлено и несколько других, называемых имплозивными взрывомагнитными генераторами (ИВМГ)

…В ВМГ с магнитным полем взаимодействует не плазма газа, а металл, проводимость которого выше на много порядков. Чтобы понять, как из хранимой в ВВ химической энергии получают электромагнитную, рассмотрим важнейшую физическую величину — магнитный поток, потому что именно ее «поведение» позволяет понять многое в этом процессе.

Магнитным потоком Ф через данную поверхность называется число линий вектора В (индукции магнитного поля), пересекающих эту поверхность. Если вектор В всюду нормален к поверхности (площадью S) и имеет постоянное значение во всех ее точках, магнитный поток равен: Ф = BS. Поведение потока, как и все электромагнитные явления, определяется уравнениями Максвелла, но обобщенное описание на неспециалиста способно навеять лишь скуку, поэтому рассмотрим частный случай, когда по периферии такой поверхности располагается проводящая среда, а в центре — непроводящая (рис. 4.11). Проводимость сильно влияет на подвижность магнитного поля: оно «занимает» область в вакууме или диэлектрике со скоростью света, а в проводящей среде движется тем медленнее, чем выше проводимость. Так, за микросекунду оно проникает, например, в медь на глубину в десятки микрон (характерная скорость — всего лишь десятки метров в секунду). При этом в окружающей поток проводящей среде обязательно протекает и ток — эти величины неразрывно связаны, так что потоку можно дать и другое определение: это произведение индуктивности L контура на ток I, протекающий в нем (Ф = IL). Допустимо, рассматривая магнитный поток, «преобразовать» контур, «завив» его в несколько витков; можно поступать и наоборот, «разворачивая» витки.

При деформации контура поток сопротивляется таким попыткам тем энергичнее, чем он свободнее, отвечая на стремление изменить себя генерацией ЭДС, препятствующей этому[82]. Например, если сжать контур, то благодаря такой ЭДС в нем возрастут и ток и индукция поля, компенсируя уменьшение площади. Если же попытаться «разорвать» контур и «выпустить» поток, он отреагирует на это, опять же — генерируя ЭДС, чтобы пробой замкнул разрыв.

Рис. 4.11

Равенство значений магнитного потока в контуре, «свернутом» в пару витков и в том же, но «развернутом» контуре. В первом случае магнитный поток равен тройному произведению: индукции магнитного поля на площадь витка и на число витков; во втором — той же индукции на общую площадь контура (равную удвоенной площади одного витка).

Несмотря на «заботу» потока о самосохранении, полностью ему удается достичь этого лишь в контуре из сверхпроводника. В обычные же металлы магнитное поле частично или полностью проникает. «Увязшее» в проводнике поле лишается подвижности и участвует в процессах преобразования энергии, только нагревая проводник. Глубину проникновения называют скин-слоем, и зависит она, помимо проводимости, от частоты тока или от длительности импульса переменного во времени поля. Распределение индукции поля по толщине скин-слоя неравномерно (описывается уравнением диффузии).

Из рис. 4.11 ясно, что при прочих равных условиях потери такого рода тем выше, чем на большей длине провода (или числе витков) происходит диффузия поля. Так что если задумано для усиления тока и магнитной энергии сжать контур, то делать это надо быстро, чтобы существенная часть потока в нем сохранилась свободной: чем она больше, тем выше «качество» процесса сжатия.

В этом и проявляется различие взаимодействие поля и рабочей среды в МГДГ и ВМГ: в первом поле движется через плазму, во втором — проводящая среда сжимает поле, практически не «впуская» его в себя.

Правда, не всегда из сохранения потока надо «делать культ»: величина тока неразрывно связана с индукцией магнитного поля, создаваемого этим током, а эта связь влечет за собой и другую — магнитного потока с магнитным моментом. Модуль последней величины равен произведению площади, охватываемой контуром, на ток в нем (М = IS). Второй производной магнитного момента по времени пропорциональна мощность электромагнитного излучения и связь магнитного потока и магнитного момента приводит к тому, что для контура, в котором магнитный поток изменяется несущественно (магнитное поле квазистационарно), незначительно меняется и магнитный момент, а значит — излучение пренебрежимо, даже если магнитная энергия в контуре очень велика. Один из способов получить излучение — «выпустить»[83] магнитный поток, что не всегда проходит безнаказанно: так, юный Адя Сахаров, без всяких мыслей об излучении, отключил руками батарейку от игрушечного электромотора. Напряжение батарейки мало, но, из-за большого числа витков обмотки, магнитный поток (произведение тока на индуктивность) был заметным и он индуцировал в контуре ЭДС, направленную так, чтобы изгнанию потока воспрепятствовать. Эта ЭДС, равная отношению величины подвергнутого остракизму[84] потока ко времени, за которое произошел разрыв, и «дернула» естествоиспытателя.

Позже Сахаров и американец Макс Фаулер прославились изобретением устройств для преобразования энергии взрыва в электромагнитную — таких, в которых магнитный поток сжимается, а не выпускается.

Сам Андрей Дмитриевич отмечал, что мысли о возможности магнитной кумуляции (МК) еще раньше высказывались Я. Терлецким и В. Аркадьевым, но: «осуществление культуры МК стало возможным лишь тогда, когда возникла определенная культура обращения со сложными зарядами ВВ — кумулятивными, которые появились только во время Второй мировой войны, взрывными линзами (тогда же), с имплозивными зарядами. По существу, именно объект (имеется в виду центр разработки ядерного оружия — ВНИИ экспериментальной физики в г. Саров, ранее известный, как Арзамас-16) и ему подобные учреждения были наиболее подходящими для этих работ. В делах такого рода осуществление идеи — это даже не полдела, а все 99 %».

Следует добавить, что чрезвычайно важно представлять и порядки величин, существенных для реализации идеи. У Сахарова было и это преимущество, потому что в годы войны он был одним из создателей прибора для контроля бронебойных сердечников на патронном заводе. В основу работы этого прибора был положен скин-эффект.

Рис. 4.12

Предложенный А. Сахаровым и М. Фаулером метод сжатия магнитного поля лайнером под действием давления взрыва.

Фаулер — в США и Сахаров — в СССР предложили сжать взрывом металлическую трубку (лайнер), в которой заранее создавалось магнитное поле (рис. 4.12). Чтобы «впустить» внешнее поле, лайнер вначале делали разрезным (взрыв «захлопывал разрез»), но последующее сжатие происходило неравномерно, поэтому позже стали навивать катушку из множества изолированных проводков (рис. 4.13), изоляция которых передавливалась при взрыве.

Рис. 4.13

Схема имплозивного взрывомагнитного генератора (ИВМГ). Через катушку 1, свитую из множества параллельно соединенных между собой проводков, пропускается ток от разряда конденсатора 2. Проволочки изолированы, поэтому поле свободно проникает как между витками, так и проволочками обратного токопровода. Когда ток запитки близок к максимуму, срабатывает цилиндрическая детонационная разводка 3. Она значительно проще сферической, описанной в предыдущей главе (из рисунка видно, какими элементами она образована), точек инициирования в ней — несколько десятков. В кольце мощного взрывчатого вещества 4 формируется сходящаяся детонационная волна, которая, достигнув катушки, сдавливает витки. Изоляция проволок при сдавливании перемыкается и далее взрывом сжимается просто трубка из металла (лайнер) и находящееся в ней поле.

На оси — катушка для измерения производной индукции магнитного поля. Если сигнал с нее интегрируется, то получается осциллограмма тока или напряженности поля (справа), если нет — их производных. Сначала видна синусоида тока разряда конденсатора, создающего начальное поле (участок «а»); когда ток максимален, взрыв замыкает витки катушки и сжимает ее к оси, значительно увеличивая индукцию поля внутри лайнера (участок «б»). Нелинейность сигнала на участке «б» вызвана тем, что летящий лайнер «дышит»: в нем «гуляют» волны сжатия и разрежения.

В ИВМГ большая часть потока не успевает уйти в проводник и индукция магнитного поля внутри лайнера «вынуждена» возрастать, чтобы компенсировать убывание площади сечения:

B=B_0(S_0/S) λ

Ток I и магнитная энергия Е также при сжатии усиливаются, что следует из определения потока: I=I_0(L_0/L) λ =I_0(S_0/S) λ и E=E_0(L_0/L) λ^2= E_0(S_0/S) λ^2, где подстрочные символы относятся к начальным значениям, а λ — доля потока, оставшегося свободным, не связанным в металле (коэффициент сохранения).

Вблизи от взрывающегося ИВМГ напряженность магнитного поля должна была превысить таковую в петле-нагрузке МГДГ более чем на два порядка.

Опыты начались в подмосковном Красноармейске с первых недель 1983 года. Спешки не было, в неделю проводили один — два эксперимента. Академию Жуковского представлял адъюнкт Горбачий. Ток через петлю был менее сотни ампер. Излучение от «замагниченного» объемного взрыва измеряли рупорными антеннами и результат был предсказуем: интегральная мощность порядка киловатта, время генерации — микросекунды. Увеличение напряженности поля (при использовании ИВМГ) на регистрируемую мощность практически не повлияло. Организаторы сессии признавали, что полученный результат недостаточен, но считали, что обоснование дальнейшего финансирования работ обеспечит.

Перерывы в опытах дали возможность обдумать ситуацию. Плазма объемного взрыва выполняла роль конвертера (преобразователя) энергии. Магнитное поле «закручивало» электроны этой плазмы, а любое движение, отличное от равномерно-прямолинейного есть движение с ускорением. По законам электродинамики, движущийся с ускорением заряд излучает. Опыт расчетов концентрации зарядов в ударно-сжатом (в данном случае — детонирующем) газе теперь имелся. Концентрацию эту не имело смысла повышать: поглощение плазмой ею же эмитированного излучения было и без того существенным, излучение «выпускал» лишь приповерхностный слой детонирующего облака. Повышение же напряженности магнитного поля «уводило[85]» спектр генерируемого излучения из радиочастотной области в бесполезную тепловую. Словом, в каком виде ни «закачивай» энергию в облако — преобразовывало оно ее в излучение тем хуже, чем больше получало. От такого «конвертера» стоило избавиться.

Однако ни МГДГ, ни ИВМГ излучателями служить не могут — магнитное поле в них меняется чересчур медленно. Я слышал о том, что эксперименты по преобразованию в излучение энергии очень больших токов, проводились во ВНИИЭФ: использовался взрывной трансформатор (рис. 4.14). Контур «разрывали», когда протекающий через него ток достигал мегаампер. Генерируемое при разрыве напряжение (до миллиона вольт) подавалось на антенну. Пока газы взрыва (окислы углерода и азота), сжатые до огромных (граммы на кубический сантиметр) плотностей, еще не разлетелись, они хорошо изолировали разрыв. Несмотря на неслыханные ранее в радиотехнике значения напряжений на антенне, эти опыты не были сочтены успешными, быть может, из-за того, что характерные длительности получаемых импульсов напряжения были, все же великоваты (десятые доли микросекунды) и основная энергия реализовалась в не слишком актуальном для применения диапазоне длин волн (сотни метров); циклопическими были и размеры антенны. Для имитации ЭМИ ЯВ такое циклопическое сооружение сгодиться могло, но в качестве оружия — вряд ли.

Рис. 4.14

Слева — схема взрывного трансформатора. Ток I протекает через коаксиал из центрального проводника 1 и цилиндра 2 из тонкой фольги. В конечной фазе цилиндрическая детонационная разводка 3, формирует в кольцевом заряде 4 сходящуюся детонационную волну. Взрывом токовый контур разрывается при продавливании фольги цилиндра 2 в пазы между ребрами изоляционной катушки 5. При этом за время в сотни наносекунд «освобождается» магнитный поток, что ведет к индуцированию на разрыве напряжения (вспомним ощущения юного Ади Сахарова!).

Напряжение это, которое иногда достигает миллиона вольт, и прикладывается к нагрузке 6. Пока газы взрыва (окислы углерода и азота), сжатые до огромных (граммы на кубический сантиметр) плотностей, еще не разлетелись, они хорошо изолируют катушку 5.

Формируемые взрывным трансформатором длительности импульсов таковы, что добиться эффективного излучения можно лишь с помощью огромной антенны. На правом снимке — база ВВС США Кёртлэнд. Испытания стойкости к электромагнитному излучению ядерного взрыва (ЭМИ ЯВ) электронного оборудования бомбардировщика В-52 — ветерана стратегической авиации, вот уже полвека находящегося в строю. Этот уникальный самолет останется на вооружении и в 30-х годах XXI века. Поскольку длины волн ЭМИ ЯВ — сотни метров, огромны и размеры антенны, излучающей имитирующий импульс (для сравнения: длина самолета — 48 м, размах крыльев — 56 м). Установка сделана из дерева, чтобы не вносить искажений в распределение полей, и представляет самое большое в мире сооружение из этого материала.

Для того чтобы излучение было мощным, поле должно меняться не просто быстро, а так, чтобы характерное время его изменения соответствовало бы длине волны, сравнимой с размерами устройства. Если эти размеры оценить в дециметры, время, за которое должно существенно измениться поле (чтобы оценить его, надо поделить характерный размер на скорость электромагнитной волны), составляет наносекунды — на три порядка меньше, чем в ИВМГ! Безбожно завышая оценку скорости для любого, самого тончайшего лайнера (10 км/с[86]), получим и минимальный радиус сжатия: десятки микрон (10^4{м\сек} 10 9{сек}=10 5{м}) — нереально малое значение, поскольку нестабильности «не допустят» такого.

…Каждый видел, по крайней мере — по телевидению, «кусты» разрывов — это и есть нестабильности. Они развиваются при большой разнице в плотности движущегося вещества и среды, где происходит его движение. Именно такое соотношение и имеет место в ИВМГ: лайнер из металла движется в воздухе. На кадрах высокоскоростной съемки (рис. 4.15) видно, как на внутренней поверхности лайнера начинают расти «пальцы», а потом образуется «звезда», разрезающая объем сжатия, на чем процесс усиления поля и заканчивается.

Рис. 4.15

Верхний ряд снимков: взрыв в воде. Видно развитие нестабильностей: слой воды, метаемый взрывом, вырождается в струи. Процесс развития нестабильностей в лайнере ИВМГ (нижняя кинограмма) «вывернут внутрь»: со временем (интервал между снимками 1,6 мкс) внутренняя поверхность лайнера из цилиндрической становится звездообразной.

Но даже если подавить нестабильности, лайнер все равно будет остановлен магнитным давлением: оно возрастает быстрее, чем гидродинамическое давление в веществе. Площадь области, охватываемой лайнером, убывает обратно пропорционально квадрату радиуса, а значит, в той же пропорции возрастает индукция поля; для магнитного же давления эта зависимость еще сильнее — оно пропорционально квадрату индукции, то есть — обратно четвертой степени радиуса! Закон возрастания давления гидродинамических сил куда слабее — оно всего лишь обратно пропорционально логарифму радиуса. Из этого следует, что магнитное поле, пусть даже очень слабое вначале, неизбежно станет «сильнее» взрыва и остановит движение лайнера к оси[87]. Магнитное давление препятствует быстрому изменению поля на пике кумуляции.

…Но ведь можно сжимать поле не лайнером, а токопроводящей ударной волной, такие процессы происходят во Вселенной и известны астрономам. Особенность ударного сжатия в том, что, начиная с некоторого предела, плотность энергии в ударной волне увеличивается только за счет температуры, а плотность вещества не растет.

Ясно, что чем плотнее «упаковано» атомами вещество, тем сильнее оно «сопротивляется» увеличению плотности при сжатии. Например, такая в высшей степени упорядоченная структура, как монокристалл, сжимается УВ с давлением в миллион атмосфер всего вдвое. Повышение же температуры в мощной ударной волне приводит к тому, что молекулы вещества за фронтом волны сначала диссоциируют, а потом — ионизуются и составлявшие их атомы: вещество, в исходном состоянии бывшее диэлектриком, может, будучи ударно-сжатым, превратиться в проводник[88].

…Вернемся к аналогии с карандашами и сделаем промежутки между ними совсем незаметными. Тогда стоит чуть-чуть тронуть их ряд — и фронт «процесса» окажется очень далеко, а «движение вещества» будет несущественным. Если сжимаемость мала, а ионизация все же происходит, то магнитное поле сразу оказывается в проводящем веществе, которое «не успеет» сколь-нибудь заметно вытеснить поле в область сжатия — произойдет «вмораживание» (рис. 4.16).

Предельный случай вмораживания — ионизация вещества мощным излучением, когда среда может вообще не двигаться. Не сможет двигаться и поле, оказавшееся в такой среде после ее ионизации. Потери на вмораживание специфичны именно для ударного сжатия, они «откусывают» поле по краям области сжатия, «уводят» из него магнитный поток, в противоположность лайнеру, который «толкает перед собой» поле, сохраняя поток (за исключением того, что диффундирует внутрь него).

Рис. 4.16

Иллюстрация «вмораживания» магнитного поля в проводящую среду при помощи знакомой читателю «карандашной» аналогии. Силовые линии поля моделируются обрезками стальной проволоки. Сдвинувшись, карандаши зажмут («вморозят») обрезки между собой, и двигаться дальше им можно будет только вместе. Некорректность аналогии в том, что проволока и в несжатом веществе не совсем свободна (может двигаться только в пределах зазоров между карандашами), в то время как магнитное поле в диэлектрике — в любом направлении со скоростью света.

Подытожим причины, по которым применение ударной волны целесообразно для очень быстрого и очень «глубокого» сжатия магнитного поля.

• По обе стороны фронта ударной волны разница плотностей мала: даже ударные волны с давлением в миллион атмосфер сжимают твердые тела примерно вдвое, а дальнейшее повышение давления сопровождается ростом не плотности, а температуры. Малая разность плотностей означает, что при ударно-волновом сжатии не развиваются нестабильности.

• При ударно-волновом нагревании возможны ионизация и скачок проводимости: перед фронтом вещество является изолятором, в котором магнитное поле распространяется со световой скоростью, а за фронтом — проводником, в котором скорость распространения поля на много порядков ниже. Такой волной, образующей замкнутое кольцо, сходящееся к центру, может сжиматься магнитное поле — как лайнером, но без нестабильностей, и к тому же быстрее, чем лайнером, потому что скорость фронта всегда превышает массовую скорость.

• Как вмораживание, так и диффузия, приводят к потерям магнитного поля: оно «захватывается» проводящим веществом и уже далеко не полностью концентрируется в области сжатия. Становится возможным «сбрасывать» излишнее поле за фронт ударной волны, препятствуя тем самым чересчур быстрому усилению магнитного давления. Выбирая характеристики вещества (степень сжатия и проводимость в ударно-сжатом состоянии) можно регулировать «сброс» поля, согласуя тем самым закон возрастания его давления в области сжатия с давлением в веществе ударной волны, устраняя препятствие для достижения сколь угодно малого радиуса. Будем, однако, помнить, что работа против сил магнитного поля (а значит, и повышение энергии поля) совершается за счет кинетической энергии вещества, так что необходим компромисс. Если ударное сжатие будет слишком мало (очень малы промежутки между карандашами), то все магнитное поле будет вморожено, а существенного движения массы вещества не будет, а значит, не хватит и энергии в момент, когда она особенно нужна — на конечной стадии сжатия. Если же сжатие будет слишком велико, случится то, что случается в ИВМГ — магнитное давление остановит компрессию поля, потому что быстро станет «сильнее» гидродинамического давления.

…Непрост в экспериментальной физике переход от научной болтовни к практическим решениям. Вы знаете, что «стрелять» до бесконечности вам не позволят: и время, и финансирование ограничены всегда. Не верьте лжи, что перед опытом все было рассчитано: для устройства, созданного впервые, слишком многие параметры, необходимые для расчетов, сомнительны. Поэтому после арифметических вычислений (в крайнем случае — после решения простейшего дифференциального уравнения) от вас требуется твердо произнести что-либо вроде: «Рабочее тело в источнике излучения будем делать из монокристалла иодида цезия!». Основания для такого решения были следующими.

• Если конечный размер области сжатия — около десятка микрон, то фронт ударной волны должен быть очень гладким: с неровностями, размеры которых меньше размеров этой области. Вспомнилась статья об оптических исследованиях ударных волн в монокристаллах: С. Кормер утверждал, что фронт там «гладок, как зеркало», размер неровностей не превышает микрона. В любом случае, монокристалл

— наиболее упорядоченная структура вещества — последняя надежда: если не выйдет в монокристалле, то не выйдет нигде!

• Этот монокристалл должен включать атомы с самым низким потенциалом ионизации, чтобы скачок проводимости в ударной волне был существенным. Значит — цезий.

• Этот монокристалл должен существовать в осязаемых размерах, не стоить бешеных денег, не быть ядовитым, и желательно, чтобы хотя бы некоторые его свойства были исследованы ранее.

Изготовить новые устройства (цилиндрические ударно-волновые излучатели, ЦУВИ, рис. 4.17) не заняло много времени…

Рис. 4.17

Внешний вид и схема цилиндрического ударно-волнового излучателя. Цилиндр из монокристалла иодида цезия 1 помещен в кольцевой заряд 2, (и тот, и другой размещены в футляре из плексигласа), а детонация на внешней поверхности заряда инициируется стаканом 3 из эластичного ВВ, через который проходит пара окружающих монокристалл параллельно включенных витков медного провода 4, соединенных с высоковольтным конденсатором 5. Секторный вырез в стакане из эластичного ВВ сделан только на макете — для наглядности.

…02 марта 1983 года атмосфера на испытательной площадке была благодушная: два совместных подрыва — ВМГ и облака горючего — продемонстрировали ожидавшийся результат прибывшим на показ начальникам. Приступили к «факультативу» — испытаниям ЦУВИ. Первая сборка по каким-то причинам сработала неважно, но готовить взрывной опыт и не предусмотреть необходимость его повторения — непростительная глупость! При взрыве второй сборки лучи осциллографов рванулись вверх, «выскочив» за пределы экранов. Офицеры сообщили, что вышли из строя смесительные диоды в антеннах, стоявших в пяти метрах от взрыва. Мощность излучения по крайней мере в сто раз превысила ту, которую зарегистрировали в опытах с объемной детонацией! Этот опыт поставил некоторых участников испытаний в затруднительное положение: их начальники увидели устройство размерами в десятки раз меньшее, чем объемно-детонирующие макеты, но излучавшее РЧЭМИ на два порядка большей мощности. Когда шок миновал, начались «маневры»: стали требовать описания ЦУВИ — «для отчета». Уступить «коллективу» такую находку, как ЦУВИ — неразумно: не так уж часто они выпадают в жизни исследователя. Уклончивость попытались преодолеть шантажом: заявили, что диоды из строя не выходили, сигналы на осциллографах были наводками от токов запитки, РЧЭМИ вообще не было, потому как «электрончиков, электрончиков в твоем устройстве не видать», а, если не будет отчета, то и в дальнейших испытаниях офицеры участвовать не намерены. Саркастически «согласившись» с противоречивыми доводами, пришлось заметить, что, раз все это было наводками, то, действительно, нет смысла тратить время на опыты, а тем более — на написание отчета.

…Разговоры о наводках продолжались много лет и «достали» настолько, что позже пришлось изготовить демонстрационную сборку (рис. 4.18): начальное поле в ней создавалось системой постоянных магнитов, а не большими токами. Понятно, что генерируемое такой сборкой РЧЭМИ не было рекордным по мощности, но — достаточно мощным, чтобы его можно было зарегистрировать. Сладкоголосые певцы «наводок» чуть приутихли, но не заткнулись, как им настоятельно советовали, а стали списывать регистрируемые сигналы на счет электромагнитного излучения, возникающего при взрыве ВВ (хотя мощность такого излучения, по свидетельству первооткрывателей этого явления, на много порядков ниже).

Рис. 4.18

Слева — сборка ЕХ-10. Начальное поле в рабочем теле создается системой постоянных магнитов. 1 — детонатор; 2 — детонационная разводка из эластичной взрывчатки; 3 — постоянные магниты; 4 — рабочее тело; 5 — кольцо из взрывчатки.

Справа — «чистая», без каких-либо наводок от срабатывания высоковольтных цепей, осциллограмма производной магнитной индукции при сжатии ударной волной созданного постоянными магнитами поля (полученная с пробной катушки, размещенной в отверстии, просверленном в рабочем теле). Сигнал вышел за поле экрана осциллографа, но так и было задумано, потому что за слишком быстрым изменением поля в конце сжатия луч осциллографа «проследить» все равно не в состоянии, а ценную информацию о сохранении потока на начальной стадии, когда поле меняется сравнительно медленно, получить можно.

…Идея электромагнитного оружия (ЭМО) носилась в воздухе, потому что очень многим было известно: чтобы вышел из строя смесительный диод в радиолокаторе, достаточно индуцировать токовый импульс энергией всего в десятимиллионную долю джоуля[89].

Есть у РЧЭМИ и недостатки: с хранением не только излучения, а и электромагнитной энергии других видов дело обстоит неблагополучно. Так, например, в заряженном высоковольтном конденсаторе максимальная плотность электрической энергии не превышает десятых долей джоуля на кубический сантиметр, и хранится она недолго; в аккумуляторе или в ионистере (конденсаторе сверхбольшой емкости) плотность энергии повыше, но ее нельзя извлечь быстро — за миллионные доли секунды. Так что энергию приходится «доставать» из других «хранилищ» и уж затем преобразовывать ее в электромагнитную; при этом не избежать существенных потерь.

«Хорошие» хранилища энергии существуют: это те же взрывчатые вещества. Но если появление электроники привело к качественному скачку в боевых возможностях оружия, то скачка в характеристиках взрывчатых веществ не произошло: «на арену» вышел лишь октоген, превосходящий гексоген всего-то на несколько процентов по энергосодержанию.

Гарантированный срок хранения ВВ чуть более десятилетия, но фактически он значительно больше. Однажды в Севастополе я набрел на ядро времен Крымской войны[90] (рис. 4.19). Чугун корродировал не насквозь, а медная запальная трубка, смявшись при ударе (возможно — о камень), намертво закупорила «сосуд» и не инициировала взрыв ядра, что в те времена случалось весьма часто. После осторожного удаления ее, я обнаружил внутри сохранившийся черный порох. За почти полтора столетия он, конечно, слежался, но отколупываемые кусочки, после минимального просушивания, энергично «пыхали» с белыми облачками дыма. Если бы запальная трубка сработала как надо, ядро могло причинить неприятности защитникам севастопольских бастионов! Правда, черный порох — не «настоящее» ВВ, но на итальянском пороховом заводе под Миланом уже более века в стеклянной ампуле с длинным «змеевиком» хранится без признаков разложения образец нитроглицерина, полученный еще его открывателем, А. Собреро. Даже снаряжение пролежавших более чем полвека в земле боеприпасов (рис. 4.20) демонстрирует образцовое дробление корпуса.

Рис. 4.19

Сверху — ядро времен Крымской войны 1855 г., найденное в Севастополе. Снизу — фрагмент дагерротипа времен Крымской войны, сделанного после неудачного для русских войск сражения при Инкермане и патетически названного его автором «Долина смерти и теней». Изобретенная французом Л. Даггером в 1839 г. техника получения изображений основывалась на разложении нестойкого йодистого серебра светом. Процесс получения дагерротипа трудоемок, зато до наших дней дошли объективные свидетельства Севастопольской обороны, а также — частых отказов боеприпасов того времени.

Так что с хранением химической энергии в ВВ все обстоит более-менее благополучно, чего не скажешь о применении дня тех задач, для которых они и создаются. Уже давно известно, какая доля энергии взрыва преобразуется в кинетическую энергию осколков или ударной волны в воздухе и какой эффект эти поражающие факторы могут произвести. Конечно, и тут время от времени появляются новшества, но, в общем-то, все это — «собирание крошек». С достижением предельных значений плотности химической энергии, при которых мощные ВВ еще относительно безопасны в обращении, в их традиционном военном применении наступил кризис жанра и естественным стал поиск путей преобразование химической энергии в другие виды, которые могли бы выступить в роли более эффективных поражающих факторов.

Рис. 4.20

Обнаруженная в середине 90-х годов и уничтоженная подрывом мина к 82-мм миномету, произведенная в 1939 году (сверху). Дилетантам нельзя «оприходовать» и даже трогать такие находки, потому что их взрыватели были взведены при выстрелах и неизвестно, какая малость помешала им сработать.

Нечего и говорить, что обезвреживание боеприпасов, особенно, мин — весьма опасная задача. Некоторые саперы полагаются в их поиске не на индукционными миноискатели, а на чувствительное обоняние… прирученных крыс (снизу).

После обдумывания полученных результатов, я рассказал о них: подробно — главному инженеру НИИВТ В. Голоскокову и конспективно — Тугому (существовали опасения, он был всеяден и пытался предстать главным автором везде и во всем). Ряд заявок на изобретения, касавшиеся нового устройства, был оформлен в отделе, где теперь работал А. Чепек.

Среди военных исследователей слухи распространяются быстро, несмотря на барьеры секретности. НИИВТ посетили полковники Ю. Абрамов из ведавшего ядерными боеприпасами 12-го управления министерства обороны, и С. Книна из ВМФ. Оба офицера хотели получить данные, необходимые для справок своему начальству не из слухов, а из первоисточника. Посетив МВТУ, я проинформировал о результатах и В. Соловьева.

…Отдел, где работал Чепек, неожиданно вышел на первое место по изобретательству в очередном квартале 1983 года. Последовала истерика Тугого (правда, не такая бурная, какие бывали у Затычкина). Вначале он заявил, что запрещает оформлять заявки на изобретения по взрывной тематике, потому что «в электронной промышленности[91] такие устройства не разрабатываются». Потом потребовал, чтобы все заявки были отозваны и посланы от отдела, где он был начальником, «с измененным составом авторов». Услышав отказ, Тугой заявил, что категорически запрещает впредь проведение взрывных опытов. Через три дня в разговоре с главным инженером пришлось упомянуть об этом запрете. Решение Тугого было отменено и дано указание готовить докладную записку для оборонного отдела ЦК КПСС.

Голоскоков вернулся оттуда обескураженным: ему сказали, что буквально накануне «примерно то же докладывал товарищ Тугой из вашего же института». Особого интереса оба сообщения не вызвали, быть может, потому, что сделаны они были в отделе, ведавшем электронными отраслями оборонной промышленности.

4.8

Электронный отжиг кремниевых пластин

Тем временем для установки электронного отжига было, наконец, выделено оборудование и соответствующее помещение. Приходилось сомневаться в успехе: до планового срока окончания работы оставалось чуть больше трех месяцев (из отпущенных полутора лет). Отжиг кремниевых пластин — одна из технологических операций при производстве сверхбольших интегральных схем (СБИС). Существовавшая технология предусматривала отжиг лучом электронов, сканировавшим пластину — как луч развертки на телевизионном экране. Такой способ требовал управления лучом, да и равномерность не была идеальной (проявлялись «дорожки» отжига). Идея Тугого содержала рациональное зерно: отжигать пластину не лучом, а объемным зарядом электронов, заряд же этот — получать от хорошо знакомых искровых источников для нейтронных трубок. Отличие состояло лишь в полярности ускоряющего напряжения, да в том, что в установке отжига использовался не один источник, а пакет из нескольких десятков. Но времени практически не оставалось, а неудача следовала за неудачей: как только пакетом искровых источников формировалась плазма, следовал пробой на анод с кремниевой пластиной, которая от мощного стримера тока иногда даже раскалывалась. Ни о какой равномерности отжига и речи быть не могло. Тугой добился в министерстве решения об изъятии этой работы из перечня важнейших. Правда, не очень красиво выглядело, что «начальник отдела, начальник лаборатории и научный руководитель работы» за пару недель до ее предъявления, сославшись на личные обстоятельства, убыл на малую родину, под Свердловск. Перед отлетом он сказал: «Сделайте хоть что-нибудь, закройте работу, и я гарантирую, что не позднее осени вы будете начальником лаборатории!».

…Из раза в раз «отжиг» заканчивался вспышкой небольшой «молнии», изогнутый канал которой было видно в иллюминатор и которая била в одну точку пластины. Никаких задумок не было, просто пробовались самые различные варианты: приблизить источник и пластину; удалить источник от пластины; создать проводящий экран вокруг катода, чтобы выход электронов в ускоряющий промежуток происходил после того, как угаснет искровой разряд; включить в цепь анода насыщающийся дроссель в надежде задержать развитие разряда… Несколько десятков «загубленных» пластин уже валялись к коробке, когда пришло в голову изолировать анод и поверх укрепить пластину… На этот раз в иллюминаторе сверкнула не «молния», а «зарево». Режим явно изменился, установку разгерметизировали, подставили извлеченную пластину под струю холодного азота, выходившую из сосуда Дьюара а потом «дыхнули» на нее: конденсация влаги показала, что пластина отожжена, причем весьма равномерно! Конечно же, это был только предварительный «анализ», нужен был снимок структуры, полученный на электронном микроскопе, но такой вариант стоил обдумывания! Пластина и изолированный от нее металлический анод представляли плоский конденсатор, поэтому-то и не образовывался канал «молнии»: заряд просто растекался по пластине-обкладке и ток уменьшался по мере приобретения ею отрицательного потенциала. Для достаточно глубокого отжига энергии немного не хватало, что подтвердили и снимки структуры, но было несколько очевидных решений: уменьшить толщину изоляции, увеличив тем самым емкость, отжигать пластину несколькими быстро следующими импульсами. Удовлетворительные снимки были получены за три дня до 28 июня — даты заседания комиссии по приемке работы.

Все результаты были продемонстрированы главному инженеру. Видимо, получив по телефону сообщение о том, что в работе наметился успех, ранее, чем предполагалось, в НИИВТ объявился «начальник и руководитель всего», люто кручинясь, что работа была исключена из перечня важнейших. Впрочем, участия в заседаниях комиссии он избегал.

Комиссия в основном состояла из специалистов НИИВТ, но председателем ее был начальник отдела из НИИ «Полюс». Увидев устройство для отжига, которое выглядело ничтожным (рис. 4.21) на фоне вакуумной установки, он удивленно спросил: «И это — все?». Сюрпризом для него была и предельно простая схема питания источников. Вполне естественным выглядело недоверие к снимкам отожженных структур, но предусмотрительно были запасены кремниевые пластины и председатель принял личное участие в процедуре их отжига, а потом — придирчиво рассматривал, дул на охлажденные под струей азота образцы. Далее он изучил отчет, который, надо признаться, в спешке был оформлен небрежно. К исходу третьего дня работы комиссии, ее председатель подчеркнул несколько абзацев отчета, которые следовало переписать, сделал несколько исправлений в проекте протокола и отбыл в свой институт. Стало ясно, что работу примут, но не очень уважаемое в интеллигентном обществе тщеславие подтолкнуло лично поехать с необходимыми документами в НИИ «Полюс» и убедить поставить в протоколе приемки работы отличную оценку. «Начальник отдела, лаборатории и научный руководитель» чувствовал неловкость только пару дней, а потом уверенно приступил к пропаганде своих достижений.

Рис. 4.21

Устройство для электронного отжига кремниевых пластин.

На открытой крышке вакуумной установки — изолятор и кассета с пластиной, на другой крышке — источник электронов.

Одним из членов комиссии от НИИВТ был начальник лаборатории ионной имплантации В. Слепцов, мой ровесник. Он пришел поздравить, рассказал и о своей работе, упомянув, что одной из задач является контроль пакетов имплантируемых ионов (Слепцов полагал, что в источнике образуются ионы не одного, а нескольких сортов). Опьяненный успехом, я не удержался от хвастовства, сказав, что легко бы решил эту проблему. Слепцов подмигнул и засмеялся, хлопнув меня по плечу. Пришлось ехать в МВТУ и просить взаймы зарядочувствительный усилитель. Внутри одной из установок Слепцова была наскоро сооружена отвратительно выглядевшая петля, чуть бо́льшая по размерам, чем в установке для измерения дисперсности, действовавшей в МВТУ. Импульсы, зарегистрированные осциллографом, показали, что Слепцов не ошибался: в ионных пакетах присутствовали по крайней мере две составляющие. За Слепцовым теперь числился «должок».

Незаметно наступила осень, но никаких признаков того, что мне вскоре предстоит стать начальником лаборатории, не улавливалось. Между тем, у Тугого разгорелся аппетит: он требовал предложений по нескольким новым работам, в том числе — опытно-конструкторской (сам «начальник и автор всего» затруднялся сформулировать, какие именно это должны были быть работы). Для этого просто не было условий и сил: мне подчинялись всего четыре человека. На мои возражения было заявлено: «Так набирайте людей в вашу лабораторию», и последовал мой ответ: «Не понимаю, какая из моих лабораторий имеется в виду». В конце концов, в речи снедаемого жаждой научных побед Тугого стали звучать угрожающие нотки: «Не знаю, стоит ли планировать дальнейшую работу с вами, если вы так относитесь к делу!». «А, действительно, стоит ли?» — задал и я вопрос сам себе.

4.9

Опыты в МВТУ: вольфрамовые стрелочки, испаряющиеся в полете. Обманчивая простота спирального взрывомагнитного генератора

Профессор В. Соловьев с кафедры боеприпасов МГТУ попросил о помощи в реализации новой идеи. В то время правительство СССР было обеспокоено угрозой, исходящей от американских крылатых ракет, разворачиваемых в Западной Европе (рис. 4.22). Лететь они могли на небольшой высоте, «копируя» рельеф местности, так что обнаружить их было непросто. Но проблемы возникали и с уничтожением обнаруженной ракеты: если поражающие элементы пробивали ее корпус, чувствительные датчики формировали сигнал подрыва ядерного заряда, с которого при полете над территорией противника снимались все ступени предохранения. Взрыв с энерговыделением в пару сотен килотонн не оставлял шансов выжить тому пилоту или расчету, который попал бы в такую цель. Откуда-то возникла оценка (в ее правильности автор испытывал сильные сомнения), согласно которой поражающий элемент должен иметь скорость пять, а лучше — семь километров в секунду: тогда он пробьет корпус ракеты и вызовет детонацию взрывчатого вещества ядерного заряда в одной точке. Взрыв произойдет, но сборка с плутонием не будет обжата со всех сторон (автоматика ядерного заряда просто не успеет сработать за время, пока произойдут эти события). Вместо шара сборка в этом случае превратится в нечто, напоминающее хлебный каравай и цепная реакция из-за потерь нейтронов разовьется не полностью[92].

Рис. 4.23

Хранилище ядерных авиабомб В-61 Чем большая доля в энерговыделении зарядов приходится на термоядерные реакции, тем менее опасны они в этом отношении.

Рис. 4.22

Верхние снимки: дальность полета крылатой ракеты AGM-86A, (свыше 1500 км) позволяла ударной авиации применять ее вне зоны воздействия средств ПВО. Крылатая ракета BGM-109 морского базирования (на снимке — ее старт с подводной лодки) могла лететь более чем на 500 км дальше. Как AGM-86A, так и BGM-109 комплектовались зарядом W-80 mod.l. Даже если бы проблема формирования высокоскоростного поражающего элемента и была бы решена, за ней встала бы другая, не менее сложная: чтобы избежать ядерного взрыва, надо было попасть не в любой важный узел ракеты, а в определенную часть термоядерного заряда. На вооружении бомбардировщиков В-52 состояли также ракеты AGM-69A SRAM (Short Range Attack Missile, снимок в центре) — существенно меньшей дальности, но более скоростные. Эти ракеты комплектовались зарядами W-69 (ниже) с энерговыделением 170–200 кт.

Однако поражающий элемент должен быть компактным телом, а не тонкой кумулятивной струей, потому что вероятность того, что струя инициирует детонацию малочувствительного ВВ, которым снаряжен заряд, невелика.

…В то, что импульсное магнитное поле способно хорошо «нажать» на металлическое тело, читателю до сих пор приходилось «только верить», но желающие могут убедиться в этом, собрав простую установку (рис. 4.24).

Главный элемент — катушка. Ее наматывают эмалированным проводом (ПЭВ, ПЭВТЛ) диаметром 0,5–0,8 мм. Каркасом служит обрезок трубки из диэлектрика (подойдет та, что прилагается к пакету с соком или корпус шариковой ручки, главное — чтобы стенки были потоньше) и два диска-ограничителя из любого диэлектрика. Всего надо намотать примерно 500 витков, стараясь, чтобы обмотка была плотной (ее можно уместить в 12–15 слоев).

Другой важный элемент — конденсатор. Как и при намотке катушки, здесь возможна импровизация, но ориентир указать стоит: у автора под рукой оказался японский, полярный, емкостью 4700 мкФ. Допустимое напряжение зарядки должно быть не менее 400В.

Заряжать конденсатор можно и от сети — через диод. Не забудьте для ограничения тока включить последовательно резистор сопротивлением не менее килоОма, иначе «накроются» и диод и конденсатор. 220В — эффективное напряжение, а пиковое значение его в сети выше. До пикового значения в конечном итоге зарядится конденсатор, и этого должно хватить для удачного опыта, но всегда может потребоваться резерв, поэтому разумно предусмотреть зарядку по схеме удвоения напряжения.

Рис. 4.24

Схема домашней пушки Гаусса и ее элементы:

1– диод;

2 — резистор;

3 — конденсатор;

4 — катушка с расположенным на ее оси стволом из диэлектрика;

5 — центратор с насаженным кольцом и стальные кольца-снаряды на постоянном магните (см. также врезку слева);

6 — штанга для закорачивания контура.

Выдающийся германский физик и математик К. Гаусс (1777–1885) теоретически обосновал возможность достижения неограниченных скоростей метания проводящих тел магнитным полем (именно — теоретически, потому что на практике эти скорости всегда чем-нибудь да ограничиваются). Он показал, что в энергию метаемого тела может быть преобразовано около 7 % энергии тока, протекающего в катушке (что примерно впятеро ниже КПД выстрела заряженного порохом орудия крупного калибра). Но заставить вырвавшиеся из ствола пороховые газы дополнительно ускорить снаряд нельзя, а вот запитать «отработанным» токовым импульсом другую катушку — можно, поэтому идея Гаусса заключалась в разгоне тела при прохождении им последовательности катушек. Максимальная энергия передается метаемому телу, если ток заканчивается в момент достижения телом середины обмотки, но обеспечить синхронную запитку нескольких катушек в домашних условиях сложно: потребуется много конденсаторов, тиристоров для коммутации, линий задержки, а главное — осциллограф, без которого экспериментатор слеп. Так что воспроизведена всего лишь секция пушки Гаусса — одна из многих.

Энергию накопителя коммутируйте на катушку пластмассовой штангой. При перерывах в работе штангу оставьте в положении, закорачивающем конденсатор (как на фотографии), иначе вас, вернувшегося полным идей за лабораторный стол, может для начала «дернуть» остаточным напряжением.

О метаемом теле. Подойдет и обрезок гвоздя, но большую энергию поле отдаст кольцу, поскольку на единицу массы дипольный момент кольца выше. Хорошо «летят» шайбы стального крепежа.

Кольцо вставьте внутрь трубки на центраторе — подходящем по диаметру стержне из любого диэлектрика, заостренном на карандашной точилке. Не надо усердствовать, насаживая кольцо, иначе оно может вообще не полететь или «захватить» центратор с собой.

Ну вот и все. Напряжение зарядки будет возрастать достаточно медленно, и контролируя его тестером, вы сможете выбрать значение, при котором решили стрелять. Яркая вспышка, хлопок разряда, за которыми последуют частые щелчки укатившегося безвозвратно кольца, будут вашими первыми впечатлениями. Немного терпения — и вам удастся добиться того, на что не была способна установка «водяной» кумуляции: пробить метаемым телом алюминиевую фольгу…

…Скорости метания компактных тел, превышающие 5 км/с, получают с помощью легкогазовых пушек и рельсотронов.

Когда необходимо достичь скоростей, сравнимых с первой космической, бесполезно дополнительными пороховыми зарядами «подкачивать» в ствол газы, потому что тепловая скорость их молекул становится сравнимой со скоростью снаряда и при соударениях с его дном они уже не сообщают сколь-нибудь значительный импульс. В легкогазовой пушке продукты сгорания пороха не воздействуют непосредственно на метаемое тело, а толкают перед собой слой более легкого газа (водорода или гелия), в котором скорость молекул выше, что дает возможность разогнать метаемое тело (правда, очень и очень легкое — доли грамма) до скоростей порядка 10 км/с. Но и сверхлегкий снаряд приходится разгонять долго, поэтому длина легкогазовых пушек достигает десятков метров и место им — в лабораториях, а не на поле боя.

Рельсотрон также весьма громоздок (рис. 4.25), так что в боеприпасах, где экономят каждый грамм и каждый миллиметр, необходим разгон поражающего элемента с куда большим ускорением. Идея Соловьева заключалась в том, чтобы обойти газокинетический барьер, обусловленный недостаточной тепловой скоростью молекул в газах взрыва, применив магнитное поле для разгона, значительно более «жесткого», чем в рельсотроне.

Если внутрь сжимаемого лайнера (см. рис. 4.9) поместить хорошо проводящее тело, то и оно испытает действие огромных пондерромоторных сил магнитного поля — совсем другого порядка по сравнению не только с «домашней» пушкой Гаусса, но и рельсотроном — и может приобрести значительную скорость. Причем, если в выстреле «домашней» пушки существенную роль играют ферромагнитные свойства метаемого тела, то в ИВМГ плотности энергии такие, что ферромагнетизмом можно пренебречь. Для тех ИВМГ, которые можно было собрать в МВТУ, оценки давали массу метаемого тела (его стали называть «стрелочкой», хотя по форме оно напоминало капельку) чуть более грамма. Были идеи и как подавить нестабильности — до радиусов сжатия в несколько миллиметров, чего для метания было вполне достаточно.

Стрелочки изготовили из самого тугоплавкого металла — вольфрама. Это мало повлияло на результат: на блоке из алюминия, служившим мишенью, осталась лишь неглубокая вмятина от близкой детонации заряда ИВМГ. Напрашивалось предположение, что стрелочка еще в процессе метания испарилась, будучи нагрета вихревыми токами, индуцированными сильным магнитным полем (проводимость вольфрама втрое ниже, чем меди, и глубина проникновения поля (скин-слоя) для микросекундного времени сжатия превышает сотню микрон).

Рис. 4.25

Верхний ряд: слева — схема рельсотрона (рэйлгана). Пондерромоторные силы действуют в течение всего времени разгона и «выталкивают» скользящий по шинам и сохраняющий с ними контакт поддон со снарядом. Сооружение «домашнего» рэйлгана (правее) вполне доступно читателю и можно рассчитывать на достижение скоростей в десятки метров в секунду для тела массой в граммы. В рекордной же установке 31 января 2008 года достигнута скорость 2,5 км/с для снаряда массой чуть более трех килограммов. Учитывая, что энергия зависит от квадрата скорости, а энергоемкости «домашних» и «специальных» конденсаторов — одного порядка, нетрудно понять, почему размеры такого сооружения — циклопические (внизу). Выстрел рейлгана — феерическое зрелище (на среднем снимке — полет его снаряда, видна носовая ударная волна), но близки к истине авторы книги «Артиллерия» (М.; Воениздат, 1938 г.), подсчитавшие, что для энергообеспечения тактически значимого режима огня «электропушки» необходима небольшая электростанция

Тогда в приповерхностный слой вольфрама с помощью установки ионной имплантации внедрили частицы углерода, а поверх — еще и десятимикронный слой очень хорошо проводящего серебра. Это позволяло надеяться, что почти все магнитное поле и ток будут сосредоточены в слое серебра. Серебро, конечно, должно было испариться, а углерод — хоть как-то воспрепятствовать теплопередаче в вольфрам. Участники опытов с восхищением рассматривали блестящие, высокотехнологичные стрелочки. Потом прогремел взрыв и в алюминиевом блоке было, наконец, обнаружено долгожданное отверстие. В него радостно тыкали иголками, наивно пытаясь что-то нащупать, но полученный в лаборатории Чепека рентгеновский снимок мишени (рис. 4.26) показал, что кратер «чист». Даже небольшой кусочек вольфрама должен контрастно выделяться на фоне алюминия, но на рентгенограмме было изображение полого канала, да еще чуть искривленного, что указывало на потерю устойчивости образовавшего его тела. Стрелочка летела, расходуя себя, испарения не удалось избежать, его только замедлили. Провели еще один опыт: стрелочкой выстрелили в блок оргстекла, снимая ее полет скоростной камерой. На проявленной пленке увидели, как нечто оставляет за собой конус из помутневшего от ударной волны оргстекла, а потом все поле съемки закрывали трещины. И эти снимки сохранились, но разобраться в них, не являясь специалистом, непросто; они позволили определить скорость того, что поначалу оставалось от стрелочки, — 4,5 км/с и дистанцию, на которой от нее не оставалось ничего — несколько сантиметров. Дальнейшее «дожимание» конструкции привело к тому, что эффект высокоскоростного удара стал существенным даже в броне, но стрелочки все равно испарялись в преграде без остатка. Газокинетический барьер вроде и удалось обойти, но за ним стоял другой, «выстроенный» вихревыми токами.

Рис. 4.26

Слева — рентгенограмма алюминиевой мишени. Кратер образовала летящая с высокой скоростью вольфрамовая стрелочка, без остатка испарившаяся в полете. В центре — срез броневого листа с кратером от попавшей в него, летевшей под углом и с высокой скоростью стрелочки. Мишень не пробита, но высокоскоростной удар вызвал откол элементов брони (также обладающих определенным поражающим действием). Справа — образование кратера в жидкости. При высокоскоростном ударе броня течет как жидкость, и вокруг кратера образуется «валик», который виден и на срезе броневого листа.

Следует быть корректным и отметить, что подобные опыты были проведены за пару десятков лет до описываемых событий группой А. Сахарова — и с тем же результатом: алюминиевое кольцо испарилось спустя пару микросекунд после метания. Правда, ВМГ, использовавшийся в тех опытах для ускорения кольца, был другого типа…

…Предложенный в 50-х годах спиральный ВМГ (СВМГ) выглядит примитивным устройством (рис. 4.27): труба со взрывчаткой внутри да установленная соосно проволочная спираль. При взрыве труба растягивается в конус и, последовательно закорачивая при расширении виток за витком, уменьшает индуктивность спирали.

Как и в случае кумулятивного заряда, простота СВМГ обманчива. Ну, взять хотя бы ту же трубу: при взрывном расширении в ней не только не допустима ни единая трещинка (иначе магнитный поток «упорхнет»), но и поверхность ее должна оставаться достаточно ровной (иначе поток хоть и не «упорхнет» весь, но в каждой ложбинке будет помалу отсекаться). «А как же нестабильности?» — слышится вопрос Настырного. Они, конечно, не могут не появиться (присмотритесь к трубе на рис. 4.17 — ее изображение заимствовано из подлинной фотографии), но начальные диаметры спирали и трубы различаются примерно вдвое и нестабильности не успевают достаточно развиться, пока расширяющаяся часть трубы достигает витка.

Рис. 4.27

Схема спирального взрывомагнитного генератора. Металлическая труба 1, заполненная взрывчатым веществом 2, окружена обмоткой 3. При подрыве газы растягивают трубу в конус, основание которого движется по виткам обмотки, замыкая их и приближая точку контакта к индуктивной нагрузке 4, куда и вытесняется магнитный поток. В растянутой взрывом части трубы видны продольные канавки. Это — зарождающиеся нестабильности.

Поскольку усиление тока пропорционально отношению начальной и нагрузочной индуктивностей, казалось бы, естественно наматывать всю обмотку с наименьшим возможным шагом. Это — простое, но ложное представление: для устройств с большими временами работы и значительными отношениями начальной и нагрузочной индуктивностей роль сохранения магнитного потока в усилении превалирует и приходится жертвовать индуктивностью обмотки (рис. 4.28).

Теоретическое рассмотрение приводит к экспоненциальным законам возрастания шага и уменьшения индуктивности генератора с длиной спирали. Обычно изоляция провода постоянна по толщине, а значит, и рабочее напряжение рационально делать постоянным. В СВМГ с правильно подобранными обмоточными данными экспонециально возрастает и ток, а экспонента как функция замечательна тем, что и ее производная — тоже экспонента, так что осциллограммы как тока, так и его производной (приводимые далее) будут выглядеть подобно, пока происходит усиление.

Рис. 4.28

Схема работы спирального ВМГ с постоянным шагом намотки (сверху) и намоткой, шаг которой увеличивается по мере приближения к нагрузке (начальный шаг — тот же).

Пусть ток запитки одинаков. Для «верхнего» СВМГ это означает, что энергия запитки у него больше, поскольку индуктивность обмотки выше. Но вот преимущество в усилении тока — за «нижним» вариантом: за равный промежуток времени труба «отсечет» (показано синим пунктиром) то же число витков (начальные шаги намотки равны), но нагрузки, при примерно равных наведенных ЭДС, будут существенно различаться: в «нижнем» случае остаточная индуктивность меньше. К тому же, в «нижней» обмотке меньше потери потока, так как меньше длина провода остатка сжатого контура.

Если для энергии в контуре прибавка от «повышенного» тока превалирует над убылью индуктивности вследствие «разрежения» ее витков, то, по мере дальнейшего движения конуса, преимущество «нижнего варианта» возрастает (каждый из последующих его участков будет начинать с большего начального тока и лучше его усиливать) и он имеет все предпосылки не только компенсировать начальное энергетическое преимущество «верхнего», но и многократно превзойти его. Это вполне возможно, ведь энергия пропорциональна первой степени индуктивности, но квадрату — тока. Главное — не «переборщить», все более «круто» профилируя обмотку (и уменьшая при этом индуктивность), иначе можно «добиться», что ВМГ вообще перестанет усиливать энергию и даже начнет терять ее, несмотря на значительный генерируемый ток.

Из экспоненциального закона изменения индуктивности следует, что в любой момент работы СВМГ (хоть в первую, хоть в последнюю микросекунду) суммарная индуктивности спирали и нагрузки должна уменьшаться на определенную и одинаковую долю за одинаковое время (например, на 10 % за микросекунду). Нагрузка упомянута не случайно: в начале работы, когда индуктивность спирали еще велика, вклад нагрузки в общую индуктивность генератора незаметен. Положение меняется к концу работы: если индуктивность нагрузки недостаточна (или чрезмерна), то ее наличие существенно «отклонит» закон изменения индуктивности от оптимального. Удобно рассматривать зависимость логарифма индуктивности от длины — это будет отрезок прямой (рис. 4.29). Если нагрузка «встроена в закон» (согласована), усиление продолжается вплоть до закорачивания расширяющейся трубой последнего витка…

…Соловьев попросил помочь в составлении докладной записки: формально скорость метания компактного тела, близкая к требуемой, была достигнута и это позволяло надеяться на финансирование дальнейших исследований в этой области. Момент был подходящим для обсуждения возможности моей дальнейшей работы уже в МВТУ. Соловьев выслушал молча и сказал со снисходительной усмешкой: «Ну, допустим, я помогу тебе. Но на какую должность ты здесь рассчитываешь? Заведующим кафедрой тебе не стать: ты — не свой (не выпускник МВТУ), не родственник члена ЦК, не космонавт и даже не доктор. Надеюсь, ты не считаешь, что докторские здесь раздают всем желающим? За них идет такая грызня, какая тебе не снилась. За твоими изобретениями тут выстроится очередь страждущих и попробуй их не включить — тебя затопчут. В НИИВТ начальник нуждается в научных результатах, у тебя сильные позиции, но ты не смог их реализовать. В учебном институте научный результат — не главное, неужели ты наивно полагаешь, что, ослабив свои позиции, ты скорее добьешься успеха? Пройдет немного времени и тебе снова придется менять место работы, это — лишний ход, а тот, кто делает лишние ходы, не выигрывает ни в жизни, ни в шахматах. И не бросайся в свой МИФИ: обстановка там такая же. Я часто бываю в министерстве и назову там твою фамилию в подходящий момент. Но случиться это может через месяц, а может — через год. А пока мы с удовольствием будем принимать тебя здесь. Ты, может, сам не замечаешь, сколько всего перенимают у тебя ребята: с высоким напряжением теперь вовсю работают, стеклянные шары то и дело хлопают, весь подвал мочой провонял (ВВ, которое я синтезировал, вспомнив детство, действительно попахивало мочой)». Возразить на эти слова было нечего.

Рис. 4.29

СВМГ и в самый последний момент своей работы «не должен знать», что впереди уже не осталось ни одного витка, а только нагрузка (осциллограмма справа внизу, производная тока в этот момент резко падает до нуля). Но, когда «очень нужно», нагрузку все же меняют. На начальных стадиях работы, пока индуктивность спирали велика, это не сказывается, но в конце отклонения от выбранного закона становятся заметны и СВМГ начинает быстрее терять поток и снижать усиление (осциллограмма справа вверху).

Соловьев сдержал обещание, потому что в середине ноября он пригласил меня в МВТУ на разговор с начальником лаборатории лазерной техники ЦНИИХМ. Фамилия начальника на двух различных языках уверяла, что ее носитель — принц, да еще «двойной». Началось обсуждение результатов, по завершению которого Бипринц заявил, что «готов поддерживать эти работы на любом уровне». Правда, было не очень понятно, какое отношение источники РЧЭМИ и скоростное метание имеют к лазерам. Сразу после новогодних праздников мне позвонил и попросил приехать в ЦНИИХМ заместитель директора К. Шамшев (Бипринц был подчинен другому заместителю директора — В. Морозову). Шамшев стал обсуждать новую сессию испытаний источников РЧЭМИ, уверяя, что не позже марта я стану сотрудником ЦНИИХМ.

Хотелось основательно подготовиться к испытаниям и к смене места работы. Конструкция приборов, необходимых для испытаний, была тщательно продумана. Все было сделано своими руками, «на всю оставшуюся жизнь». В устройствах элементы, находившиеся при работе под высоким напряжением, располагались так, чтобы разность потенциалов между соседними элементами была как можно меньшей. Кроме того, каждый элемент схемы тщательно изолировался и механически закреплялся. Подвигом была намотка вручную трансформаторов в преобразователе напряжения: их вторичная обмотка насчитывала двенадцать тысяч витков провода диаметром 0,06 мм. Для блокирования возможных перенапряжений, в схемы были включены защитные разрядники (к полупроводниковым стабилитронам доверия не было). Все устройства были выполнены плоскими, «удобовыносимыми». Они нормально функционируют вот уже спустя более четверти века после их изготовления.

Между тем, происходили и другие важные события: план работ отдела Тугого на ближайшие годы не был утвержден начальством. Основной причиной этого были результаты работ по ионному травлению, вызывавшие вполне обоснованные сомнения. Тугой решил эти работы свернуть, о чем объявил на общем собрании отдела, вызвав бурную реакцию «травителей». Один из них сказал, обращаясь к Тугому: «А вам известно, что Гитлер в 1944 году тоже запретил все работы, которые не обещали немедленной отдачи?». Это вызвало веселый смех присутствующих. После расслабляющей паузы обсуждение продолжилось и вдруг тот же сотрудник прервал его новой сентенцией, обращенной к Тугому: «Я, конечно, не хотел сравнивать вас с Гитлером…» Дальнейшее заглушил гомерический хохот. Тугой решил переориентировать «травителей» на технологию электронного отжига. Он считал, что, разработав и внедрив в производство СБИС такую установку, он приобретет необходимую для дальнейшего карьерного роста известность в министерстве. Задумка представлялась сомнительной: чтобы создать промышленное оборудование, необходимы были специалисты с опытом в производстве СБИС, а таких в отделе не водилось. Позднее эта авантюра закончилась печально: отдел Тугого при очередной реорганизации НИИВТ был расформирован, но в 1984 году складывающаяся ситуация устраивала уже тем, что от меня отстали с требованиями о «разворачивании работ по отжигу».

Март миновал. Все блоки и детали сборок были подготовлены к испытаниям, но признаков того, что в ЦНИИХМ создается новая лаборатория не наблюдалось. По сведениям Соловьева, одним из тех, кто тормозил ее создание, был Бипринц: он стремился сначала защитить докторскую диссертацию, а уж потом — организовать свой отдел, с новой лабораторией. Ждать завершения «двухходовки», благоприятный исход которой отнюдь не гарантировался, было неразумно и Соловьев еще раз переговорил с кем-то из начальства.

Последовал истерический звонок от Бипринца, возмущенного вмешательством, но, в конце июня директор ЦНИИХМ подписал приказ об организации новой лаборатории боеприпасов специального назначения.

Она входила в отдел, руководимый кандидатом наук Клю'викером. В свое время он стал лауреатом Ленинской премии за участие в разработке МГДГ, нашедшего применение в разведке полезных ископаемых, но представить себе успешное выступление лауреата на семинаре, вроде того, который состоялся в ИВТАНе, было весьма затруднительно. Клювикер подчинялся заместителю директора В. Морозову, в направлении которого изучали химию взрывчатых веществ и ракетных топлив, но в 80-е годы стали развиваться и физические исследования. Боеприпасы же относились к ведению другого заместителя директора — Шамшева. Соловьев заверил, что Морозов является не менее влиятельной фигурой в дирекции и в министерстве машиностроения.

Чтобы перейти на новую работу, надо было проделать много формальностей: заново пройти проверку на допуск к секретным сведениям, сняться с партийного учета (иногда парторганизация возражала против увольнения и коммунисту, пренебрегшему ее мнением, грозил строгий выговор). Претензий ко мне быть не могло: сам того не желая, Тугой устранил здесь все возможные зацепки, потому что научным руководителем всех тем он назначил себя.

В качестве начальника лаборатории я переступил порог ЦНИИХМ в конце октября 1984 года. За мной последовали другие сотрудники, с которыми я работал в НИИВТ. У Тугого не было законных оснований препятствовать уходу большинства из них, за исключением одного выпускника МИФИ, не доработавшего четырех месяцев до окончания трехлетнего срока (каждый выпускник учебного института принудительно направлялся на одно из предприятий, администрация которого имела право отказывать ему в перемене места работы в течении трех лет). Тугой упрямо не соглашался с увольнением, последовала серия скандалов, в ходе которых выпускник был доведен до плохого поступка. Он заявил Тугому: от приятелей ему известно, что результаты, предъявленные комиссии, принимавшей установку ионного травления, были заимствованы из отчетов другого отдела. В общем-то, такой способ не был уж очень оригинальным: за несколько лет до описываемых событий вражеские радиоголоса, в неизбывной звериной злобе исходили гнусными издевками над советским фехтовалыциком-олимпийцем. Тот вмонтировал в рукоятку своей рапиры кнопочный переключатель, позволявший замыкать электрический контур, элементом которого была рапира, и формировать тем самым поступающий на судейский пульт сигнал об «уколе». «Левша» был «схвочен» дотошными судьями. Может, размышления об олимпийских аналогиях привели Тугого к решению позволить в целом здоровому организму отдела исторгнуть отщепенца. После пары дней запугиваний и угроз быть исключенным из комсомола, молодой специалист был благополучно уволен.

5

Сделать им «клоуна»![93]

5.1

«Мы нанесем им, если будет надо, ответный термоядерный удар!»[94]

Отдел, где предстояло работать, был ареной борьбы. Взрывы визгливых эмоций Бипринца напоминали манеры Затычкина, но то и дело раздавались чпокающие звуки: злопамятный начальник отдела, подлетев с неожиданного направления, своим желтеньким, чуть выгнутым — коварно язвил лысину нервного оппонента. Если бы Бипринц создал новый отдел, и произошел раздел лабораторий, то лучше, конечно, было работать под началом более спокойного Клювикера.

Бипринц был весьма активен, стремясь создать себе репутацию новатора, считая, что вопросы авторства и этики — последнее, что стоит учитывать. Во-первых, были задуманы «две десятки»: метнуть с помощью ВМГ десятикилограммовый снаряд со скоростью 10 км\с; во-вторых — поразить живую силу нейтронами, для чего применить не трубки (вроде тех, которые использовались для инициирования ядерных боеприпасов), а обеспечивавшие на три порядка больший нейтронный выход устройства типа «плазменный фокус» (рис. 5.1).

Рис. 5.1

Фотография камеры «плазменного фокуса» (вверху слева) и последовательность ее работы. В газовой (дейтеротритиевой) смеси зажигается сильноточный разряд 1 между полым анодом и внешним катодом. Пондерромоторные силы большого тока «гонят» плазму 2 разряда к торцу анода. При схлопывании («фокусировании») 3, параметры плазмы значительно возрастают и создаются условия для DT реакции, сопровождающейся выходом нейтронов.

Чтобы понять перспективы первой идеи, достаточно было подсчитать кинетическую энергию снаряда: она приближалась к гигаджоулю, а это означало, что даже в совершенно нереальном случае преобразования в нее всей энергии взрывчатки, вес заряда должен был превысить сотню килограммов, а в реальном — перевалить за десяток тонн! Наверное, такой расчет как-то на досуге проделал и сам Бипринц, потому что он избегал дискуссий по поводу этого варианта, постулируя его сугубую секретность. Вторую идею он представлял чуть ли не фактором стратегического противоборства, ответом на размещение в Европе американских двухфазных термоядерных боеприпасов (по американской терминологии — «боеприпасы с повышенным выходом радиации»). Борзописцы окрестили их «нейтронными бомбами», хотя такими зарядами оснащались боевые части ракет «Лэнс» и 203-мм гаубичные снаряды (рис. 5.2).

Рис. 5.2

Образцы двухфазных («деление + синтез») термоядерных боеприпасов. Вверху — 203-мм снаряд ХМ-753 с нейтронным зарядом W-79 (изображен на рисунке красным цветом). Было произведено 325 таких снарядов и еще 225, при взрыве которых происходило только деление плутония. Ниже — заряд W-70 mod3 — нейтронный вариант для боеголовки оперативно — тактической ракеты «Лэнс», энерговыделение при взрыве которого лишь немного превышало 1кт. Двухфазные заряды включают: запал 1, массивный буфер 2, трубу 3, изготовленную из легкоионизуемого пенополистирола, ампулу с термоядерным топливом 4 и трубку 5 из U^235 (при хранении заряда эта трубка служит для удаления гелия-3, — продукта распада содержащегося в топливе трития). На рисунках ниже изображена последовательность событий при взрыве заряда. Выход рентгеновского излучения через прозрачный для него корпус запала и диффузия излучения (показано зеленоватым цветом, «а») в пенополистирол. Поток вещества, бывшего зарядом, сдерживается буфером, чтобы не нарушить осевую симметрию сжатия ампулы. Давление рентгеновского излучения превышает миллиард атмосфер, а давление образованной им плазмы — еще почти на порядок выше. В сжатом топливе (которое дополнительно «подогревает» деление в длинном сверхкритическом стержне, бывшим ранее трубкой 5), начинается термоядерная реакция («б»). Далее происходит расширение плазмы и начинается образование огненного шара ядерного взрыва («в»).

…На единицу массы реагентов реакция синтеза обеспечивает выход в несколько раз большей энергии, чем реакция деления, но «зажечь» ее нелегко, поэтому важно выбрать наиболее «легковоспламеняющееся» топливо. Наименьшие энергии частиц требуются для реакции в изотопах водорода:

D + Т → Не^4 + п + 17,6МэВ

которая на единицу массы реагентов обеспечивает выход в несколько раз большей энергии, чем реакция деления. Однако и дейтерий (D) и тритий (Т) при нормальных условиях — газы, достаточные количества которых сложно «собрать» в устройстве разумных размеров. Но оказалось возможным инициировать синтез в твердых гидридах изотопа лития-6 (Li^6D и Li^6T), «перевалив», с помощью заряда деления, необходимое для этого значение комбинации температуры топлива и времени его удержания при этой температуре. «Перевалить», кстати, оказалось не так просто: для этого плотности энергии разлетающегося во все стороны вещества заряда хватает не всегда, нужно сконцентрировать энергию взрыва. Имплозивный режим был реализован при сжатии топлива рентгеновским излучением, которое распространяется намного быстрее как потока вещества заряда, так и ударной волны.

По мере того как синтез самых «легкозажигаемых» изотопов разогревает топливо, в нем начинают протекать вторичные реакции с участием как содержавшихся в смеси, так и образовавшихся ядер:

D + D →Т + р + 4МэВ; D + D → Не^3 +п + 3,ЗМэВ; Т + Т → Не^4 +2п + 11,ЗМэВ; Не^3 +D → Не^4 +р +18,4МэВ; Li^6 +п → Не^4 +Т + 4,8МэВ;

так что и литий не оказывается «балластом». При этом ядра ускоряются не напряжением, как в нейтронной трубке, а приобретают необходимую энергию при повышении температуры. Это — истинные термоядерные взаимодействия, а не похожие на них реакции срыва.

Сечения процессов, происходящих в ампуле, неодинаковы и, конечно, не все топливо успевает прореагировать. Энергетический вклад вторичных взаимодействий зависит от конструкции заряда и может оказаться существенным, но он намного меньше, чем могла бы дать реакция того же количества ядер дейтеро-тритиевой смеси, которая, к тому же, быстротечна настолько, что температура на фронте синтеза[95] существенно выше и достигает миллиарда градусов: продукты реакции в этой узкой области не успевают «уравнять» свою энергию в столкновениях с окружающими частицами.

С ядрами железа (из которого, в основном, и состоит броня) нейтроны МэВных энергий, испускаемые «боеприпасом с повышенным выходом радиации» взаимодействуют не очень активно. Иное дело — человеческие ткани, содержащие много водорода, — легким ядрам такие нейтроны при столкновениях придают значительную скорость, а сами — замедляются и затем активно участвуют в разнообразных реакциях. Все эти процессы приводят к ионизации, то есть — к радиационным поражениям.

Предметы, подвергшиеся воздействию значительных нейтронных потоков (основного поражающего фактора двухфазных боеприпасов), опасны для жизни, потому что нейтроны после взаимодействия с ядрами инициируют в них разнообразные реакции, являющиеся причиной вторичного (наведенного) излучения, которое испускается в течение длительного времени после того, как распадется последний из облучавших вещество нейтронов.

Нейтронные боеприпасы предназначались для поражения бронетехники, по численности которой Варшавский пакт превосходил НАТО в несколько раз. Выбор носителей и их досягаемость (десятки километров) указывали, что создавалось это оружие для решения тактических задач.

Боевые машины хорошо противостоят воздействию ударной волны (рис. 5.3), поэтому после изучения стойкости бронетехники различных классов, с учетом последствий заражения местности продуктами деления и разрушений от мощных ударных волн, основным поражающим фактором решили сделать нейтроны.

По расчетам, для борьбы с танками и другими хорошо защищенными целями, нейтронный заряд с энерговыделением в 1 кт в 60 раз более эффективен, чем залп всех неядерных огневых средств бронетанковой дивизии (а это — около 800 тонн боеприпасов)!

Рис. 5.5

Сверху — приготовления к опыту. Один из объектов испытания — танк Т-62 советского производства. Судя по размерам, на вышку поднят заряд из нескольких тонн обычного ВВ. Внизу: по таким целям предполагалось оружие с повышенным выходом нейтронного излучения.

Рассчитывая остановить навал «брони», в штабах НАТО разработали концепцию «борьбы со вторыми эшелонами», стремясь отнести подальше рубеж применения нейтронного оружия по противнику. Основной задачей бронетанковых войск является развитие успеха на оперативную глубину, после того как их бросят в брешь, пробитую в обороне, например, ядерным ударом большой мощности. В этот момент применять двухфазные боеприпасы уже поздновато: особенности радиационных поражений таковы, что даже получившие абсолютно смертельную дозу в тысячи бэр экипажи танков оставались бы боеспособными в течение нескольких часов. За это время подвижные, хорошо вооруженные и защищенные броней машины успели бы сделать многое. Поэтому такие удары планировались по выжидательным районам, где изготавливались к введению в прорыв основные массы бронетехники: за время марша к линии фронта должны были проявиться последствия облучения экипажей.

На долю термоядерных реакций в нейтронном заряде W70, приходилось 60 % энерговыделения, а гаубичные снаряды ХМ-753 могли применяться и с «холостыми» ампулами — как однофазные, класса мощности «Эй»[96].

.. На одном из заседаний Бипринц буквально задавил истеричным напором химика, выразившего сомнения в «нейтронной» идее. Я шепнул сидевшему рядом Клювикеру, кивнув на Бипринца и заменив слово в строчке известной песни: «Нервного пуля боится, нервного штык не берет…». Клювикер неожиданно громко расхохотался. Потом он сказал, что эффективность «ответа американцам» Бипринц обосновывает нормами, утвержденными для персонала рентгеновских кабинетов в поликлиниках, в соответствии с которыми доза в 2–3 бэра считается недопустимой.

Дозы считающиеся эффективными на поле боя выше в тысячи раз, но даже и «недопустимые» в медицине единицы бэр, находясь в нескольких метрах от «плазменного фокуса» нельзя получить. «Вооружив» Клювикера этими сведениями, я сделал выбор: Бипринц не мог не догадаться об их источнике.

…Были и встречи со старыми знакомыми. В зените славы находился отдел Шашкина: дирекция ЦНИИХМ считала, что там собраны лучшие специалисты по взрывному делу. Для такого мнения не было решительно никаких оснований, а опровергавших его — «больше мешка с говном», как было принято говорить в институте.

… По огромной территории института протекала речушка. Как и положено, западный ее берег был довольно высоким, обрывистым, а восточный — пологим (следствие действия на потоки воды силы Кориолиса). На пологом берегу располагались закрепленные за соответствующими лабораториями многочисленные погребки, в которых хранились образцы взрывчатых веществ и ракетных топлив. Весной речушка разливалась, что часто приводило к затоплению погребков и подвигало начальников к эпистолярным упражнениям. В челобитных дирекцию просили пригнать экскаватор и изменить русло. Кому-то пришла в голову мысль действовать радикально: направленным взрывом отколоть от высокого бережка слой грунта и перебросить его на несколько метров, увеличив высоту противоположного берега. Руководителем работ был назначен, конечно же, овеянный славой Трибун. Несколько дней по его указаниям бурили шурфы, закладывали патроны аммонита 6ЖВ, плели подрывную сеть. Рукотворное русло решили создать рано утром, пока в институте еще не было людно. Для наблюдения за зрелищем были обозначены две позиции: для «чистых» (там должны были располагаться директор, главный инженер, Шашкин и Трибун с подрывной машинкой) и для «нечистых» — технических исполнителей и просто зевак. Любопытство зрителей подогревалось тем, что сведения о весах зарядов и схеме их заложения держались в строжайшей тайне. И это было правильно, поскольку значительно усилило эстетическое впечатление от последовавших событий.

…К излучине речушки подъехала директорская «Волга» и «процесс пошел». С площадки «нечистых» было слышно, как молоком и медом льется поток пояснений. Директор благосклонно внимал, сложив руки за спиной и выставив немалых размеров живот над обрывом, своим видом иллюстрируя афоризм: «важность — уловка тела, скрывающая недостаток ума». Нос его, «банановой» формы гармонировал с другими чертами внешности. Кавказская фамилия Хавеяшев вполне подходила этому персонажу.

Послышался громкий и поставленный не хуже, чем у Левитана, голос Трибуна: «Три! Две! Одна! Огонь!» — и земля вздрогнула. Изрядный кусок берега отвалился и тяжело рухнул. В стане нечистых прошелестел глумливо — восхищенный матерок, послышались сдавленные смешки. До директора ничего не дошло и он невпопад зааплодировал. Наконец, все понял главный инженер: взрывом русло было перегорожено, вода стала неумолимо приближаться к погребкам. Жарко матерясь, главный инженер побежал, в тщетной надежде успеть пригнать экскаватор, но запнулся на кочке и упал, некрасиво взбрыкнув ногами…

После этого апофеоза, слава «знатных взрывников», да и не только она, покатилась под гору. Прошло несколько лет — и Шашкина сняли с должности начальника отдела.

5.2

Работа на даче недалеко от центра мегаполиса и испытания на горном курорте

По огромной территории ЦНИИХМ, заросшей высокими деревьями, были разбросаны похожие на дачи миниатюрные испытательные корпуса (таковы требования безопасности при работе с взрывчатыми веществами). Но работать предстояло не только в «своем» корпусе, айв командировках. Я отправился осматривать полигоны. Понравились два: Кызбурун-3 близ Нальчика и полигон военно-морского училища в Севастополе. Тянуло в Севастополь — город, где оживала история, но выбор был сделан в пользу кавказского полигона: там было малолюдно, а значит, вопросы безопасности не стояли так остро.

Организационный период тянулся мучительно долго. Помимо сбора необходимого оборудования, надо было наладить и деловые связи с другими организациями, привлечь в помощь настоящих профессионалов. 22 февраля 1985 г. я впервые встретился с академиком Фортовым. Тот слышал об испытаниях в Красноармейске и пригласил на свой полигон в подмосковную Черноголовку. Удачным стал союз с Институтом механики МГУ, где группой молодых теоретиков (О.Мельником и О. Филипповой) руководил А. Бармин. Они начали предварительное изучение проблемы, но для расчетов им были необходимы численные значения многих величин, пока неизвестные.

В мае, для рассмотрения результатов работ, в институт прибыл министр В. Бахирев. Хавеяшев не решился доверить доклад еще не зарекомендовавшему себя начальнику лаборатории. Начальник отдела Клювикер отчаянно волновался, тем более что из кабинета, где проходило совещание, вышел директор и сказал: «Только не надо докладывать, как Бипринц!». Выяснилось, что министр, специальностью которого было производство стрелкового оружия, обладал достаточной интуицией, чтобы отделять зерна от плевел и в других областях. Он не был очарован трелями Бипринца о «нейтронном боеприпасе» и мрачно изрек: «Зря вы это затеяли. Это — дело Средмаша». Доклад же Клювикера прошел удачно, что выразилось во включении работ по электромагнитным боеприпасам в перечень важнейших по министерству машиностроения.

30 июля, на полигоне под Нальчиком, в ход пошли сборки, изготовленные еще в НИИВТ и «карманные» блоки. Первыми мишенями послужили старые радиолокаторы, работавшие в метровом и сантиметровом диапазонах длин волн. Из строя они, конечно, не вышли. Только в одном из опытов по экранам прошло зеленое «кольцо».

Сотрудники Высокогорного геофизического института, которому принадлежал полигон, имели опыт регистрации сигналов молниевых разрядов с так называемых емкостных антенн — подсоединенных к осциллографам листов металла, расположенных в нескольких дециметрах от грунта — и по своей методике оценили мощность РЧЭМИ, генерируемого сборкой Е-7, в мегаватты. Безоглядно доверять этой оценке не приходилось, результат просто свидетельствовал, что излучение существенно.

5.3

Контакты с разработчиками военной электроники: своя рубашка им ближе к телу. «Первый постоянно действующий фактор»

Поработав в военной науке, я понимал, что день, когда потребуется продемонстрировать достигнутые лабораторией успехи, недалек. Необходимо было найти такие цели, в которых эффект воздействия РЧЭМИ проявился бы наглядно. Имевшиеся на полигоне Кызбурун-3 радары были устаревшими, снятыми с вооружения, а главное — создавались в основном с использованием ламп, которые, в отличие от полупроводников, не «боялись» перегрузок от наводимых РЧЭМИ токов. Более перспективными целями представлялись головки наведения ракет, но их разработчики от сотрудничества решительно отказались, опасаясь, что, в случае проявления эффектов облучения, изделия будут объявлены нестойкими к воздействию ЭМИ ЯВ.

Явление это вскользь упоминалось, настало время рассказать о нем подробнее. Оно начинается с Комптон-эффекта[97] в ходе которого, при воздействии на атомы газов воздуха гамма-квантов ядерного взрыва, образуются электроны отдачи. Магнитное поле Земли, не сообщая заряженной частице кинетическую энергию, «закручивает» ее траекторию (рис. 5.4). Но движение, отличное от равномерного и прямолинейного, есть движение с ускорением — так учит нас школьный курс механики; хотя и не изучаемая подробно в школе, наука электродинамика учит еще и тому, что двигающийся с ускорением заряд излучает. Излучение это тоже электромагнитное, то есть представляет собой колебания электрического и магнитного полей — как и свет, со скоростью которого они распространяются. Характеристики ЭМИ ЯВ отличаются от характеристик породившего его гамма излучения лишь количественно, но зато — на много порядков. Начнем с того, что в энергию ЭМИ переходит лишь 0,6 % энергии гамма квантов, а ведь их доля в балансе энергии взрыва сама по себе мала. Еще более различаются частоты колебаний: у ЭМИ — килогерцы-мегагерцы, у его «родителя» — на пятнадцать порядков большие.

Но возникновение ЭМИ — не только результат «закручивания» электронов. Вклад вносит и излучение электрического диполя, образованного носителями разных знаков (плотность зарядов меняется с высотой, вверху справа). Еще одна причина — возмущение проводящим плазмоидом магнитного поля Земли.

Все эти явления приводят к формированию непрерывного спектра (континуума) ЭМИ ЯВ — совокупности волн в огромном частотном диапазоне. Лишь колебания с частотами от десятков килогерц до сотен мегагерц вносят заметный энергетический вклад, но и эти волны ведут себя по-разному: те, чьи частоты превышают мегагерцы, затухают в атмосфере, а низкочастотные — «оборачиваются» в естественном волноводе между поверхностью Земли и ионосферой, помногу раз огибая земной шар. Правда, «долгожители» напоминают о своем существовании лишь хрипением в приемниках, похожим на «голоса» грозовых разрядов, а вот их более высокочастотные родственники заявляют о себе весьма опасными для аппаратуры «щелчками».

Рис. 5.4

В иллюстрации Комптон-эффекта (вверху), вызывающего формирование ЭМИ ЯВ, многие объекты стилизованы: электромагнитные излучения изображены простыми синусоидами, хотя они представляют синхронные колебания напряженностей электрического и магнитного полей.

Изображение атома несколько ближе к реальности: электроны в нем не представляют компактные частицы, вращающиеся по орбитам, а, в соответствии с принципом Гайзенберга, «размазаны» по ним (автор также попытался изобразить орбиты, соответствующие различным энергетическим состояниям). Принцип неопределенности следует из квантовой природы частиц: точности одновременного определения координаты и скорости частицы связаны константой. Характерный размер ядра на несколько порядков меньше размеров электронных орбит (а не в несколько раз, как на рисунке), но в ядре сосредоточена практически вся масса атома. Оно также может находиться в различных энергетических состояниях (основном или возбужденных).

Углы рассеяния и отдачи при Комптон-эффекте невелики, так что от точки взрыва расходится ток электронов, быстро опережающих намного более тяжелые ионы, за счет чего происходит разделение зарядов (ниже). Сферически-симметричная система зарядов излучать не может, однако плотность воздуха меняется с высотой, что вносит асимметрию и в плотность зарядов. Параметры такого электрического диполя при движении зарядов разных знаков меняются, при этом генерируется излучение, мощность которого пропорциональна второй производной дипольного момента по времени.

Деформация магнитного поля хорошо проводящим плазмоидом ядерного взрыва (не в масштабе, в центре) вызывает излучение вследствие изменения магнитного момента.

Помимо Комптон-эффекта, при ядерном взрыве на большой высоте происходят и другие взаимодействия, вызывающие переходы атомов (в основном — кислорода и азота) на возбужденные уровни и последующее их высвечивание в различных областях видимой части спектра. Становится видна структура магнитных силовых линий нашей планеты (внизу), а также происходит красивое явление, известное как «северное сияние» (естественным образом оно вызывается потоками заряженных частиц от вспышек на Солнце).

Казалось бы, длинноволновое излучение вообще должно быть безразлично военной электронике — такой ложный вывод подсказывает известная из курса электродинамики теорема взаимности: эффективности приема и излучения любым устройством волн одинаковых частот в данном направлении жестко связаны, чем выше первая, тем выше и вторая[98]. А принимает и излучает военная электроника в гораздо более высокочастотных, чем ЭМИ ЯВ, диапазонах, что и понятно: при создании оружия всемерно «ужимают» габариты, а чем меньше длина волны, тем меньше и размеры антенны.

Действительно, в соответствии с законами электродинамики, ЭМИ ЯВ индуцирует в малогабаритных антеннах ничтожные сигналы, но оно же «выбирает» в качестве антенн другие элементы конструкции: если ракету длиной в 10 метров «накрывает» длинная волна с не поражающей воображение напряженностью электрического поля в 100 В/см, то на металлическом ракетном корпусе наводится разность потенциалов в 100 тысяч вольт! Мощные импульсные токи через заземляющие связи «затекают» в схемы, да и сами точки заземления на корпусе оказываются под существенно отличающимися потенциалами, что тоже ведет к протеканию больших токов. ЭМИ занял почетное место могущественного поражающего фактора — иногда им выводилась из строя аппаратура за тысячи километров от ядерного взрыва — такое было не по силам ни ударной волне, ни световому импульсу.

Понятно, были оптимизированы и параметры вызывающих ЭМИ взрывов (в основном это — высота подрыва заряда данной мощности). Разрабатывались и меры защиты: аппаратура снабжалась дополнительными экранами, охранными разрядниками. Ни один образец боевой техники не принимался на вооружение, пока не была доказана испытаниями — натурными или на специально созданных имитаторах — его стойкость к ЭМИ ЯВ — по крайней мере такой интенсивности, которая характерна для не слишком уж больших дистанций от взрыва…

…Не помогли ни уверения, что характеристики излучения ЦУВИ совершенно не похожи на ЭМИ ЯВ, ни ссылки на то, что работа — важнейшая из числа проводимых министерством. Нельзя не признать наличие логики в отказе: упреки от малокомпетентных чиновников и в самом деле вполне вероятны. Позиция разработчиков электронной техники: ничего не давать для испытаний, а уж если к такому принудили — всемерно скрывать последствия облучения, в дальнейшем считалась «первым постоянно действующим фактором» (заимствование из статьи Сталина о войне).

Оставался другой путь: попытаться получить современные изделия от военных. Начало 1986 года прошло в консультациях с управлением ракетно-артиллерийского вооружения (УРАВ) ВМФ, которое было заинтересовано в проводимых работах, но, к сожалению, не было влиятельным в вопросах, касавшихся боеприпасов — это была вотчина могущественного Главного ракетно-артиллерийского управления (ГРАУ) министерства обороны. Была подписана программа работ на 1986 год, в соответствии с которой моряки обязались предоставить для испытаний современные радиолокационные взрыватели, а после испытаний — обеспечить их проверку на предприятии-изготовителе.

5.4

Новые экспериментальные сборки. Первый успех в Черноголовке с крайне отрицательными последствиями для дальнейших исследований

Для испытаний 1986 года были изготовлены новые сборки Е-9 (рис. 5.5). Рабочее тело (РТ) было запрессовано в кольцо из самой мощной взрывчатки. Другим новшеством был соленоид, создающий магнитное поле в РТ — он был образован двумя катушками. Внутри такой пары создаваемое магнитное поле однородно, что упрощало расчеты и позволяло сравнивать их с данными экспериментов, хотя бы — в части динамики сжатия поля.

Рис. 5.5

Сверху — демонстрационный макет сборки Е-9, снизу — элементы этой сборки: 1 — кольцо ВВ с запрессованным рабочим телом из йодида цезия; 2 — катушки для создания начального магнитного поля в РТ; 3 — детонационная разводка (стакан из эластичного ВВ, инициируемый в центре донной части).

Вспомнив о приглашении В. Фортова, я встретился с академиком еще раз. Тот обрадовал: на полигоне в Черноголовке имеется батарея, энергию в которой можно довести до 10 МДж.

Рис. 5.6

Сверху — подготовка опыта с ЦУВИ. В центре — осциллограммы сигналов с обрезков волноводов. Верхний сигнал с одного датчика имеет ярко выраженный пик в начале (такие у «певцов наводок» было милостиво принято признавать, как «вызванные излучением»), а со второго — представляет типичный «звон», что всегда трактовалось, как «наводки». Поскольку осциллограммы получены в одном опыте, комментирование этой осциллограммы вызвало трудности у «наводчиков». Снизу — артиллерийские радиолокационные взрыватели на мишенном поле.

Сессия началась 06 мая 1986 года (рис. 5.6). В Черноголовке работали приветливые и компетентные сотрудники Фортова, в том числе В. Минцев, в будущем — заместитель директора этого института. РЧЭМИ регистрировали телевизионными антеннами и обрезками волноводов, в которые были включены высокочастотные смесительные диоды; сигналы с них осциллографировались. Сразу проявилось явление, которое и впоследствии испортило немало нервов: сигналы, хотя и были мощными (до нескольких вольт), но это были не отдельные импульсы, а так называемый «звон», причину которого многие усматривали в наводках от больших токов, формируемых при включении батареи. Позже специалисты объяснили, что при перегрузках диоды в волноводах теряли свои свойства и «звон» был вызван многократными отражениями волн в кабелях. Любопытно, что если первая полуволна сигнала значительно превышала последующие, то ее «излучательное» происхождение скептики, как правило, не отрицали. Опыты начались при зарядке батареи до небольших энергий — порядка 100 кДж — и успех сразу наметился: «горели» (уменьшали сопротивления более чем на порядок) диоды в антеннах, расположенных в 20–30 метрах от точки подрыва сборки.

На волне радостных эмоций, энергию зарядки батареи значительно увеличили — и результаты как обрезало. Основным предположением было: за время нарастания тока пондерромоторные силы успевают разорвать катушки в сборке. Катушки стали делать проводом чуть не в палец толщиной, прибегали к другим ухищрениям, но все — напрасно: мощность РЧЭМИ оставалась ничтожной. Позже оказалось, что даже и при начальном уровне энергии в 100 кДж изоляция проводов быстро передавливалась и в закороченных катушках оставалась только небольшая часть (проценты) энергии токового импульса — как раз такая, которая и была нужна для эффективного излучения. Все меры, направленные на то, чтобы «затолкать» в излучатель больше энергии, приводили к «перекармливанию»: по мере сжатия, «сильное» поле слишком рано останавливало ударную волну, когда генерация излучения еще практически не начиналась. Мысли о «перекармливании» приходили в голову, но совершенно неверными были представления об оптимальном уровне энергии магнитного поля в излучателе: величина 100 кДж уже была завышена на два порядка по сравнению с тем, что действительно требовалось!

Приближался визит делегации УРАВ ВМФ. Риск при демонстрации следовало свести к минимуму, поэтому подготовили сборки, аналогичные тем, с которыми начинали опыты. Делегация привезла партию радиолокационных взрывателей, которые разместили на деревянных ящиках, различным образом ориентировав и имитировав обрезками проводов корпус снаряда (который является частью антенны взрывателя).

Теперь эти демонстрационные опыты можно оценить и как неимоверно удачные и как неудачные одновременно. Удачные — потому, что катушки в сборке были опять «передавлены» именно в тот момент, когда в них было «нужное» поле (а ведь это — случайность!). Неудачные — потому что «правильные» импульсы на осциллографах и положительные результаты укрепили во мнении, что 100 кДж — уровень начальной энергии, близкий к оптимальному для излучения РЧЭМИ.

Под копирку была нарисована схема расположения взрывателей (с указанием их заводских номеров), я подписал эту схему сам, а на своей копии получил автографы делегации моряков, которая увезла с собой опечатанный ящик со взрывателями. Через пару дней сказался «первый постоянно действующий фактор»: разработчики расспрашивали об условиях опытов, но давали довольно противоречивые ответы об эффектах: один говорил, что «все взрыватели вышли из стоя», другой — что «практически все работоспособны». Пришлось попросить разобраться офицеров штаба ВМФ и оттуда шифротелеграммой было приказано проводить проверку взрывателей только тех заводских номеров, которые были перечислены в схеме и только с участием представителя военной приемки. В соответствии с протоколом, большинство взрывателей вышло из строя, включая и те, которые находились в полусотне метрах от точки подрыва сборки.

5.5

К острову — на малом десантном корабле

17 июня 1986 года, с аппарели[99] десантного корабля, мы сошли на остров Коневец в Ладожском озере. Нас ожидала подготовленная к испытаниям крылатая противокорабельная ракета П-15[100] (рис. 5.7).

П-15 разрабатывалась в конце 50-х и в системе ее наведения преобладали схемы на лампах. Имелось, правда, четыре полупроводниковых диода: два — в смесителе и два — в канале автоподстройки частоты. Будучи мишенью для излучателей РЧЭМИ, П-15 и сама нуждалась в цели, которую соорудили, подняв над шлюпкой «железный парус» (рис. 5.8). На дистанции 120 м отраженный сигнал был очень мощным («больше, чем от крейсера при стрельбе в упор» — говорил офицер, обслуживавший ракету).

Доставить на остров удалось лишь пяток конденсаторов, поэтому «перекормить» излучатель было невозможно.

Рис. 5.7

Подготовка к испытаниям противокорабельной ракеты П-15.

…Радиолокационная головка самонаведения жадно захватывала «железный парус». После подрыва сборки в 50 метрах от ракеты, стрелка прибора «ток смесителя» дернулась, но на осциллографе контрольного стенда осталась «картинка», соответствующая удержанию цели головкой самонаведения. Это было невероятно: надо только представить, насколько мощным должно быть ударное возбуждение от наносекундного импульса РЧЭМИ, чтобы стрелочный прибор среагировал на него двукратным отклонением от номинального уровня! И, тем не менее — ракета цель не потеряла! Пара следующих дней принесла аналогичные результаты: хотя сборки подрывали все ближе к ракете, потери захвата цели не фиксировалось.

Рис. 5.8

«Железный парус» этой шлюпки захватывала головка самонаведения ракеты.

Пошли дожди, опыты прервали и стали обследовать «пятнадцатую». Выяснилось, что все ее диоды имеют одинаковые сопротивления, как для «прямого», так и для «обратного» тока. После долгих препирательств, их стали поочередно заменять резисторами с сопротивлениями в сотни Ом. Можно было заменить на резисторы все диоды в канале автоподстройки частоты и один в смесителе (три из четырех имевшихся во всей схеме) и все равно захват «железного паруса» не срывался: на дистанции в сотню метров мощность отраженного от него сигнала превышала все разумные пределы!

… Следующий солнечный день был ветреным, Ладога покрылась пенными «барашками». В ракете заменили все диоды на новые, сборку расположили в 20 метрах под углом примерно 30 градусов к оси головки самонаведения и стали ждать. Наконец, кто-то заорал: «Баржа!» Начали лихорадочно заряжать батарею, приводить в рабочее состояние ракету. «Захват» баржи произошел на дистанции около трех морских миль и сборку подорвали. «Захват» был немедленно потерян. Тот же результат получили и когда ракета «смотрела вслед» уже уходящей барже, а сборку (последнюю из имевшихся) подорвали в 30 метрах под углом в 45 градусов к линии визирования головки. Два фактора: отраженный от цели сигнал реальной амплитуды и наличие помех от «барашков» на водной поверхности (весьма незначительных по морским меркам) привели к тому, что и должно было произойти. Эта серия показала, как сложны процессы, вызываемые РЧЭМИ в электронике и как противоречивы могут быть оценки таких эффектов. Впоследствии не раз приходилось отклонять предложения дилетантов провести «оценочные» испытания с использованием в качестве мишеней электронных часов или туристических приемников, потому что это было бесполезной тратой сил и средств: боеприпасы не предназначены для выведения из строя часов. Если часы все же вышли из строя, то это не значит, что выйдет из строя военная электроника; если же они продолжают после опыта идти, то военная электроника как раз может и «сгореть».

Под сладкий звук фанфар первых успехов, начались сборы в Нальчик. Помимо команды испытателей, самолет ВВС должен был доставить туда сборки Е-9 и более шестисот килограммов взрывчатки: пластита, с консистенцией, напоминающий детский пластилин, эластита, похожего на листы резины и много шашек прессованной взрывчатки особой мощности. Все это погрузили в самолет, но вылет не разрешили — из-за погоды на аэродроме Нальчика. Летчики спросили, играю ли я в преферанс. Да! Чтобы не идти в гости с пустыми руками, направился в магазин. В очередь позади встала женщина за 30, не уродка, но затучневшая и с визгливым голоском. Спросила о какой-то ерунде, а потом продолжила:

— Вы — приезжий?

— Да.

— И что, в гостинице остановились?

— Да.

— Что ж, знакомой из местных у вас даже нет?

Я стал подумывать, было ли правильным методически — посвящать этот вечер преферансу. Она была не в моем вкусе, но в мыслях упрямо вертелось: «ни один клочок земли не должен оставаться невозделанным!», Вдруг появился летчик, схватил за рукав и не отпускал:

— Пошли…

— Подожди, хоть что-то куплю к ужину…

— Не надо, дома все уже приготовлено, а бухать нам нельзя, а то

утром от полета отстранят.

При этом он выпученными глазами «сигнализировал» в сторону собеседницы, явно стремясь предостеречь. Вспомнились плакаты о высоком моральном облике советского человека, но паче — призывы на стенах медицинских учреждений: всемерно избегать беспорядочных половых связей. Я дал себя увести.

«Нашел, к кому клеиться! Это же „черная вдова“[101]!» Оказалось, моя собеседница была дочерью начальника политотдела гарнизона. Он умер спустя пару лет после ее свадьбы, но успел обеспечить молодым в городке квартиру, а зятя — устроить в авиаотряд, летавший в Афганистан (это было заветное место службы, несмотря на риск). Однажды приземлившийся «грузовик» стали проверять на предмет провоза оружия или наркотиков. Экипаж в такой ситуации покидать самолет не должен, но это правило нарушалось. Будущая «черная вдова» кротко ожидала тихого семейного счастья, как вдруг ей позвонили, и женский голос лаконично проинформировал, что муж в данный момент вступил в связь (и отнюдь не почтовую!) с кладовщицей…

…С противотанковой силой по траекториям, ведущим к складу, было пущено несколько каменюк. Визгливые, нечленораздельные выкрики собрали наблюдателей, но и они (некоторые — даже с табельным оружием) благоразумно не выходили из близлежащих кустов. Все же, когда вблизи склада дымными огоньками занялась пожухлая травка и намерение предать очистительному пламени место измены, вкусив на его пепелище шашлык «а ля Серж Лазо»[102] стало очевидным, прибыл усиленный наряд и дамочку вывели «за проволоку».

…Ни о чем не подозревавший «комиссар» заперся в кабинете, отгородившись от суеты офицеров в своей вотчине. Легкого поведения муза «нарезала» над его плешивой головкой и звенели потоком стреляных гильз стихи, которые (начпо это чувствовал) были достойны не многотиражки «На страже родного неба», нет, их вполне можно было опубликовать (именно — опубликовать, а не вытатуировать!) в центральном органе Минобороны. Первое слово в названии того органа было: «Красная», а насчет второго существовали расхождения: иногда кое-кто, таившийся под личиной, заменял в разговоре второе слово не тем, что печаталось в «шапке» газеты, а другим[103], хотя и созвучным, но представлявшим в ложном свете идеологическую направленность издания. Поэтический подарок готовился к очередной вехе в истории могучей державы:

В преддверии радостном нового Съезда,

Когда наша Партия нас к Коммунизму ведет,

Все мирные люди ей рукоплещут,

Враги же готовятся в новый поход.

Удалось и начало следующего четверостишия:

Но если на Западе вдруг озвереют

И двинут походом на нашу страну…

Начпо задумался, но ум его пасовал, не мог представить, что ждет в этом случае дурковатый Запад, ослепленный бессильной злобой.

…Неожиданно дверь кабинета забилась птицей, одуревшей от близкой очереди пушечной установки вертолета Ми-24П. Собственно, этот образ пришел на ум не начпо, а ошивавшимся возле кабинета офицерам, сам-то начпо затруднился бы ответить, как и почему летают транспортники, а «крокодилы» на аэродроме этой в\ч[104] и вовсе не водились. Он видел их только когда выдавал картинки ефрейтору-художнику, для «обновления наглядной агитации». По мотивам картинок, ефрейтор, раз за разом, изображал нечто малоприличное: лишь осеняющий кривой крест (винт) делал возможным селектирование образа вертолета от такового каловых масс. Вертолет-экскремент исторгал неравной толщины красные пунктиры, символизировавшие обрушившуюся на врага лавину огня. В в\ч были и другие художники — начпо догадывался об этом, когда видел напоминающие наскальную живопись наивные изображения мужских и женских половых органов на стенах мест общего пользования. Уровень их исполнения был примерно таким же, как и «наглядной агитации», но сюжетный ряд, в пределах которого творили вышедшие из народной гущи таланты, был небогат и начпо предпочитал иметь дело с ефрейтором.

«В самоволку, значит, протестутка?!» — плеснул комиссар служебной злобой вслед стремительно исчезающей музе. В детстве, «глотая» книги, он не давал себе труда вчитываться в слова и некоторые ошибки намертво въелись в память, вызывая теперь оживление аудитории на семинарах по партийно-политической работе — при упоминаниях «протестуй® Троцкого» или «неувязимой (неуязвимой) логики ленинской мысли».

Понимая, что задержать музу не властен, он ядовито напутствовал ее: «Вали, вали! Только не в штаны!» — и поспешил открыть кабинет, потому что было ясно: дверь вскоре будет вынесена.

На стол хлопнулся тяжеленный альбом и визгливый голосок стал выражать яростное возмущение его содержанием. Гомон офицеров за дверями кабинета поутих. Начпо обомлел: на фотографиях в альбоме были крайне цинично отражены отношения мужчины (не мужа страдалицы) и свиньи. Одуревший от чуждых советскому человеку изображений, ничего похожее на которые не хранила даже память о грезах богатого онанистическими актами детства, начпо бекнул: «Пишите заявление», проводил дамочку и побежал в узел ЗАС[105] «советоваться» с политуправлением — доверить такое обычному телефону было немыслимо.

Он забыл запереть кабинет! Из альбома изъяли несколько высокохудожественных снимков, а заявление успели даже сфотографировать!

Снимки мне посмотреть не довелось, а вот шедевр — переписанное от руки «Заявление» — прочитать дали. Начало было скучноватым: «Прошу принять меры к извращенцу, позорящему высокое звание советского офицера и члена КПСС…», но вот потом: «…он заставлял меня раздеваться и ходить по квартире голой, в чулках и туфлях…»; «…сам тоже раздевался и часто смотрелся в зеркало, надев на возбужденный орган утюг. Заставлял меня фотографировать его в таком виде…»; «…свинтил крючок в туалете и, когда я отправляла естественные надобности, овладевал мной в извращенной форме…».

…Стерва поломала мужику карьеру. Но и она получила свое: после столь богато оформленного событиями развода «советские офицера» ее сторонились. Квартиру в военном городке обменять

было нереально. Поэтому ее внимание к приезжим было вполне объяснимым…

5.7

«У неба вырвали молнию…»

На полигоне Кызбурун-3 в то лето было проведено 36 опытов (тогда казалось, что много). Подвезли дополнительные конденсаторы, но — недостаточно для «перекармливания». Получили зависимость индукции магнитного поля от времени на ранних стадиях сжатия, необходимую для теоретиков. Что касается измерений РЧЭМИ, то использовались все те же обрезки волноводов и «емкостные антенны». Как и в Черноголовке, было много «звоновых» осциллограмм, которые с апломбом и всегда неблагоприятно комментировали многочисленные наблюдатели. Подобные «знатоки» особенно любили разглагольствовать в присутствии начальства. Их мотивы были различны: одни хотели продемонстрировать эрудицию, что легко удавалось, поскольку воочию РЧЭМИ увидеть невозможно, а чиновники, практически никогда не разбираясь в существе дела, в возникавшем споре ловили только «научные» слова. «Скептик», смолов ахинею, зарабатывал очки как «ученый», да еще как принципиальный человек. Вторым наиболее часто встречающимся мотивом был шантаж: начинали проскальзывать намеки, что, в случае удовлетворения определенных требований, позиция может быть изменена (подобное имело место и в марте 1984 года). Наконец, были среди скептиков и конкуренты, создававшие излучатели на основе вакуумных трубок. Вполне обычным был «дрейф позиции», отказ от высказанного минутой назад в пользу нового «оригинального объяснения».

Иллюзий никто не строил: получение ложной информации в ходе опытов было вполне вероятно, но отрицающие все дилетанты не способствовали прояснению ситуации. Не помню ни одного случая, когда подобные «специалисты» не находились бы в камарилье, окружавшей начальство и вполне уместно было считать их присутствие «вторым постоянно действующим фактором». Водились они и среди своих.

…Последнюю пару сборок, по просьбе начальника лаборатории грозового электричества ВГИ А. Аджиева, приберегли для провоцирования молниевых разрядов. Когда пришло сообщение о приближении грозы, мы выехали на гору, через которую должно было пройти грозовое облако. Аппаратуру успели развернуть под навесом из полиэтиленовой пленки, и, когда облако влажной ватой окутало окрестности, бухнул первый подрыв, а потом (при пониженном напряжении, потому что влажность грозила пробоем) — второй. С метеорологического радиолокатора ВГИ по рации передали, что подрыв сборки «спровоцировал разряд». Как «спровоцированную» молнию отличили среди других — осталось невыясненным, потому что вокруг вагончика, в котором располагались экспериментаторы, и без всяких «провокаций» то и дело хлестали сильные разряды. Только потом пришло осознание, насколько опасной была эта авантюра.

Летняя сессия в Кызбуруне-3 принесла много информации. С антенн были получены осциллограммы сигналов амплитудами в несколько вольт и дух захватывало от предвкушения, каковы будут сигналы, если вместо нескольких сот джоулей от жалкой батареи, имевшийся на полигоне, магнитная энергия в излучателе будет увеличена до «оптимального» уровня в сотни килоджоулей. Достичь этого, не выходя за отведенные для боеприпаса габариты, можно было, применив взрывомагнитный генератор, причем не такой, в котором имплозия сжимает лайнер к оси, а такой, который может усиливать ток во многие сотни раз, то есть — спиральный (СВМГ).

5.8

Визит в центр разработки ядерного оружия. Первая открытая публикация об излучателе

Нельзя сказать, что первые из созданных в нашей лаборатории СВМГ никуда не годились. Их обмоточные данные подбирались с помощью специального прибора (рис. 5.9). Позже его писание было опубликовано в журнале «Приборы и техника эксперимента» и скопировано шведской Организацией оборонных исследований вскоре после того, как подписчикам поступил этот журнал, переведенный на английский язык. Аспирант-швед в тезисе своей диссертации описал воспроизведенный прибор, но поступил корректно: привел ссылку на первоисточник.

Рис. 5.9

Схема прибора для измерения индуктивности и осциллограмма ударно-возбужденных колебаний.

В металлической трубке 1 размещены два элемента: коммутатор 2 и конденсатор 3. На трубку надет конус со скользящим контактом, имитирующий расширяемую взрывом трубу СВМГ. Когда коммутатор срабатывает, возникают колебания в контуре, включающем эти два элемента и исследуемую индуктивность. Вычислить индуктивность по их периоду не составляет труда (из этого значения вычитается собственная индуктивность прибора, определенная в режиме, когда он был «закорочен»). Начав процесс измерений с нагрузки, можно изменять шаг витков секций, подбирая требуемый закон изменения индуктивности соленоида по его длине.

В паре опытов во время летней сессии на полигоне Кызбурун-3 был достигнут ток, превышавший полтора миллиона ампер через индуктивную нагрузку в 30 нГн. Однако полагать, что за полгода удастся достичь уровня, которого коллективы компетентных специалистов добивались десятилетиями, было бы непростительной самоуверенностью. Наибольший опыт в области магнитной кумуляции был накоплен во ВНИИ экспериментальной физики (ВНИИЭФ) — центре создания ядерного оружия, письма в который адресовались в не обозначенный на картах город Арзамас-16.

Передать разработку СВМГ этой организации представлялось рациональным: задачи лаборатории и без того были сложны. Стараться же расширить их круг, увеличивая численность сотрудников, вряд ли было целесообразно: опыт показывал, что от этого продвижение к цели ощутимо не ускоряется. Одной из проблем был часто встречавшийся комплекс исполнителя: выполняя долго какую-нибудь работу, человек быстро убеждал себя в своей незаменимости. Например, рабочий, найдя ошибку в чертеже или предложив мелкое улучшение, начинал считать себя лучше разбирающимся в проблеме, чем те, кто давал ему задания. Государство всемерно способствовало развитию подобных настроений, льстиво подтверждая их цитатами из марксистско-ленинских опусов. Небогатые логикой установки на руководящую роль рабочего класса прославлялась в многочисленных песнях, иногда с гордыми, но, по-видимому, не совсем верно адресованными, такими, например, сентенциями: «А без меня, а без меня тут ничего бы не стояло…» — казалось бы, такой эффект должен был бы скорее заинтересовать медицинских работников, специалистов по восстановлению репродуктивной функции у мужчин. Развитию аналогичных комплексов у инженерно-технических работников государство отнюдь не способствовало, и потому нечастые их проявления удивляли и веселили. Например, выезжая на испытания с емкостными и рупорными антеннами, понимая, что с такими приборами полноценной информации не получить, человек, тем не менее, убеждал себя в том, что в стране не найдется и полутора десятков специалистов с квалификацией, равной его собственной. Попытки устранить противоречие между самооценкой и фактами за счет заимствования чужих результатов приводили к демонстрации еще большей беспомощности.

Налаживание связей с ВНИИЭФ было непростым делом: мешали барьеры секретности. Помог случай.

1987 был годом реорганизации советского военно-промышленного комплекса и ЦНИИХМ посетил недавно назначенный министром оборонной промышленности Б. Белоусов — чтобы лично ознакомиться с работами, проводимыми в центральном институте отрасли. Радиоинженер по образованию, министр проявил интерес к докладу об электромагнитных боеприпасах и спросил, что можно сделать для ускорения работ. В числе других мер, было названо и установление контактов с ВНИИЭФ. Оформление пропуска после указания министра пошло быстрее и 15 октября я ступил на землю древней Саровской пустыни[106].

Уже первые контакты с учеными ВНИИЭФ: В. Демидовым, С. Паком, Б. Гриневичем, Л. Пляшкевичем, А. Кравченко, Г. Волковым, В. Стрекиным, А. Скобелевым оказались весьма полезными. Компетентные специалисты и радушные люди, они были готовы оптимизировать СВМГ, но эту работу имело смысл начинать только после того, как не останется сомнений, какие параметры токового импульса необходимо обеспечить в нагрузке — ЦУВИ. Методики измерений больших токов в ВНИИЭФ были отработаны до мельчайших подробностей и делегация ЦНИИХМ получила приглашение провести там испытания.

В 1987 году у теоретиков появилась, наконец, более-менее полная модель сжатия магнитного поля в монокристалле, не противоречившая экспериментальным данным. Была подготовлена первая статья о ЦУВИ (опубликована в «Докладах Академии наук» в июне 1988 г.). Цензуру удалось перехитрить, заменив слова «электромагнитное излучение» на «диссипативные потери электромагнитной энергии».

5.9

Приказ двух министров. В роли детектива. Тяжелая неудача на Ладоге и луч надежды в Фаустово

Источник питания излучателя — СВМГ — в свою очередь нуждался в начальной энергии. Никакие другие устройства не могут конкурировать с системами постоянных магнитов в том, что касалось простоты и надежности. Специалист ОКБ «Спецмагнит» Я. Рабинович рассчитал магнитную систему, в которой магниты были расположены так, что внутри обмотки СВМГ их поля суммировались (рис. 5.10). Но и такие ухищрения не позволяли повысить энергию начального поля в СВМГ до величин, превышающих джоуль — слишком мала остаточная магнитная индукция даже в лучших материалах, таких как «железо — неодим — бор». Тем не менее, производство магнитных систем началось: расчет был на большой коэффициент усиления энергии в СВМГ. Одновременно шли приготовления к первым испытаниям на святой саровской земле.

Эти испытания начались 17 апреля 1988 года. Удачи в опытах со сборками Е-9 были редки, поскольку конденсаторную батарею ВНИИЭФ заряжали до энергии 2 МДж. Частые неудачи приписывали пробоям, но уверенность, что совместными усилиями они будут устранены, крепла. Очень надежно работали сборки ЕХ-10 на постоянных магнитах. Эйфория привела к тому, что был подготовлен и 23 июня подписан «приказ двух министров»: уже упоминавшегося Б. Белоусова и министра «самого среднего из всех возможных машиностроению», Л. Рябева. В приказе речь шла об ускорении работ и были закреплены области ответственности: ВНИИЭФ — разработка СВМГ, ЦНИИХМ — разработка излучателя.

Рис. 5.10

Система постоянных магнитов, предназначенная для создания начального поля в СВМГ. Ориентация элементов системы такова, что внутри спирали поля элементов складываются, а вне спирали — вычитаются.

Сразу после испытаний в Сарове пришлось попробовать себя в роли детектива. На складе одной из войсковых частей произошел подрыв осколочно-фугасной боевой части ракеты, погиб часовой, разлетевшимися ошметками металла был ранен еще один. «Красная» (шифротелеграмма) из министерства вызывала ассоциации с крылатыми словами: «Товарищ Шурик! Самое главное: Нина просила, чтобы это сделали именно вы!». Я опоздал к началу и вся черновая работа была уже проделана: личный состав многократно прочесал окрестности склада с задачей собрать предметы, которые имели отношение к случившемуся. Все собранное было разложено на больших кусках брезента в ангаре. Ощущался запашок: в рвань металла некоторых осколков была втиснута взрывом уже начавшая разлагаться человеческая плоть. Все более-менее крупные останки часового были собраны в цинк, лежавший где-то на льду, но перегружать нервную систему таким зрелищем не хотелось. Поверхностно осмотрев искореженные: автомат, пряжку ремня, россыпи готовых поражающих элементов, рваные куски стали, силумина и прочее, я решил, что все это малополезно для установления причин и вышел на воздух…

Заседания комиссии проходили после обеда. Считалось, что утром все «изучают вещественные доказательства», но так делал только тот, кого за свисавшие с крупного носа очки с толстенными линзами прозвали Четырехглазым. На заседаниях комиссии шли бои «на каждом километре» — представители фирм и ведомств любой ценой старались избежать оргвыводов в свои адреса. К счастью, такой задачи передо мной поставлено не было и я, вначале даже с интересом, послушал, как один из бойцов невидимого фронта, запинаясь и неправильно расставляя ударения, докладывал: «…Опросом агентуры установлено, что вблизи вэче неоднократно останавливалась автомашина с пассажирами, говорившими с иностранным акцентом». Когда невидимые фронтовики стали требовать от специалистов заключение о том, возможно ли «с помощью лазера, размещенного на автомашине, поджечь склад на территории вэче», появилось ощущение упадничества в деятельности комиссии. На следующее утро я «изучал доказательства», прикорнув на солнышке…

Показалось, что я разбужен фанфарами Иом-Киппура — дрёму развеяла картавая речь: «Пгостите, я подумал, вам будет интегесно взглянуть: какой стганный осколок!». В неправедном раздражении, мысленно посоветовал: «Думай как можно меньше, Спиноза[107] е… ая! Очки бы тебе пластилином натереть, рыло навозное!» — и взял искореженный кусочек.

Он стоил того: характерные зубцы говорили о его «прошлой жизни» — он был элементом штык-ножа; еще более важными были следы течения металла — такое могли вызвать только чудовищно сжатые газы очень близкой детонации мощной взрывчатки. Стало стыдно: всего этого Четырехглазый — специалист по ПИМам[108] не знал, но именно его интуиция и настырность решили все.

Зайдя в Особый отдел, мы передали, что есть информация и я залюбовался довольно старым плакатом. На нем разномастная толпа пёрлась к чему-то, интенсивно сиявшему за горизонтом. Возглавлял толпу блондин в рабочей спецовке; в его вытянутой руке сиял хромированный шар с четырьмя торчащими проволоками. Блондин подался вперед, как говорят метатели — «навалился» на свой снаряд, так что изображение вполне могло быть помещено и в учебник по легкой атлетике с подписью: «Финальное усилие должно заканчиваться за линией вертикали, проходящей через центр тяжести спортсмена. После выталкивания ядра, спортсмен совершает компенсаторные движения, чтобы не выйти за пределы круга». За блондином шла мать, могучими руками вздымающая дитя, очевидно опасающаяся, что, вытолкнув спутник и совершая компенсаторные движения, блондин заедет ребенку пяткой в харьку. Далее, уже на безопасном расстоянии, следовали: некто в вышиванке, с огромным снопом колосьев, гражданин с кавказскими усами в фартуке сталевара, хрупкая смуглая девушка с коробочкой хлопка и многие, многие другие. За этим, довольно-таки беспорядочным, шествием, не скрывая злобы, издалека наблюдали двое: сухопарый старикашка в каске со знаком доллара на ней, приобнявший кургузую ракету с буквой «А» на боевой части, а также узкоглазый плюгавый мужичонка, сжимавший в одной руке нечто, напомнившее берданку, в другой — красную книжечку-цитатник. Подпись настоятельно рекомендовала:

И помешать нам в победном движенье

Пусть не пытается враг!

Мелькнула тревожная мысль: «А вдруг все же попытается, бляссука?» и возник образ Л.П. Берии — «видного деятеля советского государства», а впоследствии — расстрелянного «врага народа, английского шпиона». Он посверкивал пенсне и с гадливой улыбкой уверял: «Попытка — не пытка!» — и тут сложно было не верить признанному специалисту, по крайней мере, в том, что касалось второй части высказывания. Впрочем, наглядная агитация предусматривала, как действовать и при таком, гораздо менее желательном, развитии ситуации (рис. 5.11). Плакат, правда, был не без неточностей: изображенная на нем ракета имела сходство с изделием 5В27 зенитного комплекса С-125 «Нева», а демонстрировали намерение ее боевого применения наземной цели. Но тут же вспомнилось: моряки Пятой оперативной эскадры, сопровождавшие в Средиземноморье американские авианосноударные группы, научились поражать надводные корабли морским вариантом этого комплекса (М-1) и в ситуациях, когда требовалась быстрая реакция на обстановку, более полагались на его зенитные, чем на противокорабельные ракеты. Так что одеть отважного воина следовало в бушлат, а не в шинель.

Рис. 5.11

Варианты применения сухопутного и корабельного зенитно-ракетного комплекса.

…В загаженном мухами окне я увидел стремящегося к нам, дожевывающего что-то главного «фронтовика». Я еще не успел объяснить смысл следов на осколке — а уже забегали, как муравьи, офицера́ с личными делами. 00 мгновенно стал центром всей жизни вэче. Туда повели земляков и дружбанов часового — «сымать показания». Ранее отпиравшиеся, воины выходили понурые, «во всем признавшиеся». Некоторые плакали.

Совершая послеобеденный моцион на полигоне, пришлось наблюдать обучение покиданию автомашины на малом ходу. Первым спрыгнул обучающий — лейтенант. Он сгруппировался, четко приземлился и даже не упал. Прыгнувший же за ним боец с глухим звуком шмякнулся прямо на живот. Естественный порыв — оказать помощь — был подавлен действиями лейтенанта: он слегка попинал упавшего ножками и краткими, энергичными выражениями заставил его встать.

Тут окрестности содрогнулись от мощного звука артиллерийского выстрела.

Стреляли гаубицы. Чтобы отличать артиллерийские стволы по «голосу» опыта не хватало, но траектории пролетавших высоко над головой снарядов были навесными, гаубичными — я знал это из прочитанной в детстве отцовской книги «Артиллерия», изданной в 1938 году для младших командиров, в которой с изумительной наглядностью разъяснялись основы стрельбы. Снаряды, удаляясь, еще набирали высоту; вдалеке хлопали их разрывы. Удивил звук полета, совершенно не похожий на свист, который можно услышать в саундтреке кинофильмов. Это было шипение, становившееся то громче то глуше. Частота изменений интенсивности звука была около десятка герц. Конечно, кино не может рассматриваться как надежный источник информации о физических, а тем более, исторических явлениях и пришлось задумался над результатами наблюдений. Объяснить шипение было легко — это были акустические колебания, порожденные локальными сжатиями и разрежениями воздуха при полете снаряда. А вот модуляция шипения… Очевидно, она происходила из-за прецессирования. Дело в том, что снаряд, благодаря нарезам в канале ствола, приобретает существенную (около 500 оборотов в секунду) скорость вращения вокруг оси. Вращение стабилизирует полет снаряда — он не кувыркается. Но действие внешней силы — сопротивления воздуха — приводит к прецессии: ось, вокруг которой вращается снаряд, тоже начинает вращаться (рис. 5.12). Это-то движение и является причиной периодического смещения зон различной слышимости в пространстве. Наблюдать прецессию можно на детском волчке, раскрутив его, а потом попытавшись нажимом пальца изменить ось его вращения.

Рис. 5.12

Вверху — разрез ствола 150-мм германской полевой гаубицы. Видны нарезы, сообщающие снаряду вращение в канале ствола при выстреле. Ниже — 76 мм снаряд пушки системы Гочкисса (вторая половина XIX века). Следы нарезов на ведущем пояске указывают: снаряд вращался по часовой стрелке (если посмотреть ему вслед). Составляющая силы сопротивления воздуха (на левом снимке обозначена желтым цветом) старалась «приподнять» нос снаряда. Такое действие должно привести к опрокидыванию и последующему «кувырканию», но, благодаря «эффекту волчка», быстро вращавшийся снаряд разворачивал нос не вверх, а перпендикулярно действующей силе — на читателя. На этом движение не заканчивалось и сила сопротивления воздуха действовала уже на снаряд, нос которого был развернут. Она разворачивала его далее, в направлении, соответствовавшем верху рисунка. Непрерывные развороты приводили к прецессированию — вращению оси снаряда вокруг линии, проходящей через центр тяжести (нижний снимок).

Полную впечатлений прогулку прервал непонятно как отыскавший меня посыльный сержант: «Здрражела… Ррразршитбратитьсь… Увас упросють зайтить у особотдел!» В 00 мне торжественно предъявили полиэтиленовый пакет — заначку несчастного часового. Она была обнаружена даже не в вэче — опасаясь, что будет заложен стукачами, воин хранил ее в укромном месте на ближайшей железнодорожной станции, рассчитывая забрать при посадке в дембельский поезд. Химнализ кусочков вещества не требовался: шипящее пламя при поджигании и характерный цвет флегматизатора четко указывали на состав, которым снаряжаются боевые части ракет. Паренек задумал знатную рыбалку на родине и, во время своих караулов на складе (он сам напрашивался на них — это было установлено), непостижимым образом преодолев сигнализацию, сняв заглушку БЧ, отколупывал кусочки взрывчатки, пополняя заначку при увольнениях. Неосторожное движение штык-ножа вызвало ее горение (редкий, но встречающийся случай!), в замкнутом объеме быстро перешедшее в детонацию…

…17 августа команды испытателей ЦНИИХМ и ВНИИЭФ прибыли на остров Коневец. С доставкой ракет моряки запоздали и было достаточно времени, чтобы побродить по острову. Раньше тут, как и в Сарове, располагался монастырь и по всей территории были разбросаны часовенки и монашеские скиты. Одна из таких часовенок была без «луковки» (рис. 5.13): та валялась рядом. Местный старожил рассказал: сразу после полета Гагарина, политработники поощряли вандализм солдат-строителей (в основном — азиатов), слали в Ленинград донесения о том, что воины, «убедившись в отсутствии Бога», стали «бороться с поповщиной». Очень интересно было осматривать проросшие вереском развалины финских береговых батарей (до «зимней» войны Коневец принадлежал Финляндии), а однажды попался редкий сувенир. Гильза патрона к русской трехлинейке, выпущенный в том самом 1917 году, была явно не русского происхождения! Много позже я встретил в редакции журнала «Мир оружия» специалиста по стрелковым боеприпасам и тот разъяснил, что патроны для трофейных русских винтовок производились в Германии. Ими, наверное, и вооружили бойцов финского шюцкора, дравшихся с большевиками.

Рис. 5.13

Часовенка с сорванной луковкой на о. Коневец (сверху) и донце гильзы от патрона к русской трехлинейке, изготовленного на германском заводе «Deutsche Munitionsfabrik» в Карлсруэ, в 1917 году.

Хотя вода Ладоги была уже холодной (9-10 градусов), мы с удовольствием купались. Подплывали на шлюпке и к затопленным кораблям, стоявшим недалеко от берега (рис. 5.14). Это были германские тральщики, на них сохранились даже проржавевшие крупнокалиберные пулеметы. Все удивлялись, как корабли попали на Ладогу, и только много лет спустя я узнал, что такие экскурсии были небезопасны: корабли привели сюда по каналам с Новой земли, где они служили мишенями при испытаниях ядерного оружия, а значит, нейтроны ядерного взрыва должны были вызвать в их металле заметную наведенную активность.

Рис. 5.14

На заднем плане — германский тральщик, служивший мишенью при испытаниях ядерного оружия на Новой земле.

Наконец, на остров доставили ракеты. Моряки не обманули: одна из них — ЗМ80 «Москит»[109] (рис. 5.15) была действительно новой, недавно принятой на вооружение, а вторая — «Термит» — модификацией уже знакомой П-15. Перед испытаниями арзамасцы, прибывшие со своими СВМГ, дали твердое обещание, что энергообеспечение нагрузки в 100 кДж («как в Черноголовке») они обеспечат при любых обстоятельствах, а, если надо — получат и на порядок большую энергию. К сожалению, свое слово они сдержали. Постарались и мы: в излучателях не было ни одного пробоя. Вследствие этих «достижений», не наблюдалось ни эффектов облучения в мишенях ни сигналов с антенн. В опытах сделали небольшой перерыв, вернулись с новыми сборками, снова загрохотали взрывы с тем же нулевым результатом. Испытания были провалены и «заслуга» эта принадлежала мне, как начальнику лаборатории.

Рис. 5.15

Выгрузка противокорабельной ракеты «Москит».

…В последний день командировки я обнаружил пришпиленный над своей кроватью пасквильный листок (рис. 5.16). Пущала, ох пущала в умы едучую слюну, злоебучая вурдалачья срань! Не подкалиберные ломы, «закусив»[110], прошили наклонную, как ленинский лоб, краснозвездную броню, не суетливые нейтроны проскочили ее, анлевировав верных защитников, а изъязвили их души подернутые мерзким хрипом забугорные радиоголоса!

…Главное — неясна была причина неудачи, ведь энергия в излучателе была «как в Черноголовке»! От мрачных мыслей отвлек звонок приятеля Н. Биюшкина, начальника сектора в НИИ авиационных систем, центральном институте авиационной промышленности: тот просил провести испытания стратегической крылатой ракеты Х-55, аналога американского «Томахока». Это была не очень выгодная мишень, потому что ее система наведения была инерциальной[111] но отказывать приятелю не хотелось. На испытания в подмосковный поселок Фаустово потащили несколько Е-14 (новых сборок), несколько Е-9 и довольно маломощную батарею конденсаторов.

Рис. 5.16

Автора карикатуры вычислить было легко: из всех нас он один хорошо рисовал. Когда настал день расчетов по карточным долгам, он предложил мне пейзаж о. Коневец, написанный маслом, который я с удовольствием принял вместо денег и храню. Впоследствии «карикатурист» (на нижнем снимке — рядом с автором книги) стал профессиональным художником, его выставки проходят в Санкт-Петербурге. Здоровья и творческих удач тебе, Алексей!

Сборки Е-14, в которых начальный (и большой) ток в излучателях обеспечивали СВМГ, сработали без особого эффекта, но когда стали подрывать Е-9, начались сбои в бортовом компьютере ракеты. Группа Биюшкина фиксировала параметры облучения с помощью очень надежного прибора, предназначенного для регистрации ЭМИ ЯВ.

Хотя измерялась только низкочастотная составляющая излучения, не было никаких сомнений, что излучение сборок Е-14 уступало по мощности несравненно хуже обеспеченным энергией старомодным Е-9. В последний день испытаний, проходивших в тридцатиградусные морозы, Биюшкин уличил разработчиков ракеты в том, что они отсоединили перед опытами радиовысотомер, но это проявление «первого постоянно действующего фактора» не удивило.

Пожалуй, эти испытания были лучом надежды среди ложных успехов и явных провалов 1988 года!

Все подтвердилось в феврале 1989 г. в ходе испытаний в Арзамасе-16, где был нащупан, наконец, оптимальный для излучения уровень энергии — менее килоджоуля!

5.10

Опыты со сверхпроводниками. Взрывы выбивают стекла и магнитное поле из железных пластин

В ходе февральской и апрельской сессий проводились не только нудные опыты по оптимизации ЦУВИ. Попросил о помощи Слепцов из НИИВТ: он хотел определить критические токи в создаваемых его лабораторией высокотемпературных сверхпроводниках — микронной толщины пленках из YBa_2Cu_3O_7, нанесенных на подложки из искусственного сапфира. Как предполагал Слепцов, токи, при которых такие пленки должны переходить из разряда сверхпроводников в плохие изоляторы, составляли килоамперы. Но скачки сопротивления ведут к скачкам тока в контуре, что не могжет не сопровождаться существенным изменением магнитного момента, второй производной которого по времени, как известно, пропорциональна мощность РЧЭМИ. Пришлось попросить, чтобы пленки были напылены на сапфировые подложки в виде колец…

Ценность сверхпроводникового излучателя (рис. 5.17) состояла в том, что его можно было сделать невзрывным (например, получив импульс тока в соленоиде от кабельного формирователя), и в этом качестве использовать для исследований воздействия сверхширокополосного РЧЭМИ на электронику в лабораторных, а не полигонных условиях, что во многих случаях более удобно.

Рис. 5.17

Схема излучателя с переключающим элементом из сверхпроводника и элементы «сверхпроводникового» излучателя: соленоид с подводящими кабелями (их много — чтобы снизить сопротивление) и кольцо из сверхпроводника.

Одновитковый соленоид из меди 1 окружает кольцо 2. Оба погружены в жидкий азот 3, где кольцо обретает сверхпроводимость. Источник тока формирует в соленоиде 1 импульс с коротким (в сотню наносекунд) фронтом.

Индуктивность соленоида вначале мала, потому что внутри него находится сверхпроводящая вставка, поэтому возрастание тока определяется только возможностями формирователя. Магнитное поле сосредотачивается в узком зазоре между сверхпроводником и соленоидом: в сверхпроводник оно не может проникнуть, потому что там индуцируется ток, полностью его компенсирующий, а в соленоид из меди хоть и проникает, но медленно. Когда ток в сверхпроводнике превышает критическое значение, возникает фазовый переход, по одну сторон которого пленка еще сверхпроводящая, а по другую — проводит плохо. Фронт перехода двигается от периферии кольца к его оси. Как оказалось, скорость этого движения довольно велика (десяток километров в секунду или сантиметр в микросекунду), но слабо зависит от индукции внешнего магнитного поля. Это позволяет за те доли микросекунды, пока магнитное поле «ест» сверхпроводимость кольца шириной в несколько миллиметров, успеть «накачать» существенную энергию в соленоид. Когда же фронт фазового перехода достигает внутренней границы кольца, ток, а значит, и магнитный момент меняются очень быстро и эмиссия РЧЭМИ существенна, хотя и уступает по мощности излучению ЦУВИ почти два порядка.

Результаты опытов по определению критических токов в сверхпроводниках были представлены на конференции в Самарканде. Был представлен на международной конференции и доклад об излучателе.

Потом началась серия испытаний на полигоне Кызбурун-3. В новом ЦУВИ — сборке Е-23 — УВ в рабочем теле (РТ) создавалась уже не контактной детонацией, а ударом сжимаемого взрывом лайнера (рис. 5.18), что позволяло одновременно увеличить и магнитное поле и давление ударной волны в РТ, но все равно сборка вместе с конденсатором выглядела так, что никаких ассоциаций с устройством, которое можно разместить в боеприпасе, не вызывала.

Рис. 5.18

Сверху — схема цилиндрического ударно-волнового излучателя, в котором катушка, окружающая рабочее тело (РТ) из монокристалла выполняет три функции:

— создает начальное магнитное поле;

— увеличивает индукцию созданного поля при сжатии взрывом;

— формирует в рабочем теле ударную волну при ударе по его поверхности.

Ниже — осциллограмма производной магнитного поля на оси рабочего тела, снятая с помощью высокоскоростного осциллографа. «Хлыст» соответствует сжатию поля после удара лайнера по поверхности РТ. Видно, насколько ударная волна сжимает поле быстрее, чем лайнер, жалкий сигнал от сжатия поля которым — на уровне высот меток времени (ср. с осциллограммой рис. 4.13). Справа — ЦУВИ (в верхней левой части снимка) подключен к высоковольтному конденсатору (вес — 120 кг), ток разряда которого создает в рабочем теле из монокристалла необходимое для эмиссии РЧЭМИ магнитное поле.

Не «выручал» и СВМГ с постоянными магнитами: коэффициент его усиления в этом случае должен был составлять десятки тысяч и боеприпас получался слишком длинным для большинства носителей.

Исследовались также ЦУВИ, увеличенные в два и три раза — для получения данных, необходимых теоретикам Бармина для расчетов некоторых важных частных случаев. Идея опытов заключалась в следующем: не все интересующие параметры можно было измерить напрямую, но предполагалось подобрать такую комбинацию этих параметров, которая согласовывалась бы с расчетами для всех трех сборок различных размеров. Взрывы в Кызбуруне-3 в те дни были значительно более мощными, чем ранее, в соседнем поселке лопались стекла и перестали нестись куры.

5.11

Воспоминания о быстрых гармониках

…Теоретик М. Г. Целкачев рассматривал различные варианты работы СВМГ, в том числе и на емкостную нагрузку. При обсуждении этого варианта внимание привлекла зависимость тока от времени. Она была необычной — весьма далекой от синусоиды — и вспомнилось, с какими проблемами пришлось столкнуться в НИИАА при передаче сигнала по кабелю. Несущая частота (с которой происходила смена полярности тока) даже при минимальных значениях индуктивности ВМГ и емкости нагрузки едва превышала десяток мегагерц, что было недостаточно для эффективного излучения (соответствующая длина волны на два — три порядка превышала размеры устройства), но для «быстрых» гармоник это соотношение обещало быть более благоприятным. Для расчетов мощности излучения, как всегда, не хватало знаний о нескольких параметрах. Получить информацию о них можно было только в ходе приближающейся серии испытаний.

Летняя (1990 г.) серия испытаний на полигоне Кызбурун-3 отличалась от других тем, что впервые для измерения частотно-мощностного распределения (спектра) РЧЭМИ впервые использовались специально разработанные спектрометры (рис. 5.19). Они были предназначены для измерений только в узких «полосах» (пропускание было существенно лишь для РЧЭМИ с частотами, отличавшимися примерно на 5 % от «центральной»), а в остальных диапазонах, которые, по оценкам, охватывали три-четыре частотные декады (от десятков мегагагерц до десятков гигагерц), эффективные фильтры препятствовали приему. Значение мощности РЧЭМИ в пределах узкой «полосы» представляло одну точку — каплю в огромном частотном море. Нечего было и думать, чтобы получить таким образом весь спектр, потому что для этого потребовались бы тучи спектрометров, для закупки которых не хватило бы денег, выделяемых Минобороны на исследовательскую деятельность. Но была реальной другая возможность: получив несколько точек, восстановить по ним весь спектр, используя теоретическую модель. «Центральные» частоты спектрометров были сосредоточены в самом «важном» диапазоне: 2; 7,9; 12,1; 17,9 гигагерц, а информация выдавалась в виде треугольных импульсов, причем зарегистрированной мощности были пропорциональны как амплитуда импульса, так и его длительность. Скорость развертки осциллографа подбиралась такой, что, если слишком мощное излучение вызывало «зашкал» (выход сигнала за пределы экрана), то оставался шанс извлечь информацию из длительности импульса. Не лишены были спектрометры и недостатков: блоки были связаны с осциллографами радиочастотными кабелями и на них излучением наводились и накладывались на «треугольники» пресловутые «дребезги».

Рис. 5.19

Сверху — спектрометрические блоки, каждый из которых предназначен для измерения спектральной плотности РЧЭМИ в очень узком частотном диапазоне. Снизу — осциллограмма сигнала с такого блока.

Казалось бы, восстановить весь спектр можно и по одной точке, если теоретическая модель достаточно надежна, а спектрометр — точен. Эта иллюзия опровергалась в каждом опыте: для совершенно идентичных сборок показания спектрометров отличались иногда в разы, что никак нельзя было объяснить разбросом мощности генерируемого РЧЭМИ в пределах очень узкого диапазона измерений. Причина была другая: поскольку расстояние от точки подрыва до прибора было значительным, а полоса пропускания — узка, совершенно незаметный, неконтролируемый поворот сборки по сравнению с предшествовавшим опытом приводил к тому, что в антенну спектрометра «светили» другие лепестки: попадало излучение, характеризующееся отличной от предшествующей совокупностью частот и интенсивностей.

Дело в том, что для различных длин волн имеются благоприятные и неблагоприятные направления излучения. Если «завить» проводник в петлю (изготовить магнитный диполь), то, в зависимости от расположения на нем минимаксов токовой волны, вблизи будут наблюдаться и минимаксы магнитного поля и излучения. Число минимаксов будет зависеть от соотношения длин: проводника, из которого изготовлен диполь и токовой волны, причем, чем большее число минимаксов тока укладывается на длине диполя, тем больше число «лепестков» излучения.

Проиллюстрируем это простейшее качественное описание (рис. 5.20). Цифры под диаграммами — отношения размера петли-антенны к длине волны, а длина ординаты, проведенной из центра любой из диаграмм, пропорциональна плотности потока энергии в направлении ее проведения. Но каждая из этих диаграммы приведена для случая одной токовой волны, а если этих волн несколько? Наложите друг на друга хотя бы четыре диаграммы рис. 5.20, длины волн для которых различаются в пределах всего-то одного порядка! А ведь даже в узком диапазоне измерений спектрометра регистрируется излучение мириадов гармоник. Отражение от земли еще более усложняет распределение.

Выход был один — набирать обширную статистику опытов. Нечего и говорить, что стоил этот процесс недешево.

Рис. 5.20

Сверху — зависимость пространственного распределения излучения простейшего диполя от его размера и длин излучаемых волн (цифры под диаграммами — отношения этих величин, длина ординаты, проведенной из центра любой из диаграмм, пропорциональна плотности потока энергии в направлении ее проведения). Художники (особенно — американские) часто изображают поражение целей РЧЭМИ как удары молнией. Хотя, конечно, РЧЭМИ невидимо, да и пробоя воздуха всеми средствами стараются избежать, достоверность часто приносят в жертву зрелищности, как это сделала редакция журнала Aviation Week, в иллюстрации потока изотропного излучения, формируемого взрывным источником (снизу).

… Опыт готовят долго, но вот датчики и кабели подсоединены, и всех загнали в бункер. Кнопка нажата; на взрыв не смотрят, это опасно. Видна отраженная от стен вспышка. Через доли секунды воздух на мгновение становится тугим и бьет по ушам. Близкая детонация разгоняет соломинку так, что она втыкается в сталь.

Ударная волна сожмет самую прочную сталь, а следующая за ней волна разрежения «растащит» стальной цилиндр, превратив его в подобие полена, разваленного колуном (рис. 5.21), причем внутри «полена» сохранится структура, напоминающая древесные волокна. На дистанции около метра от взрыва поток газов до песчинки счищает почву с корня дерева (иногда этим пользуются, оставляя вблизи заряда «сувениры»; при инструктаже невредно напомнить, что так же чисто могут быть «обдуты» и мышцы с кисти руки). Наконец, гром взрыва умирает, сделав слышным шелест летящих осколков — остатков того, что еще несколькими мгновениями ранее было генератором, собранным вашими руками. Первый взгляд — на осциллографы: есть ли сигналы от датчиков тока, от спектрометров. Потом все бегут к мишеням…

…Внешность ЦУВИ, испытанных в этой серии, изменилась разительно — теперь это было компактные, полностью автономные, вполне подходящие по габаритам для боеприпасов устройства (рис. 5.22). Импульс тока «выжали» из ферромагнитного генератора (ФМГ) — при ударной демагнетизации пластин из электротехнического железа. ФМГ впервые был разработан во ВНИИЭФ и адаптирован для применения в ЦУВИ. Каждую пластину набора надо изолировать (чтобы поле «выходило» по изоляции в обмотку, а не растрачивало свою энергию на нагрев металла вихревыми токами), и, кроме того, образовать из сложенных пластин конус (чтобы труба одновременно ударила по всем ним), для чего используются клинья из бронзы. Сложный ФМГ работал не очень стабильно, но с одного кубического сантиметра набора пластин удалось получить до 0,5 Дж энергии токового импульса!

Рис. 5.21

Стальной цилиндр, «разваленный» волной сжатия и последовавшей разгрузкой.

Но оказалось, что плоды мучений с источниками запитки для ЦУВИ несъедобны, хотя собственно излучатель (Е-23) показал неплохие результаты при воздействии на мины и при его срабатывании была временно выведена из строя старая, а потому довольно стойкая РЛС П-12, располагавшаяся в полусотне метров от взрыва. Повторить эти достижения для укомплектованного СВМГ и ФМГ излучателя не удалось. Причин виделось две: случайная и не очень. Случайная была аналогичной той, которая вызывала разброс показаний спектрометра: неконтролируемые повороты сборки в разных опытах. Другую объясняли расчеты, наконец, завершенные группой Бармина: оптимум излучения характеризовался весьма «острой» зависимостью от начальных параметров, особенно — от индукции магнитного поля в РТ. Даже незначительное отклонение от номинальных значений генерируемого ФМГ тока или коэффициента усиления СВМГ вело к весьма существенным неблагоприятным изменениям в режиме излучения ЦУВИ. Разброс характеристик устройств энергообеспечения была неудовлетворительным: для ФМГ — до 30 % по току, а дня СВМГ (причем даже дня варианта, изготовленного во ВНИИЭФ, где культура производства неизмеримо выше, чем на всех серийных заводах) — около 10 % по коэффициенту усиления. И ФМГ и СВМГ нуждались в кропотливой «доводке», сопряженной с огромным расходом времени и средств…

Рис. 5.22

Слева — схема ферромагнитного генератора начального импульса тока. В ферромагнетиках во взаимодействии с внешнем полем основную роль играют собственные, не зависящие от орбитального движения, магнитные моменты электронов (спины), а атомы связаны в кристаллической решетке. Остаточная намагниченность ферромагнетиков не исчезает и при снятии внешнего поля.

Расширяемая взрывом ВВ 1 труба, прежде чем начать движение по виткам обмотки ВМГ, ударяет по набору 2 железных пластин, в котором системой постоянных магнитов 3 и магнитопроводов 4 создано поле с индукцией около 2 Тл. Удар трубы формирует в железе волну, которая разрушает его доменную структуру, превращая из ферромагнетика в парамагнетик. В парамагнетике реакция на внешнее магнитное поле обусловлена движением электронов на атомных орбитах. Оси моментов электронных токов вращаются (прецессируют) при приложении поля, а, кроме того, упорядочиванию их ориентации мешает тепловое движение атомов. По этим причинам существенное намагничивание невозможно и ранее заключенное в доменах поле освобождается. Оно вытесняется в обмотку 5, где наводит ЭДС, которая и создает начальный ток в ВМГ.

Справа — сборка Е-29 — полностью автономный прототип электромагнитного заряда, включающий ферромагнитный генератор для получения начального импульса тока, усилитель тока (ВМГ) и цилиндрический ударно-волновой излучатель. Рядом — элементы магнитопровода ФМГ.

Состоялся также дебют СВМГ с малоемкостным конденсатором в качестве нагрузки, получившего название взрывомагнитного генератора частоты (ВМГЧ).

.. Как мы знаем, магнитный поток «выпустить» непросто — надо разорвать контур тока, например, взрывающегося ВМГ — да еще успеть изолировать разрыв. Но можно создать изолированный разрыв заранее (рис. 5.23), включив в контур высоковольтный конденсатор: ведь между его пластинами — тот же разрыв. Ток в таком генераторе осциллирует, так как емкость контура существенна, и по мере уменьшения индуктивности частота колебаний возрастает (рис. 5.23,а). Иногда обмотку ВМГЧ делают из нескольких проводов, подсоединяя каждый к отдельному конденсатору: из-за рассогласования токов, излучение[112] рассеивается в этом случае более равномерно. Оценив период колебаний (для единиц микрогенри и нанофарад), получим сотни наносекунд, что не очень благоприятно (волны в сотни раз «длиннее» самого ВМГЧ). Но эти «несущие» волны — не основные в излучении: компрессия поля трубой, давая прибавку тока тем большую, чем выше его мгновенное значение, приводит к появлению «быстрых» гармоник. При каждой осцилляции тока меняется и состав этих гармоник, что естественно — ведь меняются и параметры контура. Так что излучает ВМГЧ не один импульс, а последовательность (цуг) — по числу полуволн тока.

Сделать модель ВМГЧ пригодной для численных расчетов можно, учитывая в ней (в виде эквивалентного сопротивления) интегральные потери на излучение. Причины других потерь — такие же, как и в СВМГ (диффузия магнитного поля, сопротивление изоляции проводов), поэтому их можно определить из осциллограмм тока, который генерируется СВМГ с точно такой же, как и ВМГЧ, обмоткой, но — с индуктивной нагрузкой, и, следовательно, не излучающим (рис. 5.23,6). Из осциллограмм же, полученных при работе ВМГЧ, которые все стали называть «рыбами» (рис. 5.23,а), определили суммарное сопротивление потерь, как излучательных, так и обусловленных иными причинами. Оставалось только найти разность этих величин в каждый из моментов работы ВМГЧ, чтобы получить все данные, необходимые дня спектральных вычислений (графики справа). Нельзя назвать такой метод безупречным, но это было лучше, чем ничего.

Рис. 5.23

Вверху — схема взрывомагнитного генератора частоты (ВМГЧ).

1 — медная труба;

2 — взрывчатое вещество;

3 — обмотка;

4 — высоковольтный конденсатор;

Ниже — осциллограммы: а — производной тока ВМГЧ («рыба» — на жаргоне разработчиков электромагнитных боеприпасов); б — производной тока в спирали с обмоточными данными, точно соответствующими ВМГЧ, но с индуктивной нагрузкой вместо малоемкостной; в — полуволн производной тока ВМГЧ, снятая на значительно более быстрой развертке, чем осциллограмма «а». Закон усиления тока в спирали, замыкаемой трубой, известен из трудов А. Сахарова. На осциллограмме «в» видно, что форма полуволн ломаная, несинусоидальная, а значит, в разложении существенна доля быстрых гармоник. Делают форму колебаний такой бешеные «впрыскивания» тока при сжатии создаваемого им поля (обе эти величины жестко связаны). Луч осциллографа слишком медлителен, чтобы воспроизвести скачки тока, достоверна лишь огибающая — линия, соединяющая токовые амплитуды. Она служит для их нормировки, когда ломаную кривую тока представляют как сумму уже «чистых» синусоид (гармоник). Остальное понятно: для каждой гармоники тока известной частоты и амплитуды вычисляют мощность излучения через спиральную антенну — витки обмотки, в данный момент еще не закороченные ударом трубы. Доля гармоник с частотами от сотен до десятков тысяч мегагерц (много большими частоты «несущей» волны) к концу работы существенно возрастает (красный график справа), растут и потери на излучение, «подсаживая» ток.

Пиковая мощность излучения ВМГЧ меньше, чем у ЦУВИ, но время генерации (десятки микросекунд) на четыре порядка больше и энергия РЧЭМИ даже выше.

5.12

Поражающее

И что есть поражающее? И что даст тебе знать, что такое поражающее?

Коран, сура 101.

Новыми в тех испытаниях были и мишени: мины, вернее, их неконтактные взрыватели, реагирующие на магнитное поле проезжающей мимо бронетехники. Среди них были как современные, так и разработанные еще в начале 60-х годов, но проверенные в боях: вьетконговцы применяли их против американской армии. Мины очаровали всех: они были полностью автономны (питание — от батареек) и легко проверялись постоянным магнитом, а значит, не требовали осциллографирования эффектов облучения и использования для этого кабелей, кои не переводившиеся брехунки по-прежнему трактовали как «антенны», наличие которых делало результаты «недостоверными». Мины размещали по всем азимутам в пределах до полусотни метров от точки подрыва ВМГЧ, после которого они в течение 20–30 минут не реагировали на близкие пассы сильного магнита. За это время через минное поле мог пройти танковый батальон. Правда, затем облученные мины оживали и срабатывали от малейшего прикосновения и без магнита, а иногда — вообще без видимой причины. Даже на спор безнаказанно не удавалось, повернув ключ на корпусе мины, обесточить ее: разъяренное устройство реагировало на такие попытки хлопком контрольного детонатора. Через час-другой чувствительность мин вновь приближалась к штатной. В этих опытах был достоверно зафиксирован эффект, поучивший название «временного ослепления»

— мишень выводилась из строя не «навсегда», а на время, достаточное, чтобы сорвать выполнение ею боевой задачи. Несомненно, нечто подобное произошло и с артиллерийскими взрывателями в опытах 1986 года, к тому же для них достаточная длительность такого эффекта должна бы быть много меньшей, потому что время полета снаряда составляет не десятки минут, а десятки секунд. Кратковременный выход из строя, вероятно, был бы зафиксирован и на расстояниях значительно больших, чем полсотни метров, но конечно, в том случае, если взрыватели были бы проверены сразу после опыта, а не спустя несколько дней.

Одна из основ электродинамики — теорема взаимности: любое устройство принимает волны данной частоты с данного направления тем эффективнее, чем эффективнее оно излучает на данной частоте в данном направлении (а излучает любая электроника, даже и не предназначенная для этого). Так, радар принимает\излучает остронаправленно только на «своей» частоте (правда, боковых «лепестков» избежать все равно нельзя). Чем больше частоты воздействующего излучения отличаются от рабочей, тем более вырождается диаграмма (рис. 5.24): число максимумов растет, но их отличия от минимумов уменьшаются.

Рис. 5.24

Диаграмма излучения/приема, типичная для радиолокатора: а) остронаправленная, для рабочей частоты; б) для частот, на порядок отличающихся от рабочей.

Простота «вырожденной» диаграммы обманчива, потому что иллюстрирует интегральную эффективность приема. Но в достаточно сложном электронном устройстве функционирует множество контуров и у каждого из них есть своя резонансная частота, зачастую существенно отличающаяся от рабочей частоты устройства. Поэтому минимаксы дня отдельных частот существуют и взаимодействие их с такими же в диаграмме направленности источника сверхширокополосного излучения приводит, при его поворотах, к калейдоскопу эффектов в мишени, где каждая последующая «картинка» не похожа на предшествующую.

Казалось бы, самый выгодный вариант — поражение цели излучением ее рабочей частоты, которое преобразуется в приемных трактах очень эффективно. Громогласные авансы дальностей поражения в километры и более это подразумевают, хотя обычно умалчивается о том, что, например, дня ракет с нерадиолокационными головками наведения этот метод не обеспечивает никаких преимуществ. Что же касается целей с радиолокационными головками самонаведения, то уровни их поражения излучением их же рабочей частоты минимальны, это правда, но такая, что «хуже всякой лжи». Для этого надо очень точно совместить пучок РЧЭМИ и крайне узкий «главный лепесток» антенны головки, иначе дальность поражения упадет даже не в разы, а на порядки. Кроме того, борьба с управляемыми ракетами на их собственных рабочих частотах потребует воспитания военнослужащих в духе кодекса Ьусидо[113]: «ослепить» в этой ситуации можно лишь ракету, «смотрящую прямо в глаза» (остальные придется пропустить).

Облучать «со стороны» бесполезно: в главный лепесток попасть нельзя. Даже и ослепленную в нескольких километрах от позиции, но летящую с исправными боевой частью и ударным взрывателем ракету следует «ждать в гости» спустя секунды и промах ее по ранее захваченной цели будет небольшим (рис. 5.25).

Рис. 5.25

Поражение РЛС наводящейся на ее излучение авиационной ракетой. Ракета может «захватить» как главный лепесток диаграммы направленности РЛС, так и один из боковых.

Можно, конечно, восславить «безумство храбрых», но, скорее всего, каждый из восславленных предпочел бы в этой ситуации стрелять ЭМБП. Во-первых, сделать это можно, наплевав ради безопасности на рыцарские манеры, «из-за угла»; во-вторых, что более важно, дальность стрельбы определяется возможностями носителя ЭМБП, соответственно, и цель может быть выведена из строя на большей дальности, а значит — менее вероятно попадание уже неуправляемой ракеты в обороняемый объект.

Теперь попытаемся представить и тяжкую долю тех, кто сам оказался целью РЧЭМИ: кто в страде боевой трудился на, может, и не столь героических, но от этого не менее важных постах операторов РЛС.

Любое электронное устройство на полупроводниковой элементной базе может быть выведено из строя, если только плотность потока мощности воздействующего РЧЭМИ достаточно высока, но пока не известны модели, адекватно описывающие реакцию сколько-нибудь сложного электронного устройства на облучение сверхширокополосным РЧЭМИ. Может наблюдаться кумуляция эффектов и/или самопроизвольное восстановление некоторых схем спустя время от нескольких миллисекунд до часов и даже дней (т. н. эффект «временного ослепления»). Словом, ни к чему тут будут отработанные расчетами до автоматизма навыки замены вышедшего из строя блока исправным: сначала предстоят мучительные раздумья, какой же из блоков надо заменить, а это непросто, особенно — во время боя.

Особенности сверхширокополосного излучения — распространение по всем направлениям от источника и прием целью со всех направлений

— просто-таки горланят об областях военного применения: в боеприпасах, разрывы которых вероятны на любых направлениях относительно цели. Правда, на больших расстояниях, когда воздействующие плотности мощности или энергии РЧЭМИ близки к минимальным эффективным значениям, функциональное поражение становится вероятностным, зависящим от расположения точки подрыва ЭМБП. Но ведь и дня осколков, с увеличением дистанции от подорванного боеприпаса, сплошное поражение целей вырождается в вероятностное.

Многое зависит и от длительности импульса воздействующего РЧЭМИ. Пришлось вспомнить уравнение теплопроводности и эксперименты в НИИВТ по отжигу пластин из кремния. Рассуждения были таковы. Пусть весь тепловой эффект от токового импульса реализуется в области р-п перехода (размеры которого — около микрона). Энергия импульса бесконечно малой длительности (такой, что повышение температуры кремния на расстоянии, сравнимом с микроном, пренебрежимо), нагревающего до данной температуры пластину данной площади, принималась равной единице. Если же энергия выделяется на той же глубине, но в течение большего времени, то существенной становится теплопередача и для достижения той же температуры нагревать придется уже не микронный слой кремния, а и близлежащие слои, что ведет к снижению кпд. Понятно, что от абсолютной величины температуры результаты расчетов не зависят, но, для справки — эта величина должна быть достаточно большой, скажем — 1200 К; этот уровень соответствует плавлению кремния, изменение фазового состояние приводит к растрескиванию р-п перехода, то есть — имеет место необратимый выход полупроводникового элемента из строя.

Профили температуры были рассчитаны и получена зависимость кпд различных временных режимов облучения, из которой следовало, что режимы более длительные, чем единицы микросекунд, неэффективны (рис. 5.26).

Рис. 5.26

Сверху — распределение температур в кремнии при различных режимах тепловыделения в слое микронной толщины (длительность тепловыделения указана).

Пусть весь тепловой эффект сосредоточен в области р-n перехода (размеры которого — около микрона). Тогда импульс бесконечно малой длительности (при которой повышение температуры кремния на расстоянии, сравнимом с микроном, пренебрежимо), нагревающий до температуры, к примеру, 1400 градусов пластину данной площади, должен иметь определенную энергию, которая при дальнейших расчетах принималась равной единице (100 %-ный кпд). Величина 1400 градусов упомянута потому, что этот уровень соответствует плавлению кремния, а изменение фазового состояния приводит к растрескиванию структуры, то есть имеет место необратимый выход полупроводникового элемента из строя. Если же энергия выделяется на той же глубине, но в течение большего времени, существенным становится теплоотвод и для достижения той же температуры нагревать придется уже не микронный слой кремния, а и близлежащие слои, что снижает кпд.

Снизу — относительные эффективности различных временных режимов облучения.

К тому же, уменьшение времени генерации РЧЭМИ позволяет «пропустить» через воздух, избежав его пробоя, большие плотности его энергии или мощности — это тоже важно, почему — будет объяснено через раздел.

Ударно-волновые источники, как формирующие короткие (менее наносекунды) импульсы РЧЭМИ, предпочтительны с точки зрения эффектов их воздействия на цели. С другой стороны, ВМГЧ значительно более прост в производстве, дешев, и надежен. Энергия генерируемого РЧЭМИ в ВМГЧ линейно зависит от начальной энергии зарядки конденсатора и не требуется «ловить» оптимум энергообеспечения.

Очень хотелось совместить положительные качества ВМГЧ с использованием задела, полученного столь тяжелым трудом. Имплозивный магнитный генератор частоты (ИМГЧ) воплощал такую попытку. В нем (рис. 5.27) детонационная разводка ИМГЧ формирует при срабатывании не цилиндрическую, а тороидальную детонационную волну, а вместо рабочего тела из монокристалла на оси лайнера размещен излучающий при срабатывании индуктивно-емкостной контур. При сжатии лайнером магнитного поля происходит процесс, подобный таковому в трансформаторе. Во внутренней катушке при ударе лайнера скачком изменяются и ток и напряжение, а последующее замыкание витков добавляет энергию, которую тут же расходуют излучение и другие виды потерь. На подобном умножении магнитного потока основано получение сверхбольших коэффициентов усиления энергии. В. Демидов, получивший в одном из созданных им СВМГ магнитную энергию, более чем в миллион раз превышавшую начальную, помог автору советами по реализации этого метода для ИМГЧ.

Рис. 5.27

Иллюстрации, поясняющие работу имплозивного магнитного генератора частоты (ИМГЧ):

а — схема генератора: внутри соленоида 1, которому после подрыва кольцевого заряда взрывчатки 2 суждено стать лайнером, располагается катушка 3, а внутри нее — два последовательно соединенных конденсатора 4 (второй из них не виден);

б — фотография «излучающей» катушки с индуктивно — емкостным контуром внутри;

в — осциллограмма производной тока в контуре катушки после удара по ней лайнера. Колебания тока носят довольно причудливый, не похожий на косинусоиду, характер, а это значит, что в них велика доля «быстрых» гармоник.

Время генерации РЧЭМИ для такой схемы оценивалось в пару микросекунд, а начальная энергия ограничивалась только электропрочностью изоляции катушки. Главное же — зависимость выхода РЧЭМИ от величины начальной энергии, «закачиваемой» в катушку близка к линейной и нестабильность работы ФМГ и ВМГ не приводит к фатальным последствиям: выход РЧЭМИ по этой причине меняется незначительно. Такие заряды запускались с помощью метеорологических ракет, в грозовые облака, чтобы провоцировать в них внутренние разряды (рис. 5.28) и нейтрализовать таким образом. Срабатывали ИМГЧ достаточно надежно, но стоимость их оказалась великовата даже для военного применения, не говоря уж о «метеорологическом».

Рис. 5.28

В грозовых облаках имеются области концентрации зарядов разных знаков и можно «провоцировать» внутренние разряды, «добавляя» к и без того значительной напряженности внутреннего электрического поля внешнюю — от электрической составляющей РЧЭМИ. Для этого в облако стреляют ракетой и подрывают внутри него ЭМБП, предотвращая тем самым опасные разряды между облаком и землей.

Контрастом с таким очевидным паллиативом была идея, пришедшая после осмысления результатов, полученных группой Бармина. Из них следовало не только то, что эмиссия РЧЭМИ весьма чувствительна к начальным параметрам сжатия, была выявлена и другая зависимость: чем мощнее ударная волна, тем меньшая начальная индукция магнитного поля соответствует оптимальному режиму излучения. Значит, если максимально форсировать возрастание давления в ударной волне, то для существенного излучения могли оказаться достаточными и значения начальной индукции, создаваемые системой постоянных магнитов, что предельно упростило бы устройство. Быстрее всего давление и другие параметры возрастают в сферически-симметричной ударной волне. Оценки показали, что диаметр заряда должен быть менее дециметра, а значит, требовался сферический детонационный распределитель соответствующего размера. Готового такого не существовало: распределители для ядерных зарядов были значительно больше. Предстояло идти на поклон к специалистам ВНИИЭФ.

По выражению тогдашних борзописцев, «эти дерзновенные мысли ожидали воплощения в крылатый металл», а между тем, в стране происходили важные события…

5.13

Тога патриция на секретаре райкома

Партсобрание в ЦНИИХМ почтил личным присутствием первый секретарь райкома партии. Это был потомственный «партийный интеллигент»: его отец в годы войны был членом военного совета фронта (такой эвфемизм был принят для обозначения должности главного политработника). Сам секретарь окончил МВТУ и считал ЦНИИХМ «своим» потому только, что пару лет проработал там, прежде чем уйти на партийную должность. Сказав, что у коммунистов всего одна привилегия — быть впереди в самых трудных делах, партиец, сформировав на румяном лице строгую гримаску, объявил, что «болтать сейчас не время» и он просит остаться «физически крепких мужчин». Всем уже было известно, что райкомы создают группы для провоцирования драк на митингах демократов, но было любопытно, как противозаконные действия будут обосновывать. Косноязычная речь секретаря изобиловала противоречиями, а в целом — представляла замусоленный набор: советская власть дала вам образование, работу, бесплатное медицинское обслуживание, благодаря ей страна победила в войне, а сейчас её требуется защитить — пусть не с оружием в руках, как наши отцы и деды, а крепкими кулаками…

Наплыла ассоциация: патриций спустился в низы галеры и вещает сидящим за веслами рабам об их завидной судьбе: их научили грести, их кормят, если у кого появятся волдыри — дают дармовой деготь для дезинфекции, а что до кандалов — так это «исторический выбор» их отцов и дедов, победивших в самых суровых испытаниях, конечно же — под руководством патрициев. Мысленно примеренная тога смотрелась на секретаре райкома отлично.

Несвязная речь была прервана репликой одного из слушателей: «Ваша власть посадила за анекдот моего отца-фронтовика в лагерь, из которого он не вернулся. Неужели я пойду за нее на мордобой?» Секретарь суетливо зачастил: «Товарищи, товарищи! Партия честно признала свои ошибки…»

В дискуссию вступил еще один райкомовец, уже совершенно седой. Распаляясь, он рассказал: его отец был лишен имущества как «кулак», семья зимой выброшена в Сибири прямо в поле, братья умерли, потом умерла и мать. Ему стали было сочувствовать, но он, ткнув пальцев в оппонента, заорал: «А я не затаил злобу на советскую власть, как ты, а всю жизнь ее защищал!» Вспомнилось некрасовское:

Люди холопского звания

Сущие псы иногда:

Чем тяжелей наказанье,

Тем им милей господа.

Дискуссия завершилась репликой из зала: «Вот сам и иди драться, если тебе от них мало досталось». Седой райкомовец побагровел, стал сучить руками, что-то верещал секретарь, но кандидаты в мордобойцы начали расходиться.

.. Несколько лет спустя мне попались на глаза строки, описавшие ту ситуацию:

Эс-эс-эр стоял на этих Шуриках,

Но не уважал, держал за дуриков…

… Через пару дней, когда секретарь неумело поносил Ельцина на митинге, раздался свист, полетели разные предметы. Несколько человек прорвались сквозь кордон милиции. Секретарь резво побежал и спрятался в трансформаторной будке — видимо, именно там его ждали самые трудные дела, в которых всегда первым должен быть коммунист.

5.14

Слово «на карандаше». Слишком мощные источники, оказывается, не нужны. Думы о пробое воздуха и электромагнитных боеприпасах

Заместитель директора ЦНИИХМ В. Морозов не раз упрекал начальников подразделений в том, что они не ведут «подготовку научных кадров». Все полагали, что это — дань очередным «ценным указаниям» из министерства. Но однажды, в январе 1991 года, подписывая документы, Морозов задал вопрос в лоб:

— А вы лично могли бы, не рассусоливая, написать докторскую?

— Пожалуйста, поясните, какой смысл вы вкладываете в понятие «быстро», Виктор Александрович.

— Ну, например, за полгода.

Я хорошо помнил «бои на каждом километре», которые еще недавно пришлось вести за кандидатскую диссертацию, а сейчас к докторской меня подталкивали! Но замдиректора не слыл за человека, склонного к розыгрышам.

— Да, могу.

— Надеюсь, вы отвечаете за свои слова, но для памяти делаю себе пометку в календаре.

К сожалению, судьба Морозова сложилась трагически, через год он скончался от рака, поэтому остались неясны мотивы его поступка: то ли он хотел подхлестнуть таким образом других, то ли, предчувствуя свой близкий уход, спешил делать добро.

Все произошедшее вовсе не означало, что Морозов решил обеспечить «зеленый коридор»: через зависть и административные рогатки предстояло пробиваться самому, но стиль руководства замдиректора был жестким и слово следовало сдержать, даже несмотря на то, что административные санкции в данном случае, конечно, не предполагались.

Требования к докторской диссертации иные, чем к кандидатской. Кандидат наук должен продемонстрировать умение самостоятельно вести исследования, а доктор — понимание крупной проблемы и способность систематизировать результаты. В общем-то, такая необходимость назрела: военные нуждались в более четком понимании особенностей электромагнитного оружия (ЭМО), которое не было похоже на то, с каким им приходилось иметь дело. Вспомним, что и применение первых танков было «негромким»: осенью 1917 года англичанам не удалось взять Флескье. После того боя шли годы, такие теоретики, как Фуллер, создавали для танков внешне логичную тактику, подобную морской, с «базами» и «эскадрами», но лишь через два с лишним десятилетия, когда машины повел в бой настоящий знаток — моложавый, с щеточкой усов генерал Хайнц Гудериан — оборона противника затрещала под их гусеницами, как скорлупа.

Высочайший потенциал современной военной техники обеспечила электроника, база которой — полупроводники размерами меньше микрона. Даже небольшие токи «сжигают» их. Индуцирует такие токи РЧЭМИ куда как меньшей энергии, чем наносящие механические повреждения ударная волна и осколки. Стойкий отказ крылатой ракеты происходит при воздействии одного из поражающих факторов с такими значениями плотности энергии (Дж/м):

— осколки весом не менее 1 г каждый — 100000;

— воздушная ударная волна — 50000

— поток РЧЭМИ микросекундной длительности — 1-10.

Правда, в РЧЭМИ преобразуется меньшая доля энергии взрыва, чем «перепадает» осколкам или ударной волне, но все равно его главным преимуществом остается высокая энергетическая эффективность. Обеспечивая большую площадь поражения, ЭМО не нуждается в дорогих и капризных системах точного наведения. РЧЭМИ может повредить электронику, но оставить жизнь экипажу цели, не разбив ее вдребезги.

Бессмысленно создавать чересчур мощный и одновременно малоразмерный источник РЧЭМИ. Конструкция самого источника тщательно изолируется, но и на его поверхности плотность энергии излучения не должна превышать пробивного значения для окружающего воздуха[114], иначе РЧЭМИ не поразит цель, а будет поглощено слоями образованной им же хорошо проводящей плазмы (рис. 5.29). Такой чересчур мощный источник пришлось бы снабжать длинным рупором или дополнительным слоем изолятора, искусственно увеличивая его размер, чтобы снизить плотность энергии РЧЭМИ на поверхности и не допустить пробоя!

Рис. 5.29

Слева — пробой воздуха моночастотным РЧЭМИ однократно сработавшей вакуумного источника И-3000 (снято в темноте камерой с открытым затвором, рупорная антенна расположена слева). Снимок предоставлен В. Д. Селемиром и В. А. Демидовым.

Пробой происходит в том случае, когда свободные электроны успевают за время между столкновениями с нейтральными молекулами получить от электрической компоненты РЧЭМИ энергию, достаточную для ионизации. Далее происходит процесс лавинообразного размножения заряженных частиц (и электронов, и ионов), то есть — образование плазмы.

При нормальных условиях, свободных электронов в воздухе практически нет: они «прилипают» к молекулам кислорода, углекислого газа и паров воды, конфигурация электронных оболочек которых такова, что присоединение электрона энергетически выгодно. Однако энергия связи электрона в отрицательном ионе мала (десятые доли электронвольта) и в сильном электрическом поле отрицательные ионы «отдают» в столкновениях свои электроны.

И на образование электронов, и на ионизацию, и на разогрев плазмы расходуется энергия, а ей просто неоткуда взяться, иначе как быть «отобранной» у поля. Поэтому-то «избыточная», превышающая пробивную, напряженность электрической составляющей РЧЭМИ (на правом рисунке выделена красным цветом) быстро убывает. Когда, наконец, напряженность становится меньше пробивной, она убывает куда медленнее — обратно пропорционально расстоянию от источника.

В приведенном примере самая мощная амплитуда примерно втрое превышает первую из тех, что не вызывают разряд. Мощность РЧЭМИ пропорциональна квадрату напряженности, из чего следует, что около 90 % энергии импульса было израсходовано на бесполезный «фейерверк». Иными словами, за исключением зоны разряда, такую же плотность мощности на равных расстояниях может создать на порядок менее мощный источник РЧЭМИ.

Если бы в поле снимка оказалось изображение какого-нибудь предмета с известными размерами, то оказалось бы возможным получение важной информации: по расстояниям между плазмоидами — о длине волны генерируемого РЧЭМИ, а по расстоянию, на котором разряды затухают — о его мощности. Для пробоя, вызванного не моночастотным, а сверхширокополосным РЧЭМИ, разделения плазмоидов не наблюдается

Излучение ослабляется пропорционально квадрату расстояния, значит, и максимальная дальность поражения жестко связана с размером источника и отношением плотностей энергии РЧЭМИ: пробивной к минимально необходимой для требуемого воздействия на цель (рис. 5.30)! Пробивная напряженность тем выше, чем короче импульс РЧЭМИ (рис. 5.31), так что, применяя источник, формирующий короткие импульсы, можно получить и выигрыш в эффективности действия по цели и сделать устройство более энергоемким.

Рис. 5.30

Если пробоя нет, то плотность потока мощности/энергии РЧЭМИ ослабляется пропорционально квадрату расстояния (как в источнике, так и вне его), значит, и максимальная дальность поражения (R) жестко связана с размером источника (r) и отношением плотностей энергии РЧЭМИ: максимально допустимой — пробивной (Dd) к минимально необходимой для требуемого воздействия на цель (Deff):

Для направленных источников РЧЭМИ в качестве «r» выступает длина, для изотропных «r» — радиус.

… Поразить цель — танк, боевой блок — можно, либо точно попав в нее подкалиберным снарядом, кинетическим перехватчиком, либо не попав, но доставив достаточно близко боеприпас, рассеивающий свою энергию во все стороны: нейтронную боеголовку, мощную авиабомбу.

Если в цель должно попасть излучение направленного источника, то его необходимо наводить. Кроме того, пучок формируемого им РЧЭМИ надо сузить — чтобы добиться максимальной дальности поражения. Сужение пучка неизбежно приведет к тому, что на выходе источника плотность энергии РЧЭМИ приблизится к пробивному значению для окружающего воздуха и далее суживать пучок станет возможным, лишь наращивая длину рупора (например, для двукратного повышения дальности поражения — более чем вдвое).

Рис. 5.31

Уровни плотности потока мощности и энергии импульса РЧЭМИ, приводящие к пробою чистого, сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении на уровне моря. Далее, в пояснениях к критерию «Тысяча длин или радиусов», для краткости упоминается лишь одна из приведенных на графике величин, и подразумевается, что источник максимально форсирован (для импульса формируемой им длительности как плотность энергии, так и плотность потока мощности РЧЭМИ на его поверхности близки к пробивным значениям).

Сделаем обратный ход: расширим до предела диаграмму направленности. Абсолютные значения дальности поражения при этом уменьшатся, но исчезнут необходимости в искусственном увеличении габаритов, в наведении источника на цель.

Пробой — фундаментальное ограничение, с которым ничего нельзя поделать, и, как угодно изменяя конструкцию источника РЧЭМИ, невозможно устранить связь не только его размеров с мощностью, но тех дальностей поражения электроники, которые можно ожидать при боевом применении. В чистом, сухом воздухе на уровне моря цель средней стойкости поражается на дальности, не превышающей тысячу размеров источника (R<100()r)[115]. даже если плотность энергии РЧЭМИ на его поверхности максимально возможная — пробивная.

Для ЭМБП калибра 130 мм оценка в «тысячу радиусов» дает максимальный радиус поражения 65 м, примерно равновероятного по направлениям. Этот радиус на порядок превышает тот, в пределах которого разрывом 130-мм осколочно-фугасного снаряда уничтожается крылатая ракета. А вот для направленных источников РЧЭМИ оценка в «тысячу длин» полна трагизма: они проиграют в дальности поражения равным им по габаритам огневым средствам, например — той же автоматической пушке.

Обычно эти пояснения быстро надоедали высокопоставленным собеседникам и следовала реплика: «Ну и что?». Законы жанра требуют заинтересовать чем-то близким, дорогим и понятным.

Из, казалось бы, отвлеченных физических рассуждений, вырисовывался облик того, что предлагалось заказчикам.

• ЭМБП следует применять в залпе, потому что облучение цели с разных направлений делает более вероятным совпадение лепестков излучения и приема на частотах, к которым цель наиболее чувствительна, да и воздействие на полупроводниковый элемент последовательности токовых импульсов вызывает его деградацию при меньшей интегральной энергии, чем это имеет место для единичного импульса.

• Применять ЭМБП следует в первом ударе, чтобы ослепить противника и обеспечить возможность в дальнейшем добить его огневыми средствами. Отличия ЭМБП от других средств радиоэлектронной борьбы проявляются в том, что цель не может избежать поражения ЭМБП, сменив свою рабочую частоту и даже вообще прекратив работу: токи при воздействии РЧЭМИ наводятся и в выключенной аппаратуре. Цель не становится вновь работоспособной сразу при прекращении облучения, в то время как при подавлении помехами дело обстоит именно так.

• Применение ЭМБП эффективно против рассредоточенных целей, таких как летящий на танковую колонну «рой» кассетных самонаводящихся элементов; при этом подрыв всей завесы ЭМБП можно осуществить одновременно от датчиков облучения, реагирующих на срабатывание любого из ЭМБП, составляющих завесу.

• Габариты ЭМБП допускают размещение их на самых массовых носителях, таких как снаряды ствольной и реактивной артиллерии, оснащение которых ЭМБП обнаружить техническими средствами разведки невозможно. Не главные, но дополнительные поражающие факторы взрывных источников — ударная волна и осколки: в чрезвычайной ситуации ЭМБП можно использовать и как боеприпасы общего назначения. Им можно даже намеренно придать, например, функции бронебойных, разместив в том же ВМГЧ в торце трубы со взрывчаткой медную воронку для образования ударного ядра. Но все же ЭМБП не могут вытеснить из арсеналов огневые средства: признаки поражения после воздействия РЧЭМИ неочевидны и наиболее важные цели необходимо добивать. ЭМБП — обеспечивающие боеприпасы, позволяющие сократить наряд сил и средств, необходимых для достижения целей операции.

Если уж «стрелять» узким пучком РЧЭМИ, то не с самолетов, с километровых высот: там потенциал пробоя разреженного воздуха мал, значит, будет низка и начальная плотность энергии РЧЭМИ, а до земли дойдет пучок, вполне безопасный для цели. Разумнее стрелять «снизу вверх».

Обычно подобные пояснения быстро надоедали высокопоставленным собеседникам и следовала реплика: «Ну, и что?». Действительно, ни студентов, ни заказчиков утомлять подобными рассуждениями нельзя. И если первые, помня о дамокловом мече неудовлетворительной оценки, промолчат, то вторые вполне могут мстительно решить про себя не иметь больше дел с «засирающим мозг». Законы жанра требуют заинтересовать собеседника чем-то близким, дорогим и понятным.

Если пояснения особенностей и перспектив нового оружия были достаточно понятными, а, главное, краткими, они вызывали интерес, но требовали преодоления стереотипов: дело в том, что каждая существующая система оружия оптимизировалась для поражения определенного класса целей, мало отличающихся по уязвимости традиционными поражающими факторами. Например, самолеты и крылатые ракеты поражаются воздушной ударной волной с примерно одинаковым давлением и в осколочных полях с примерно одинаковыми плотностями энергии. Для РЧЭМИ же, как поражающего фактора существует своя шкала стойкости целей, не имеющая ничего общего с уже привычными военным. Так, две модификации однотипной ракеты, одна — с радиолокационной, другая — с инфракрасной головкой самонаведения, поражаются ударными волнами равной интенсивности, а по стойкости к излучению — могут различаться на порядок и более. Это не должно вызывать удивления: и традиционные системы оружия обязаны своим многообразием тому факту, что для уничтожения одной цели достаточно пистолетной пули с кинетической энергией в десятки джоулей, а для другой недостаточно и бронебойного снаряда с энергией в миллион раз большей.

5.15

Подготовка совещания. Кривые пути электронов и тупики источников направленного РЧЭМИ

14 июня 1991 года в ЦНИИХМ предстояло провести совещание по проблемам разработки электромагнитного оружия. Такой шанс не следовало упускать. За несколько недель перед совещанием, пришлось посетить наиболее влиятельных его участников и постараться сформировать у них взгляды, сходные со своими. Сторонников новой точки зрения на ЭМО и его боевое применение оказалось немало, но «выход на арену» с таким номером делал неизбежной конфронтацию с довольно могущественной командой, в которую входили специалисты по направленным источникам РЧЭМИ.

Такие источники создаются на основе вакуумных трубок, в которых движутся электроны. Если движение не равномерно-прямолинейное, оно происходит с ускорением, и, как читатель уже знает из главы 4, в случае заряженных частиц — с излучением. В виркаторе (рис. 5.32), РЧЭМИ генерируется при колебаниях объемного заряда электронов. Для генерации РЧЭМИ мощностью в гигаватты нужно много электронов и эмитгирует их плазма от микроострий, «взрываемых» электрическим полем высокой напряженности. Нужные плотность микронеровностей и проводимость получаются, например, на сломе графита, и, увидев в лаборатории кучу выпотрошенных карандашей, можно предположить, что их грифели использованы в эмиттере. Но главное — надежно изолировать высоковольтные элементы: эмиссия этого типа требует напряжения около мегавольта. Изоляция и определяет габариты: кубометры. Отношение энергии импульса РЧЭМИ к объему у источников вакуумной электроники мало (10-6 Дж\см^3)[116], но вакуумный излучатель может срабатывать многократно. Малый разброс энергий электронов, узкий диапазон частот генерируемого вакуумными излучателями РЧЭМИ позволяют сформировать остронаправленное излучение, но всегда будут и боковые лепестки, опасные для своей же аппаратуры.

Рис. 5.32

Вверху — лабораторный макет и схема виркатора мощностью менее мегаватта. Между эмиттером Э и сеткой С импульсом высокого напряжения формируется электронное облако — виртуальный катод ВК. Электроны ускоряются к сетке, затем замедляются, пролетев сквозь ее ячейки, и колеблются далее относительно сетки вплоть до нейтрализации заряда. Внизу — снятое в темноте свечение плазмы, образовавшейся на эмиттере виркатора при микровзрывах острий в электрическом поле высокой напряженности.

Ясно, что, чем мощнее оружие, тем больше его размеры — это общая тенденция, но мастодонты с вакуумными источниками РЧЭМИ превосходят размерами и орудия особой мощности (рис. 5.33), а ограничение, накладываемое пробоем воздуха, не сулит перспектив их уменьшения. Едва способные передвигаться «электромагнитные пушки» быстро обнаружила бы техническая разведка противника, вскрыв замысел операции. К тому же, пучок РЧЭМИ не заставишь искривиться, а на прямой наводке такое оружие прозвища «Прощай, Родина» не избежит. Да и поразить противника у него будет немного шансов, потому что, если от обычного снаряда защищает броня, то от РЧЭМИ — листва. Полей сражений, где нельзя укрыться в ближайшем кустарнике, найдется немного.

Рис. 5.33

Виркатор гигаваттной мощности Техасского технологического университета.

Разработчики направленных источников и их влиятельные покровители довольно быстро узнали об оценках: максимальная дальность поражения крылатой ракеты излучателем длиной в 1 м — не более 1 км[117]. Вначале подобные оценки угрюмо игнорировались, а наиболее сильным контраргументом был такой: в США разрабатываются мощные направленные излучатели РЧЭМИ и предполагается их военное применение. Равнение на зарубежные концепции — давняя традиция в советской военной науке, но такие доводы были скорее эмоциональными, чем рациональными, тем более что дальности поражения макетами ЭМБП электроники в несколько десятков метров были уже привычны военным, а вот сторонникам направленных источников (рис. 5.34) продемонстрировать дальности поражения даже близкие к километру не удавалось.

Рис. 5.34

На верхнем снимке — автомобиль с источником РЧЭМИ, разработанный фирмой «Рейтеон» (США). Снизу — аналогичная российская машина «Ранец», предназначенная для постановки помех. Габариты машин немалые, но ни одна из них не продемонстрировала способность выводить из строя электронику на километровых дальностях.

Но не всегда исход противостояния решают, как говаривал Остап Бендер, «медицинские факты», потому что новое оружие всегда окружают мифы и иногда они идут в ход в качестве аргументов. Так, в дни конфликта в Югославии во влиятельной газете «Независимое военное обозрение» можно было прочитать: «На вооружении США — электромагнитные бомбы, разрушительное действие которых сравнимо с электромагнитным импульсом (ЭМИ) ядерного взрыва. Этот импульс способен вывести из строя всю электронную технику в радиусе десятков километров… Однако из-за маневренных действий югославской ПВО применение данного оружия не зафиксировано». В те дни собеседник с большими звездами на погонах сравнивал радиусы поражения: «у них — десятки километров, а у тебя — десятки метров». Довод, что «их» данные дня источника разумных размеров нереальны из-за пробоя воздуха, был отметен: «Ядерный заряд не намного больше твоих боеприпасов!» Но оппонент был достаточно эрудирован, чтобы признать: ЭМИ (основную энергию в который вносят гармоники частотами менее 1 МГц) не является ядерным излучением и исходит не из заряда. Условия генерации ЭМИ ЯВ — из плазмоида многокилометровых размеров, о котором уже известно читателю — куда менее жесткие, чем в ЭМБП. «Ну и создай такой же плазмоид, что тебе мешает?» — последовало далее. Знание числа гамма-квантов (10^23 на килотонну тротилового эквивалента), испускаемых при ядерном взрыве и их энергии позволило по минимуму оценить энергозатраты на подобный процесс — они на много порядков превышали энергию ВВ в боеприпасе разумных размеров. Энергообеспечение эффекта могло быть только ядерным. Речь запита о продуктах реакций, радиационных поражениях людей — явных признаках эволюции войны в ядерную — и спор стаи увядать. Аргумент, что войскам не страшен ответный ядерный удар даже мегатонного класса мощности не прозвучал: то, что немыслимая маневренность сербской ПВО, существует лишь в фантазиях журналистов, генералу было известно лучше, чем мне.

Часто для отделения зерен от плевел нужен лишь здравый смысл. Например, в газете «Военно-промышленный курьер» № 40, 2004 г., декларировалась способность устройства массой 5 т излучаемой мощностью 500 МВт поражать высокоточное оружие (ВТО) на дистанции 10 км. Через строку — данные о том, что устройство с массой в 1,5 т и на четыре порядка менее мощное (10 кВт) поражает РЛС на дистанции 500 км. Излучение в десятки киловатт типично для РЛС кораблей и самолетов, но ни в авиации, ни на флоте, не отмечалось случаев, когда «жгли» друг друга работавшие на расстояниях в 500 км РЛС. Они мирно соседствуют за сотни метров друг от друга на мателотах[118] или на аэродромах.

И за рубежом заинтересованные фирмы время от времени тужились продемонстрировать перспективность военного применения электровакуумных излучателей, а, как уже отмечалось, аргумент «что ж, американцы, дураки, что ли?» звучал в высоких кабинетах громко, как грозовой разряд. Во время операции «Буря в пустыне» крылатые ракеты, несущие виркаторы, прорывали иракскую ПВО (Defense News, 15, 1992). Энергия для питания источника отбиралась от двигателя ракеты. Маршевый полет при этом невозможен — у позиции ПВО ракета падала, зато источник успевал «выдать» несколько десятков импульсов излучения. Но и реализация основного преимущества электровакуумного излучателя — способности к многократным срабатываниям — по-видимому, помогла мало, что следовало из унылого: «…Результат не удалось выявить в связи с использованием против РЛС и других средств». Неизвестно, насколько внятно разработчики «электромагнитного „Томахока“» растолковали военным особенности своего оружия, но изъяны в сценарии боевого применения прямо-таки «резали глаз»: если что и вышло у иракских радаров из строя, так это — приемные тракты, но работать-то на излучение РЛС продолжали, а значит — фиксировались электронной разведкой, как действующие. Выбора у офицеров управления, кроме как — добить «Хармами» позицию ПВО, признаков поражения которой они не наблюдали, не было.

Победители в другой иракской кампании как-то неуверенно прогнусавили о дебюте управляемой электромагнитной бомбы (с виркатором и СВМГ) весом около 2 т. Ее применили 26 марта 2003 г. по зданию комплекса телевещания Ирака (рис. 5.35). Передачи прекратились более чем на час. Малиновый звон о радиусах поражения в десятки километров не звучал: бомба была управляемой, а значит — вероятное отклонение директрисы облучения от точки прицеливания — меньше десятка метров. Вопрос, на какое время прекратилось бы вещание после попадания управляемой «двухтонки», но — фугасной, отечественные оппоненты воспринимали болезненно, как издевку, поэтому пусть читатель сам сделает вывод о соответствии такого выбора цели особенностям оружия.

Рис. 5.35

Схема управляемой авиационной бомбы на основе виркатора и взрывной системы его энергообеспечения.

Применение направленного источника в боеприпасе противоречиво: во-первых, такой источник надо наводить на цель, а наличие системы наведения существенно повышает стоимость боеприпаса; во-вторых, поскольку в таком боеприпасе используется ВВ, его срабатывание однократно и не реализуется возможность длительной работы электровакуумного излучателя.

Значит ли все изложенное выше, что разработка направленных излучателей вообще бесперспективна? Нет, просто надо учитывать их особенности, планируя применение. Постепенно разработчики направленных излучателей сами пришли к такому выводу. Для таких излучателей приемлемы, например, полицейские задачи: «отпугивание» демонстрантов на дистанции в сотню метров легкими ожогами и долго — пока есть солярка в генераторе. Полицейская машина может быть и неповоротливой, потому что на демонстрации не приходят, захватив из дома гранатомет, в противном случае для такого мероприятия надо подобрать иное название.

Многократно срабатывающий вакуумный источник может прикрыть бронетехнику с углов, близких к вертикали: высокоточное оружие поражает танки с этих слабо защищенных броней направлений. Рассеяв излучение в пределах нужного телесного угла, можно долго оборонять танк, «временно ослепляя» подлетевшие боеприпасы.

Там, где счет времени не идет на минуты (как идет он у прорывающего оборону противника подразделения), а минное поле не простреливается огнем противника, нет смысла и «ослеплять» неконтактные мины с помощью ЭМБП: это дорого, да и боеприпасы лучше приберечь для боя. Выход — в создании машины разминирования с «долгоиграющим» источником РЧЭМИ (рис. 5.36).

Рис. 5.36

Сверху — разминирование неконтактных мин вакуумным излучателем, работающим в частотном режиме. Обратите внимание на соотношение размера источника РЧЭМИ и расстояния, на котором его излучение вызвало подрыв мины. Снизу — опытный образец такой системы разминирования, созданный германской фирмой Rheinmetall на базе автомобиля высокой проходимости «Унимог» (излучатели установлены на бампере).

Что же касается «электромагнитных пушек» — иногда, подобно Марку Туллию Цицерону хочется воскликнуть «Сам сказал!»

«В последние годы в России были достигнуты серьезные успехи в разработке стационарных исследовательских генераторов, создающих высокие значения напряженности магнитного поля и максимального тока. Подобные генераторы могут послужить прообразом электромагнитной пушки, дальность действия которой может достигать сотен метров и более».

Название этого раздела следовало бы заключить не в одну, а в две пары кавычек, поскольку заимствовано оно из двух источников. Первый из них — фундаментальный труд натуралиста Чарльза Дарвина. Ссылки на его книгу «О происхождении видов» встречались еще в школьном курсе биологии, но ее я не читал, в отличие от другой — «Война, какой я ее знал», написанной американским генералом Дж. Паттоном.

Читатель, вероятно, заметил, что автора миновало восхищение эрудицией чиновников. Хотя все они имеют дипломы вузов, а некоторые — и ученые степени, стоит иногда немалых усилий сдержать смех, выслушивая их поучения. Возможно, что если бы от естественнонаучных знаний зависела успешность их карьеры — трудно было бы найти людей более компетентных. Но требуется от чиновника совсем другое, а что до эрудиции — ему вполне достаточно бывает ввернуть при докладе своему начальству «научное» словцо — для демонстрации, что не утеряна «связь с профессией».

Для «биологического» названия главы о чиновниках есть достаточно оснований.

Огромные их стаи кормятся в отведенных ареалах (отраслях, которые им подведомственны); они организованы в иерархические структуры, отношения в которых от низов до верхов немыслимы без холуйства, а в обратном направлении — без сугубой строгости.

Конечно, не обходится и без борьбы: как внутри — так и межвидовой.

Оружием внутривидовой являются подсиживание, доносительство, иногда грубая лесть начальству, иногда — камуфлированная: нарочитая демонстрация «родства интересов» то ли в теннисе, то ли в горных лыжах; ну и, конечно, интриги — роль питательной среды для них играют совместные выпивки, без способности к которым карьерный взлет чиновника категорически невозможен. Из личного опыта памятно возлияние с участием начальства. Оживленно обсуждались достоинства различных видов спиртного, но иногда искушенными в застольных беседах людьми тема разговора как бы непроизвольно менялась — с принципиальной прямотой вскрывались недостатки тех, кто стоял на пути. Меня пригласили только на тот случай, если будет необходимо подкрепить «правильную точку зрения» с научных позиций. Таковой нужды не возникло, и я провел застолье в молчании. Когда застолье закончилось, организатор, довольный результатом, покровительственно бросил мне:

— Ты чего молчал, как папский нунций? Так никто тебя и не заметит…

— Не специалист я по сивухам…

— А кто тут специалист? Возьми у жены книгу «О вкусной и здоровой пище», да и почитай там о коньяках, о винах…

Не последние роли в стае играют «отдыхоустраивающие», обеспечивающие баню, охоту, девочек. В цене трагики, грозно хмурящие брови, крайне натурально изображающие радение о державных интересах. Плетут тончайшие паутины стратеги, мощно вооруженные знаниями о всех видах связей (не исключая и половые) «наверху». Всегда к услугам и дурковатые смехачи. Если читатель считает, что грибоедовский персонаж

(Упал вдругорядь, уж нарочно…

Смех пуще…

Он — ив третий, так же точно…)

почил в бозе — он наивно заблуждается.

Второстепенные потребности удовлетворяют, приглашая со стороны мастеров культурки. К этой же категории относятся и ученые: они помогают писать доклады, а, при возникновении надобности — диссертации.

Из состава стаи изгоняются в первую очередь те, кто внезапно начинает «возникать» с собственным мнением, но также и те, кто закоснел: примером может служить директор института, который сваливает на подчиненных добывание финансирования. Подобное сибаритство, конечно, в первую очередь разваливает институт, но постепенно отмирают и связи директора, что фатально для обленившегося.

…Каждый в стае жаждет уважения, убеждает себя в том, что оказываемые подчиненными и специалистами «со стороны» знаки внимания — не простые проявления холуйства. Однако объективные подтверждения этому найти затруднительно, поэтому вырабатываются ритуалы, которые посторонним следует изучать и нарушение которых рассматривают как «неуважение». Опять — пример из личного опыта.

Однажды меня вызвали в министерство. Едва я вернулся оттуда и перевел дух — зазвонил телефон: меня срочно хотел видеть заместитель директора. Я приготовился к мелочной нотации в связи с тем, что не уведомил начальство о вызове. В таком обычае есть резон: исполнителя надо проинструктировать, чтобы он не ляпнул лишнее в «сфэрах». Но в данном случае дело было в другом. Дальнейший диалог привожу почти дословно.

— Мне звонила о вас секретарь (далее с придыханием были произнесены имя, отчество и фамилия начальника одного из главных управлений)…

— Она сама позвонила мне и попросила приехать как можно быстрее. Ему была нужна справка…

— Я знаю, речь не об этом. Вы понимаете разницу между тем, когда вы посещаете министерство и испытательную трассу? Ввалились в кабинет даже без галстука…

Тем летом в Москве стояла страшная жара, пот лил ручьями. Правда, начальник ГУ сидел в своем кабинете в темном костюме и при галстуке, но это не было подвигом, принимая во внимание наличие кондиционера. Замдиректора продолжал.

— Приобретите галстучную рубашку, с короткими рукавами, и пусть она всегда висит у вас в кабинете. Не надо своим видом создавать у руководства превратное впечатление об институте…

…Борьба за ареал — смысл и необходимое условие существования стаи. Как и все процессы в живой природе, эта борьба драматична, пример — апокалиптическое редуцирование оборонных ведомств бывшего СССР до жалких отделов в министерстве промышленности. Только Средмаш, изрядно растеряв былое могущество, удержался на краю пропасти. Гарантией от подобного кошмара — связи, простирающиеся на возможно более высокий уровень: до личных охранников, массажистов, тренеров, а, буде возможно — чуть ли не до самого… Чиновник, мысли которого заняты переплетениями этой паутины, пренебрежительно потребует заткнуть рассуждения о «липиздричестве», «термояде» и тому подобное позорное фуфло. Когда же диалога о столь жалких материях не избежать — потребует максимально «сжатого» (понимать следует — упрощенного) доклада. «Все гениальное — просто» не устает повторять чиновный люд всех стран.

…«Президент Зимбабве Роберт Мугабе стал самым высокопоставленным „клиентом“ мошенницы, которая обещала добыть горючее из камней, сообщило агентство Ассошиэйтед Пресс со ссылкой на местные СМИ. В качестве вознаграждения за проявление „дара“ Ротина Мавунга взяла несколько голов крупного рогатого скота. Взамен обманщица обещала добыть топливо из простых камней в лесу рядом с городом Чинхойи. Вместо того чтобы воззвать к духам предков, Мавунга покупала дизельное топливо у водителей грузовиков, следующих до соседней Замбии».

Но не по силам Зимбабве возглавить яростную гонку по столбовой дороге прогресса: еще в 2001 году, академик Э.П. Кругляков вспоминал:

«Семь лет тому назад Борис Николаевич Ельцин, будучи в Новосибирске, посетил Институт ядерной физики. После визита на одну из установок началась беседа за нашим „круглым столом“. Приведу вкратце один из фрагментов этой беседы. „Ну, хорошо, термояд — это я понимаю. А вот вы из камня энергию извлечь можете?“ Мы, естественно, ответили отрицательно. „А мне докладывали, что это возможно“, — сказал Борис Николаевич. Я не удержался и произнес: „Вам докладывали шарлатаны!“ Наступила зловещая тишина. Потом один из наших острословов, перефразировав известное изречение, заметил, что ведь камень так же неисчерпаем, как и атом. Все присутствующие за столом дружно расхохотались, и беседа продолжилась. Несколько позже я узнал, что такая программа существовала и она финансировалась.»

Наверняка не ограничилось «несколькими головами крупного рогатого скота» финансирование «неисчерпаемых» камней.

Но крайности — сходятся. Иногда чиновников, как магнит, притягивает нечто «на новых физических принципах», адепты коего составляют такую тьму произвольных комбинаций «научных» слов, что зачастую и профессионалы не сразу приходят в себя от ахинеи вроде «генератора торсионного[119] поля», который мало того, что позволяет проводить ревизию всех «подземных кладовых» на многокилометровых глубинах, но, сверкнув, как волшебный меч-кладенец, способен превратить в жалкую срань всех покусившихся на священные рубежи!

Читатель наверняка догадывается, почему в книге появилась эта глава.

…Главный партиец, к фамильному гербу которого подошел бы девиз «Проссал чуть не полмира я», утрачивал и управление страной. Нарастал хаос в оборонной промышленности. Хавеяшев и Клювикер, ставший теперь его первым заместителем, пассивно ожидали, что крупнейшему оборонному институту «вышестоящие товарищи не дадут пропасть». В результате, несколько подразделений ЦНИИХМ (лаборатория боеприпасов спецназначения — в их числе) в 1991 году не были обеспечены финансированием. Всем сотрудникам пришлось подписать предупреждения о возможном увольнении, зарплата в лаборатории существенно сократилась. Далее не приходилось надеяться сесть в «повозку, которую другие вытащили из дерьма»: бессилие дирекции было очевидным, каждый, кто мог, тащил свою, а те, кто «вытащил» — недолюбливали «пассажиров», как, в свое время — и автор такой понятной метафоры[120].

5.17

Новые заказчики. Политические изменения и адекватная реакция на них. Контакты с ЦФТИ

1992 был годом не только больших политических изменений, но и годом очередной реорганизации военно-промышленного комплекса. Финансирование оборонных исследований стало прерогативой военных.

Неразумно было бы опять довериться дирекции. Лоббистские усилия привели к тому, что долг лаборатории институту был возвращен, причем отдача многократно превысила заимствованное годом ранее. Напалмовый жар зависти начальников других подразделений с той поры опалял на каждой диспетчерской; тяжким, зловонным облаком висел израсходованный ими для «озвучивания» ситуации с «несправедливым выделением средств известной лаборатории» воздух.

Серия испытаний в Кызбуруне-3 началась 07 июля и по числу опытов (59) превзошла прежние рекорды. В основном испытывались различные варианты ИМГЧ. Формы импульсов тока в излучательной катушке оказались весьма причудливыми и свидетельствовали о наличии большой доли «быстрых» гармоник, а спектр излучения был очень сложен. После облучения вышел из строя находившийся в полусотне метров довольно старый, и потому имевший репутацию «несжигаемого» портативный радар. Судя по показаниям спектрометров, этот опыт не был рекордным по мощности РЧЭМИ. Вероятно, комбинация, сложившаяся при взаимодействии диаграммы направленности источника с диаграммой радара была особо благоприятной.

Радар неожиданно вновь стал работоспособным через два дня (обслуживавший офицер был удивлен выходом радара из строя и периодически его проверял). Все эти опыты проходили в присутствии представителя ГРАУ, которого специально пригласили ознакомиться с работами лаборатории, а заодно и отдохнуть в горах.

К сожалению, политическая ситуация в благодатной Кабарде ухудшалась, а в октябре дело дошло до беспорядков у Дома правительства в Нальчике, сопровождавшихся стрельбой.

Я отправился в Арзамас-16, чтобы договорился с В. Ракитиным (специалистом в области сферических детонационных разводок, ныне уже покойным) об изготовлении нескольких образцов нужных диаметров для ударно-волнового излучателя. Кроме того, В. Демидову были переданы два доклада, которые тот обещал представить на международной конференции Мегагаусс-6 в Альбукерке (меня туда не пустили). Позже, вернувшись с конференции, Демидов рассказал, что доклады о ВМГЧ и ЦУВИ вызвали интерес, оттиски расхватали за несколько минут, но, судя по вопросам, никто из посторонних не догадался, для чего такие устройства предназначены.

Командировка в Арзамас-16 запомнилась также и встречей в Доме ученых.

…В стае младореформаторов, вытеснившей свору угрюмых господ в темных костюмах, блеснули талантами «смехачи». Рослый господин с темными вьющимися волосами увеселил дискуссией в телеэфире, сопровождавшейся обливанием соком и хорошим ответом на вопрос о том, заслуживает ли его дружбан в РАО ЕС зарплату в 22 тыс долларов: «Иначе пред иностранцами будет стыдно». Восточной внешности дамочка, напоминавшая визгливым голоском «черную вдову», советовала работникам оборонных отраслей организовывать малые предприятия и заниматься сбором ягод, а также была твердо уверена, что «ради либеральных реформ можно поступиться и демократией». Генерировал оригинальные идеи немного затучнелый господин с отвислыми усами, изощренный ум которого нашел решение вечной проблемы России: «Для того чтобы чиновники не брали взяток, им надо много платить». Команда установила неплохие правила игры, во всяком случае — для себя: организовывала институты, позарез нужные в переходный период, получала деньги за ненаписанные книжки…

На трибуне Дома ученых причмокивал влажным ртом их Главный (тоже затучнелый, но настолько, что прилагательное «немного» уже было неуместным): «Наука России избыточна, мы прижмем ее, лишние люди уйдут, останутся только настоящие профессионалы». Когда настал черед обменяться впечатлениями с друзьями, я постарался их успокоить, сказав, что надо просто играть по предлагаемым младореформаторами правилам (правда, было страшновато при мысли о том, что, не получив зарплату чиновников, они, не имея возможности брать взятки, затеют торговлю, например, плутонием).

В «прижимании» науки молодежная команда преуспела, но новизна в ее действиях усматривалась далеко не всегда. Бичевание глупостей и преступлений предшественников набило оскомину довольно быстро, тем более что сопровождалось оно конфискацией сбережений, каковую они, по неизвестным большинству причинам, преступлением не считали.

Неудивительно поэтому, что через некоторое время на экранах вновь появились строгие господа, обличавшие коррупцию, у истоков которой, стояли, конечно же, младореформаторы.

Тогда же до телевизионных студий дорвались и донашивавшие «пинжаки» с агромадными звездами на плечах. Слушая этих господ нельзя было не возмущаться коварством, с которым «Запад втянул нас в разорительную гонку вооружений и совершенно ненужную нам авантюру в Афганистане». Наверное, так же искренне они жаловались своим мамочкам на то, как плохие мальчики «втянули» их в курение в школьных сортирах. Созерцание инфантов навевало жутковатые мысли о том, во что их еще могли «втянуть».

5.18

Совещание в ГРАУ. «Торсионы» и «доверители». Новые идеи и новые спектрометры. В ударно-волновом излучателе все «округляется»

24 апреля 1993 года в ГРАУ состоялось совещание. Среди других вопросов обсуждалось и финансирование. Ситуация усугублялась обжорством свор, по замастыренным ксивам (у рафинированных интеллигентов автор просит прощения за заимствование из уголовного жаргона) пробравшимся к кормушкам. Выделялись «торсионы» (выстроившиеся «свиньей» вокруг упоминавшегося уже «генератора торсионных полей») и «доверители».

Авторы проекта «Доверие» обещали разрушить подлетающий боевой блок противника, создав на его траектории плазмоид, который должен был образоваться при фокусировании излучения многих тысяч (однако!) наземных источников. Пролетающий через сильно нагретую, расширяющуюся плазму боевой блок должно было фатальным образом «встряхнуть».

Не все ознакомившиеся с идеями «доверителей», а также их аппетитами, были в состоянии сдержать сильные эмоции. Не удалось это и академику Э. Круглякову:

«На этот „бред“ Аврааменко израсходовал в советские времена полтора миллиарда рублей, причем, если не считать дорогостоящих стендов, которые сегодня никому не нужны, деньги истрачены абсолютно впустую… Около полутора лет назад лауреат Нобелевской премии академик А.М. Прохоров, некоторые сотрудники которого были вынуждены сотрудничать с Аврааменко, подписал справку „в связи с неоднократными спекулятивными выступлениями Р.Ф. Аврааменко“. В справке сделан вывод, что „в настоящее время нет научно-технических оснований для создания экспериментального полигонного комплекса“… Круг одурачиваемых расширялся и расширялся. И среди этих людей, естественно, оказались прежде всего те, кто распределял государственные финансовые ресурсы.»

«Доверителям», заручившимся поддержкой на самом верху, удалось не только получить финансирование, но и выйти на международный уровень, «проталкивая» совместные работы с США и безудержно рекламируя свой проект в газетах. Военные неофициально предложили мне написать несколько статей в их ведомственных журналах с изложением научно-технических основ ЭМО, чтобы противопоставить хоть какие-нибудь аргументы потоку сознания экзальтированных господ. В июле появилась первая такая статья в «Морском сборнике», а чуть позже — в «Военной мысли», научно-теоретическом журнале Генерального штаба.

31 мая началась серия испытаний в Центральном физико-техническом институте министерства обороны — организации, известной богатым опытом в области регистрации ЭМИ ядерного взрыва. Восхитили спектрометры ЦФТИ: в отличие от ЦНИИХМовских, они были полностью автономны (информацию получали, вскрывая после опытов спектрометр и измеряя напряжение на накопителе, которое и было пропорционально зарегистрированной мощности РЧЭМИ). Приборы не были лишены недостатков, но представляли значительный шаг в развитии техники измерений.

В ЦФТИ был испытан Е-47, первый из нового класса излучателей — ферромагнитных генераторов частоты (ФМГЧ, рис. 5.37).

Рис. 5.37

Общий вид и схема ферромагнитного генератора частоты (ФМГЧ). Мощная ударная волна нагревает ферромагнетик до температуры, превышающей точку Кюри. Освобожденное волной поле наводит ЭДС в обмотке 1, окружающей магнит 2. К обмотке подключен конденсатор 3 и колебания в высокодобротном контуре приводят к смене полярности тока, направление поля внутри магнита меняется и периодически состояние вещества за фронтом ударной волны становится существенно неравновесным, что приводит к излучению энергии. Таким образом, чередуются циклы «подкачки» энергии в контур и ее излучения. Спектр РЧЭМИ (справа) такого источника очень сложен и меняется с каждой «излучательной» полуволной тока.

Идея, положенная в основу ФМГЧ, состояла в прямом преобразовании содержащейся в ферромагнетике энергии в энергию РЧЭМИ. Конечно, ФМГЧ не может выдать больше того, что «имеет»: ударная волна служит лишь спусковым механизмом, а в излучение преобразуется небольшая часть содержащейся в постоянном магните энергии. Мощность и энергия РЧЭМИ, генерируемого ФМГЧ были почти на три порядка меньше, чем у источников с кумуляцией магнитного поля[121].

Задания военных на разработку ФМГЧ не было, но не покидало предчувствие, что эта идея не пропадет всуе.

В классе уже довольно долго разрабатывавшихся ударноволновых излучателей в тот год произошла смена поколений: 09 сентября на полигоне ЦФТИ была впервые испытана сборка Е-35 (рис. 5.38) — ударно-волновой излучатель, сферический — УВИС.

УВИС продемонстрировали надежную и стабильную работу, но сложность сборки и наличие дорогой в производстве сферической детонационной разводки повышали их стоимость до уровня, немыслимого для неядерных боеприпасов. Прототип электромагнитного боеприпаса— 105 мм реактивная граната с боевой частью на основе УВИС — был создан и успешно испытан, но из-за дороговизны не имел шансов стать массовым: его можно применять только в особо ответственных случаях, для поражения важных целей, а на поле боя нужно другое оружие — «числом поболее, ценою подешевле».

Рис. 5.38

Вверху: ударно-волновой излучатель, сферический (УВИС), правее — его схема.

В центре заряда из мощного взрывчатого состава на основе октогена устанавливается рабочее тело 1 — шар, выточенный из монокристалла. Поверх заряда расположен детонационный распределитель 2 (шаровой слой из поликарбоната) — уменьшенная копия аналогичной детали ядерного заряда. Плотность точек инициирования на заряде УВИС больше, чем на поверхности ядерного заряда, поскольку диаметр излучателя намного меньше, чем плутониевой сборки. Поэтому разводку в УВИС иногда делают «двухэтажной»: верхний этаж, с меньшим числом точек инициирования, возбуждает детонацию в узловых точках нижнего, а тот — в заряде.

Вокруг шара собирается магнитная система. В ее основе — два постоянных магнита, от которых к монокристаллу идут два усеченных конуса 3 из магнитномягкой стали, «собирающие» поле постоянных магнитов в область, занятую рабочим телом. Сохранению потока, создаваемого магнитами, служат и магнитопроводы 4. Кристалл устанавливается в центре системы так, чтобы его главная ось совпадала с направлением магнитного поля, иначе различия в свойствах вдоль других осей могут нарушить симметрию сжатия.

Начальное поле, создаваемое в монокристалле имеет «бочкообразную» структуру силовых линий (в центре). Усредненное значение индукции поля в монокристалле — всего 0,05 Тл, но в конечной фазе сжатия отношение размера области сжатия к начальному значению радиуса монокристалла — менее одной тысячной. Сохранись при сжатии весь поток — и индукция магнитного поля возросла бы миллион раз, а энергия — в триллион (миллион миллионов) раз! Хотя в реальной ситуации при ударно-волновой магнитной кумуляции в конечной области сжатия остается лишь мизерная часть поля, а остальное — «выбрасывается» за фронт ударной волны, преобразование оставшейся энергии в излучение существенно (нижний ряд, центр). Джоули на герц — единицы спектральной плотности энергии, ими пользуются, когда описывают непрерывные спектры излучения (континуумы), в которых присутствует огромное число частот. Проинтегрировав график численно в пределах заинтересовавшего нас диапазона, получим привычные джоули, причем тем больше, чем в более высокочастотном диапазоне ведется интегрирование.

Снизу: 105-мм реактивная граната с боевой частью на основе УВИС.

.. Люди на полигоне ЦФТИ служили душевные, а некоторые, как говаривал товарищ Сухов из «Белого солнца пустыни» — с огоньком. Одним из таких был энтузиаст-подполковник, писавший кандидатскую диссертацию по взрывным технологиям. Он с интересом рассматривал незнакомые ему изделия и вообще все, что было доставлено на полигон. В восторг его привела эластичная взрывчатка — листы различной толщины, вплоть до полумиллиметровой. Вожделение его было настолько искренним, что просто невозможно было не пообещать «подарить» остаток после окончания работ. Приезжие из Москвы стали желанными гостями в семье подполковника, где вечерами за рюмкой чая текли неспешные беседы на научные темы. Узнав о том, что у кого-то возникла нужда позвонить из штаба по телефону или купить что-нибудь в городке, подполковник сам подкатывал на своей белой «Волге» к испытательной площадке или посылал в качестве водителя сына. Такое внимание ставило в неудобное положение, гости старались не злоупотреблять им.

Неприятность случилась неожиданно: сын подполковника поехал куда-то на «Волге», оставил ее ненадолго, а вернувшись, обнаружил, что крыло искорежено грузовиком, которого, конечно, и след простыл. Показалось, все же, что подполковник не слишком разъярен. Все прояснилось, когда энтузиаст рулеткой тщательно измерил вмятины, а потом попросил авансом несколько листов эластита.

Осуществить его задумку было возможно, но далеко не с первой попытки: для этого необходимо «чувствовать» взрывчатку и материал, а подполковнику предстояло работать взрывником-жестянщиком впервые. Как мог, я уговаривал его обратиться к умельцам киянки, имевшимся на полигоне. Во взгляде энтузиаста стала проскальзывать обида, он начал подозревать, что для него жалеют эластит, и, вспомнив Уолта Уитмена («И ты оттолкнешь руки, которые попытаются тебя удержать…»), я выдал ему все, что он просил.

Подполковнику помогли снять с «Волги» стекла, демонтировать приборы. Пару дней можно было видеть, как энтузиаст производил на капоте машины расчеты на калькуляторе, шевеля губами и мусоля карандаш, набрасывал в блокноте эскизы, тщательно наклеивал эластит на тонкие листы пенополиуретана, вырезанные по размерам вмятин. Он замкнулся в своем мирке ударных нагружений и разгрузок, не слышал ничего вокруг, даже криков жены, звавшей на обед…

Все мы были торжественно приглашены на пир современных импульсных технологий. Хозяин «Волги», укрепив пластилином на вмятинах обрезки линейки, сделал несколько снимков «Зенитом». В руках подполковника появилась допотопная подрывная машинка. Он хотел произвести подрыв на глазах у публики, но тут уж пришлось вмешаться: случайно сорвавшийся болт или заклепка могли кого-нибудь ранить. Наконец, удалось загнать всех за угол гаража. Энтузиаст закрутил ручку машинки и нажал на кнопку. Бахнуло, уши резанул жестяной скрежет. Мне, стоявшему чуть поодаль, удалось увидеть мелькнувший над крышей гаража белый капот. Подполковник выглянул за угол и запоздало констатировал: «Блядь, капот-то тоже снять надо было…». Выражение его лица не предвещало ничего хорошего.

Над «отрихтованной» «Волгой» хотелось поплакать: «Ной, доча, шо ж с тобой зробыла Сигуранца[122] проклятая!» Она утратила былые очертания, напоминая теперь свежеиспеченную, дымящуюся булку.

На поверхности были «растяжки» — краска разошлась во многих местах, где раздутый взрывом металл почти лопнул. Началась титаническая борьба между желанием рассмеяться и нежеланием обидеть хорошего человека. Подполковник бессмысленно ощупывал места бывших вмятин. Все молчали.

Неожиданно раздались нетвердые шаги. Приближался некто, ранее служивший в части прапором, но потом уволенный из-за «внутренних» злоупотреблений. Теперь он работал истопником, но злоупотребления не прекратились. Пропитой сверх всякой меры голос просипел: «Эк вдул ты ей, Иосифыч! И шкурки не сымешь…» — и послышался хамский смех. Энтузиаст опустил голову, безнадежно махнул рукой и побрел к дому, все более ускоряя шаги…

5.19

За что любят постоянные магниты. Самодельный прибор для измерения индукции поля. Другой прибор, избавляющий от мучений с расчетом обмотки

Огромное преимущество магнитов — их постоянное во времени поле не нуждается в синхронизации со взрывными процессами и может быть измерено еще до того момента, когда сборку разнесет на мелкие осколки. Средства измерения известны — преобразователи Холла[123]. Однако для работы таких преобразователей необходимы высокостабильные источники питания, а этим последним требовалась сеть напряжением 220 В, избавленная от «бросков» — сложная задача для условий высокогорного полигона, где лампочки «мигали» довольно заметно. Запитку датчика Холла сделали «импульсной» от разряда электролитического конденсатора большой (десятки микрофарад) емкости. Заряжаться этот конденсатор мог хоть от даже не совсем «свежих» батареек. На лучи осциллографа выводились два сигнала (рис. 5.39): один — питающего датчик напряжения, другой — с самого датчика. Для снятия показаний достаточно было выбрать на луче питания регламентированное значение напряжения питания датчика и, переведя маркер на другой луч — прочитать значение эдс Холла в этот момент времени. Осциллографы всегда пользовались большими «привилегиями» и обеспечивались электропитанием от стабилизаторов, но в коробочке, где был смонтирован прибор, имелся кусочек постоянного магнита, служивший эталоном поля.

Рис. 5.39

Вверху — прибор для измерения индукции магнитного поля; внизу — осциллограммы сигналов: напряжения питания и ЭДС Холла. На лучи осциллографа выводятся два сигнала: один — с питающего датчик конденсатора (который заряжается хоть от даже не совсем «свежих» батареек), другой — с самого датчика.

5.20

Конференция «Евроэм-94». Доклад и «гражданин начальник» в нагрузку

…В ЦФТИ пришло приглашение в Бордо, на конференцию «Евроэм 94», посвященную различным, в том числе — военным, аспектам исследований РЧЭМИ. 12-е управление Минобороны выделило деньги для того, чтобы специалисты подчиненного ему ЦФТИ могли посетить конференцию. Желающих нашлись — тучи. Несколько офицеров стали уговаривать меня написать доклад о взрывных излучателях, причем не только сделать обзор конструкций, но и изложить взгляды на их тактическое применение. Свербили сомнения: уж очень все это было рискованно, но последовали заверения, что разрешение будет оформлено. Мне вручили письмо за подписью начальника института генерала В. Лоборева с официальным приглашением принять участие в «Евроэм» в составе делегации ЦФТИ.

Доклад был написан мгновенно и материалы отправлены в Бордо. Я пришел к Хавеяшеву и попросил об оформлении служебного загранпаспорта. Тот долго вертел приглашение и заключение экспертизы, просматривая чуть ли не на свет, но придраться было не к чему и он пообещал, что «вопрос будет решен». Через неделю я обнаружил, что осчастливлен появлением нового начальника, да какого: Хавеяшев, презрев утвержденную министерством структуру института, подчинил лабораторию своему заместителю по незримой для непосвященных деятельности! Герою этому, по его профессии, а уж, тем более — по темпераменту, подошла бы фамилия «Вездессущий» (присутствует орфографическая ошибка, но в фамилиях такое встречается). Истомившаяся от коллекционирования прослушек и доносов душенька воспарила над этим затхлым мирком, алкала научной славы, но предпринимавшиеся ранее попытки влезть в чужие ниши пресекались законными обитателями. Был бы жив В. Морозов — у Вездессущего не было бы никаких шансов и в данном случае, но увы…

Ветеран незримых схваток с гордостью проинформировал, что по образованию он — авиационный инженер, но, по зову сердца приобрел и другую специальность. Он беззлобно подшутил над присущей ученым наивностью, мешающей им вскрывать грязное коварство империалистических разведок. Далее направленность «задушевки» изменилась, обнажив недоумение собеседника тем, что многие стремятся к заграничным поездкам, в то время как буквально ничего способствующего духовному совершенствованию в таковых нет и не предвидится. Подумалось, что лаконичнее были бы поэтические строки:

Бездуховно и нагло там люди живут,

Потребляют товар и друг в друга плюют.

А у нас колосятся родные хлеба,

Мы живем в мире счастья, любви и добра!

Документы на получение загранпаспорта были для отправки в министерство мной подготовлены. Вездессущий сказал, что оформление поручено ему. Возражать было бессмысленно, но слегка облажался обладатель чистых рук, горячего сердца, ну, насчет холодной головы-то… Короче, Вездессущий оставил свои автографы с датой на письме ЦФТИ и на командировочном предписании…

…Позвонили из министерства и сказали, что документы на загранпаспорт «надо забрать, потому что они только что поступили и за два дня до начала конференции мы ничего не успеем оформить». Поблагодарив, удалось стать обладателем полезного доказательства: Вездессущий продержал у себя документы более двух месяцев, прежде чем выслать их (об этом свидетельствовали даты на входящих и исходящих штампах). В тот же день Хавеяшев попросил «получить от военных такое же приглашение на Вездессущего» (у того загранпаспорт был). Решив, что устраивать скандал именно сейчас ни к чему, я сухо посоветовал страждущим обратиться к руководству ЦФТИ.

К тому времени 12-е управление «передумало» и урезало средства до минимума, дав возможность поехать всего нескольким руководителям ЦФТИ. Генерал Лоборев, которому доклад понравился, представил его на конференции. Обменяться впечатлениями не довелось, потому что важные серии испытаний шли одна за другой.

5.21

ЭМБП— бревно для Полифема в руках Одиссея. Совет высоколобого начальника

…Испытания в Кызбуруне-3 проходили в присутствии полковника В. Наместникова — старшего офицера ГРАУ. Излучение ИМГЧ вывело из строя ночной прицел и оптические взрыватели неконтактных мин на дальностях до 60 м. Подрывы ФМГЧ блокировали функционирование магнитных взрывателей на несколько минут на удалении в 5–7 метров.

Неожиданно была получена телеграмма с требованием срочно прибыть в Москву (рис. 5.40): намечался визит чиновника очень высокого ранга, вокруг которого дирекцией планировались «половецкие пляски» с целью получения вспомоществования. Без достаточного финансирования ЦНИИХМ уже задыхался, но я в первую очередь отвечал за свое дело, да и имел представление о манерах поведения подобных лиц. Расчет оказался верным: визит чиновника состоялся лишь полгода спустя.

Следующая серия испытаний проводилась по просьбе друзей из филиала НИИ «Базальт» — разработчиков противотанковых гранатометов.

На полигоне Главного автобронетанкового управления стоял один из немногих танков, оснащенный системой активной защиты (САЗ).

Рис. 5.40

Переписка по вопросу «доставки Прищепенко».

САЗ — это миниатюрный комплекс ПВО танка (рис. 5.41). Радиолокатор миллиметрового диапазона контролирует пространство впереди боевой машины, летящие к танку предметы селектируются и навстречу тем, которые представляют опасность — выстреливаются осколочные боеприпасы. Эффективность САЗ по таким целям, как реактивные гранаты или управляемые противотанковые ракеты близка к абсолютной: в моем присутствии были расстреляны несколько гранат, подлетавших к танку с разных курсовых углов. Для «Базальта» эта работа была поиском концепции гранатомета нового поколения. Помочь ему «пробить» активную защиту должны были излучатели трех типов: ВМГЧ, ФМГЧ и новые пьезоэлектрические генераторы частоты (ПЭГЧ, рис. 5.42). Последние имели много общего с ФМГЧ.

Электрические заряды в диэлектриках связаны и не могут двигаться свободно, как в металлах. Диэлектрики способны накапливать энергию: если «закоротить» заряженный конденсатор (удалив таким образом свободные заряды с металлических обкладок), а затем снять «закоротку», спустя небольшое время конденсатор снова окажется частично заряжен. Причина в том, что изолятор при зарядке был поляризован внешним полем. При «закорачивании» исчезло поле, но не направленная поляризация. Возвращение поляризации к равновесному значению вызывает протекание тока смещения, вновь заряжающего конденсатор.

Рис. 5.41

Радиолокатор или оптико-электронная система САЗ контролирует пространство впереди боевой машины, летящие к танку предметы селектируются и навстречу тем, которые представляют опасность, выстреливаются осколочные боеприпасы. Сверху вниз: Танк Т-80, оснащенный САЗ «Дрозд», более чем на два десятилетия опередившей зарубежные аналоги; радиолокатор (1) и мортирки 2 боеприпасов защиты, головные части которых окрашены в красный цвет; боеприпасы защиты САЗ «Дрозд 1» и «Дрозд 2» (более крупного калибра); израильская САЗ Iron Fist, «активно защитившая» бронетранспортер от подлетавшей кумулятивной гранаты.

Структурные элементы некоторых видов диэлектриков (сегнетоэлектриков) обладают собственными электрическими дипольными моментами. Сегнетоэлектрики также сохраняют остаточную поляризацию и деполяризуются при нагревании до точки Кюри. Они более «капризны», чем ферромагнетики: слишком мощная ударная волна может индуцировать в них столь сильное поле, что возникнет пробой и ток смещения не будет заряжать металлические обкладки, между которыми расположено рабочее тело (РТ). Но пусть все обошлось без пробоя и обкладки заряжаются, создавая в РТ внешнее поле. Когда, при электрических колебаниях, направленность поля меняется, состояние вещества РТ становится неравновесным и оно излучает.

Как ПЭГЧ, так и ФМГЧ, представляли излучатели РЧЭМИ, мощности которого было достаточно только для создания перегрузок в электронных цепях целей, да и то кратковременных (сотни миллисекунд). Эффекты определялись незначительной энергией, которая содержалась в веществах рабочих тел. Но для временного ослепления САЗ хватило и этого…

Срабатывание всех без исключения типов излучателей в тот момент, когда решался успех перехвата — обеспечило прорыв САЗ. Разработчики защиты пытались (правда, довольно вяло) оспорить результаты, но все, чего они добились, был переход к опытам с боевой стрельбой и здесь спорить стало трудно: без воздействия РЧЭМИ САЗ перехватила все летящие на танк гранаты, но «пропустила» все гранаты, подлет которых сопровождался подрывом макетов ЭМБП.

Рис. 5.42

Схема пьезоэлектрического генератора частоты (слева). В таком генераторе заряд взрывчатого вещества (ВВ) 1 состоит из двух конусов с разными скоростями детонации (у внутреннего конуса она меньше), чтобы обеспечить плоский фронт детонационной волны. Достигнув буфера 2, детонация формирует в нем ударную волну (УВ), которая, в несколько раз ослабившись (иначе — произойдет пробой), переходит из буфера в рабочее тело (РТ) 3 из сегнетоэлектрика, вызывая нагрев вещества РТ до температуры, превышающей точку Кюри и переход его в параэлектрическое состояние. Структурные элементы разрушаются и направленная поляризация вещества исчезает, что вызывает протекание тока деполяризации. Этот ток заряжает последовательно соединенные конденсаторы: образованный металлизованными поверхностями на РТ и обычный 4, подсоединенный к обмотке 5 для получения нужной частоты колебаний в контуре. Другой вывод обмотки подключен к обкладке РТ. Через промежуток времени, определяемый емкостью и индуктивностью контура, ток, а значит, и поле в РТ меняют полярность (осциллограмма справа). Полуволны тока одной полярности сравнительно велики (происходит «подкачка» энергии в контур за счет деполяризации), а другой — значительно меньше из-за отбора энергии, том числе и на излучение (из вещества, ставшего неравновесным в поле изменившегося направления). Взрыв используется лишь как спусковой механизм, но его энергия на пять порядков превышает заключенную в веществе рабочего тела.

Это был очень важный результат. На демонстрацию были приглашены В. Базилевич (один из главных конструкторов «Базальта») и В. Житников (заместитель начальника управления ГРАУ). ЭМБП не подвели и на показе, обеспечив прорыв абсолютно всех гранат, подлетавших к танку с самых разных курсовых углов, в том числе — при разрыве ЭМБП на корме танка (этого, вообще-то, не требовалось). Тем вечером запасам спирта пришел конец. Причины для ликования, действительно, были.

Во-первых, ФМГЧ и ПЭГЧ идеально вписывались в те габариты, которые «Базальт» мог выделить в гранатомете под вспомогательную гранату. Габариты излучателей можно было снизить еще, но это не имело смысла, потому что их диаметры и так были меньшими, чем у подходящих по характеристикам взрывателей. Во-вторых, для вспомогательной гранаты требовался контактный подрыв, который мог обеспечить производившийся с 50-х годов, отработанный и надежный взрыватель М-6 к минометным боеприпасам. В-третьих, перечень целей для нового оружия исчерпывался танками с САЗ, и эффективность ЭМБП при стрельбе по такой цели была продемонстрирована абсолютная.

Концепция нового гранатомета просматривалась следующая (рис. 5.43).

Рис. 5.43

Боевое применение гранатомета-«двустволки» для поражения танков, оснащенных системой активной защиты. На врезке — 42-мм реактивная граната «Атропус» с электромагнитной боевой частью, лидирующая при выстреле из гранатомета. Осциллограмма внизу — пример эффекта временного ослепления автоматической миллиметровой РЛС наведения САЗ при перехвате ракеты. Слева — нормальный сигнал от блока определения дальности до цели. Справа — после разрыва 30-мм ЭМБП в нескольких метрах от РЛС под углом 160° по отношению к оси антенны. Система потеряла способность оценивать расстояние до цели, пуск и перехват не состоялись. Момент взрыва ЭМБП показан стрелкой.

Помимо малокалиберного ствола с ЭМБП, ручной противотанковый гранатомет имеет еще один ствол (большего калибра) со второй — кумулятивной — гранатой.

При выстреле сначала запускается двигатель электромагнитной, потом — с небольшой задержкой — кумулятивной гранаты. Радиолокационное сечение первой очень мало, поэтому защита пропускает ее. Попав в танк, ЭМБП временно ослепляет его защиту, обеспечивая прорыв кумулятивной гранаты к броне. Радиус ослепления всего пара — тройка метров, но этого достаточно: антенна радиолокатора расположена на башне танка, и если промах больше, то и летящая вслед кумулятивная граната не попадет в цель (попросту стрелок «промазал»).

Можно ли повысить чувствительность САЗ, чтобы она перехватила и ЭМБП? Можно, но это не поможет танку: вспомогательную гранату уничтожат на подлете, а кумулятивная все равно поразит машину — защите уже не останется времени для повторной реакции. К тому же, при повышенной чувствительности САЗ, быстро исчерпывается ее потенциал: немногие оборонительные выстрелы расходуются на отражение ложных угроз (пролетающих осколков, обломков и даже птиц).

Сразу после испытаний состоялся визит ближайшего помощника тогдашнего президента, планировавшийся полгода назад. Вначале чиновник и руководство ЦНИИХМ беседовали пару часов, а потом для доклада был приглашен и я. Директор нашептал: «Александр Борисович, только очень просто, максимально просто!» Такая установка была небезосновательна, потому что, выслушав доклад, чиновник с энтузиазмом предложил «сжигать» аппаратуру на «подводных лодках, нарушающих наши границы», а потом спросил, не придется ли защищать от излучения сотрудников складов, где будут храниться ЭМБП и экипажи оснащенной ими боевой техники.

Заунывные мольбы о подаянии пропали втуне: чиновник уехал, посоветовав дирекции «взять кредит в банке».

5.22

«Атропус» означает «Неотвратимая», а «все противоминное рассосется». Изощренность Вездессущего (это — фамилия такая необычная!)

Новогодние праздники еще не закончились, когда меня 02 января 1995 года вызвали в ГРАУ, на очередное совещание. Началась, причем неудачно, операция в Чечне и военное руководство пыталось пожарными мерами компенсировать изъяны в боевой подготовке войск, дав указание форсировать их оснащение новыми образцами оружия, не выделив на это финансирования. Нелепость ситуации понимали и в ГРАУ, но приказ оставался приказом. Так или иначе, В. Базилевич дал обещание «за счет внутренних резервов» обеспечить производство реактивных гранат: «Атропус» и другой, калибром 105–125 мм для борьбы с минами. Позиция Базилевича была достаточно ясна в том, что касалось «Атропуса»: это был логичный шаг к созданию гранатомета нового поколения, который предстояло разработать и без понуканий. С «противоминной» гранатой все было сложнее: противник широко применял методы минной войны, ставил нажимные и натяжные мины, а, кроме них — самодельные ловушки и диверсионные фугасы. Против мин с механическими взрывателями РЧЭМИ бессильно, а схем «самоделок» было великое множество, с самыми разнообразными исполнительными элементами (на основе мобильников, детских радиоуправляемых игрушек, кухонных таймеров и пр.) и было неясно, какие эффекты в них вызовет облучение: то ли мгновенный подрыв, то ли временное ослепление. Для выяснения требовалось немалое время и средства, а без такой информации нельзя было даже написать инструкцию, как применять новое оружие.

Для «противоминного» ЭМБП не годился контактный подрыв, потому что прикопанные мины «напрямую», не могли быть облучены разорвавшейся на грунте гранатой, а значит, воздействующая на них плотность энергии РЧЭМИ была бы существенно снижена. Для подрыва на высоте в несколько метров, требовался радиолокационный неконтактный взрыватель, вроде тех, которые послужили мишенями в 1986 году. Они были разработаны для применения в артиллерийских снарядах: стрельбовой перегрузкой в них разрушались разделяющие компоненты батарей перегородки, при этом питание поступало в электронную схему взрывателя. Но перегрузка в канале артиллерийского ствола достигала 13000, а при выстреле из гранатомета — 6000, так что приведение батарей в действие во втором случае не гарантировалось. Кроме того, чтобы исключить возможность подрыва снаряда в опасной близости от орудия, взрыватель взводился с некоторой задержкой, небольшой для условий артиллерийской стрельбы, но почти равной характерным полетным временам реактивной гранаты. И, наконец, взрывателю металлический корпус снаряда служил элементом антенны, а сделать цельнометаллическим корпус ЭМБП было нельзя, так как при этом невозможен выход РЧЭМИ. Все эти проблемы наверняка можно было решить, но разработчики взрывателей заявили: необходимо создание нового изделия, что займет не один год. Это была обоснованная позиция, я вновь посетил ГРАУ, где был сочувственно выслушан, но офицеры сказали, что «решение принято не на нашем с тобой уровне, машина запущена, и ее не остановить». Базилевич тоже разделял мои опасения, но считал, что противоминный вариант «рассосется сам собой», а ставить ЭМБП на реальные носители все равно придется, так что лучше начинать испытания побыстрее. Дальнейшие события подтвердили его правоту.

Первоочередная реализация «противоминного» варианта была нежелательной потому, что именно от первого образца ждут наглядной демонстрации эффективности нового оружия. Поскольку минные поля могли быть смешанными (состоять из различных, в том числе механических мин), возможны были подрывы на облученных участках. Нареканий (пусть несправедливых) в таких случаях было не избежать.

ЭМБП могли бы «прозвенеть» не при разминировании, а там, где роль электроники витальна, то есть — в наиболее маневренных видах боя. Если мины выходили из строя на несколько минут, то совершенно иные — на четыре порядка меньшие (в сотни миллисекунд) длительности ослепления необходимы для срыва атаки ракеты класса «воздух-воздух». Плотности энергии РЧЭМИ, для такого применения требуются тоже меньшие. Еще более ценно, что, в отличие от зрелищно разлетающихся в разные стороны от самолета инфракрасных ложных целей, РЧЭМИ эффективно против ракет с любым принципом наведения, что тоже было подтверждено. Кроме уже продемонстрированного «Атропусом» преодоления активной защиты танка, можно было привести и другие примеры боевых ситуаций, в которых возможности ЭМБП проявились бы вполне:

• оборона корабля от низколетящей ракеты (при автоматической стрельбе малокалиберными ЭМБП в упрежденную точку моря перед ракетой с последующим короткозамедленным подрывом рикошетирующих снарядов, что сделало бы ракету «незрячей»);

• прикрытие боевых блоков МБР на конечном участке траектории (требуемая длительность временного ослепления канала подрыва противоракеты — десятки миллисекунд);

• защита от высокоточных кассетных суббоеприпасов, в фазе поиска ими цели — на ближних подступах к обороняемому объекту.

Иными словами, рациональным эффектом применения ЭМО является функциональное поражение цели на такое время, чтобы она не смогла выполнить свою боевую задачу. Это время зависит от длительности цикла обработки информации целью. Эта длительность может служить масштабом эффектов воздействия:

— короткое последействие, т. е. перегрузка электронных цепей в течение времени, равного длительности одного или немногих циклов обработки информации — незначительно влияет на вероятность выполнения целью боевой задачи ввиду того, что выработка команд производится по накоплении информации за довольно большое число циклов;

— временное ослепление — перегрузка в течении времени, значительно превышающего длительность цикла обработки информации, существенно снижающая вероятность выполнения целью боевой задачи, как это было проиллюстрировано на примере с САЗ;

— стойкий отказ.

Механизм воздействия РЧЭМИ на полупроводниковые приборы к моменту написания этой книги не вполне ясен. Попытка его описания сделана Л. Алтджильберсом, указавшим, что при протекании импульсных токов возможны следующие эффекты:

— утрата диодами выпрямительных функций;

— интермодуляционные искажения;

— «запирание» микросхем при накоплении в них объемного заряда;

— тепловой пробой (при воздействии сравнительно длительных (микросекундных) импульсов);

— электрический пробой (при воздействии наносекундных и более коротких импульсов).

Вследствие утраты диодами своих функций, подвергаются воздействию и другие элементы. Воздействие возможно также через паразитные связи, наводки на соседних кабелях, путем ударного возбуждения колебаний на различных резонансных частотах. Подобный сигнал преобразуется в «видеоимпульс» нелинейными устройствами, такими как биполярные транзисторы, и, благодаря своей аномальной мощности, вызывает срыв передачи данных, сброс информации, а в некоторых случаях — приводящие к повреждениям наиболее чувствительных элементов перегрузки.

Ясно, что данное описание может объяснить наблюдавшиеся эффекты лишь на качественном уровне и далеко не все. Так, например, указанными выше причинами нельзя объяснить зарегистрированное однажды восстановление работоспособности электроники спустя несколько суток после воздействия РЧЭМИ.

.. В ЦНИИХМ вести об экстренных работах вызвали неуместный восторг, хотя из моего доклада ясно следовало, что увеличения финансирования не предвидится. Похоже, руководство вообще не воспринимало ситуацию адекватно: Хавеяшев, в числе других директоров институтов, подписал письмо правительству о трагическом положении в военной науке, обосновывав необходимость многократного увеличения финансирования. Бедняжка восхищался своей и своих коллег смелостью, пребывая в твердой уверенности, что финансирование со дня на день будет увеличено. Все эти потуги выглядели наивно, потому что примерно в это же время Ельцин, посетив танковое производство, поделился с окружившими его работницами: «Да кому нужны ваши танки? Они сразу пойдут в переплавку!»

Пополнялась коллекция анекдотов и в ЦНИИХМ: как в лужу пернул поднаторевший в незримых схватках: «А вы поставляйте (на невидимый фронт) часть изделий, которые делаете для ГРАУ, а армейцам скажите, что они недостаточно заплатили!» Пойти на неизбежный скандал с заказчиком, пусть несвоевременно и недостаточно, но все же финансировавшим работы, и тайно сделать все бесплатно — действительно было сильным предложением. Вездессущий энергично лоббировал интересы представителей своего ведомства, понабравшихся знаний во время организованных Хавеяшевым экскурсий. На вопрос, как будут оплачиваться предлагаемые работы, последовало поппурп об опасностях незримой службы. Аргументация не выдержала столкновения с логикой: в ЦНИИХМ трагических случаев насчитывалось предостаточно, но мысль о том, что надо оплачивать тройной риск работы (с ВВ, высоким напряжением и излучением) в недоохлажденную голову не приходила. В то время моя зарплата в ЦНИИХМ (даже — с учетом и надбавки за степень доктора наук) лишь на несколько рублей превышала стоимость «единого» месячного проездного.

5.23

«Женераль Жо». Первые разрывы реактивных гранат

Сборник трудов конференции «Евроэм-94» был издан с опозданием, но, когда это произошло (в феврале 1995 г.) ЦНИИХМ был завален факсами, пришедшими из разных стран, с предложениями о сотрудничестве по тематике ЭМБП. Хавеяшев с робостью воспринял неожиданную известность института, а Вездессущий преисполнился сознанием собственной значимости и заявил, что «интересы государства требуют, чтобы все технические решения были защищены патентами». Его знания в области патентного права вполне соответствовали научным, и ответ: «Это возможно. Осталось определить, кто оплатит экспертизу и поддержание патентов, уж не ваша ли служба?» — вызвал шок.

21 апреля в ЦНИИХМ прибыла первая зарубежная делегация, возглавляемая Лэрри Альтджильберсом, которого я знал еще по конференции Мегагаусс-5. Директор разыграл психологический этюд, опоздав минут на 15 и неожиданно заорав: «Я же предупреждал, чтобы никаких сведений не давать!», хотя переговоры еще не начались и все сидели молча. Расчет делался на демонстрацию командной интонации и степени тренировки голосовых связок, потому что по-русски гости не понимали, а по-английски Хавеяшев был в состоянии изъясняться примерно так же, как «женераль Жо»[124] — по-французски.

Как и все люди, более старающиеся «казаться, чем быть», Хавеяшев был непоследователен и разрешил гостям сфотографировать все экспериментальные образцы, по его распоряжению доставленные на встречу. Спустя несколько лет наши гранаты можно было увидеть на постерах американского Командования стратегической и космической обороны (рис. 5.44)

…В июльской серии «Атропус» показала хорошие результаты, о чем, помимо данных спектрометрических измерений, свидетельствовали и взрыватели неконтактных мин: находясь в нескольких метрах от точки попадания гранаты, они на 5—10 минут выходили из строя. С гранатами калибром 105 мм были проблемы, что естественно: довольно сложные заряды, которыми они укомплектованы, впервые подвергались воздействию значительных стрельбовых перегрузок.

Рис. 5.44

Постер директората передовых технологий американского Командования стратегической и космической обороны. На переднем плане — 105 мм реактивная граната с боевой частью на основе УВИС и граната «Атропус».

Между тем, все более высокопоставленные иностранные визитеры домогались посещения ЦНИИХМ: 04 сентября пришел факс с просьбой принять делегацию Командования стратегической и космической обороны, во главе с директором, М. Лэйвеном. Такой высокий уровень вызвал приступ медвежьей болезни у руководства ЦНИИХМ и последовал отказ. Так же поступили и другими, в том числе — директором шведской организации оборонных исследований (FOA).

Все же, до Хавеяшева начинали доходить новые веяния: с видом пророка, он стал повторять мысль, что «выжить институту в современных условиях можно, только за счет работ с иностранными заказчиками»[125]. Мысль была чересчур смелой, чтобы приписать ее авторство директору но, вероятно, даже заимствование исчерпало потенциал того, что он решался себе позволить.

…Как-то, подписывая документы, Хавеяшев в очередной раз завел разговор об оформлении разрешения на экспорт «электромагнитной» технологии. Воздержаться от употребления матерных слов, повествуя об истории с выездом на «Евроэм-94», было неимоверно трудно, но — увенчалось. В ответ с пафосом прозвучало, что оформление загранпаспорта начнется немедленно, и он, Хавеяшев, лично даст разрешение на участие в следующей конференции. Оформление, действительно, началось — по прежнему сценарию: к сроку, определенному в приглашении, ничего готово не было. Зато на очередной вопрос о том, как продвигается оформление экспортного разрешения, не без удовольствия можно было ответить: «Точно так же, как и оформление моего загранпаспорта». На довольно жалкий лепет о саботаже Вездессущего, ответ тоже был готов: «А я и не знал, что Вездессущий уже директор».

Приближался показ ЭМБП высокому начальству ГРАУ. Он состоялся 26 октября 1995 года на полигоне ЦФТИ. В присутствии начальника научно-технического комитета ГРАУ, генерала Н.Баранова, двух главных конструкторов и начальников помельче, разрыв «Атропуса» временно ослепил мины, удаленные от точки попадания на несколько метров. Баранов лично проверил их куском магнита. Стрелять 105-мм гранатами было боязно (в Нальчике нередки были отказы), поэтому подорвали установленный на трехметровом шесте ВМГЧ, что привело к временному ослеплению мин на дистанциях до семи десятков метров и было неожиданностью даже для меня. Мина на семидесятиметровой отметке «молчала», когда над ней «сучили» кусочком магнита и послышались возгласы: «Ну, он там заранее что-то отсоединил!» Тогда, по моей просьбе, Баранов лично вынул мину из лунки (это произошло минут через десять после подрыва) и она «щелкнула» микродетонатором у него в руках.

Конечно, об успешных испытаниях в ЦНИИХМ узнали. Клювикер провел несколько «задушевок», которые всегда начинались сетованиями на некомпетентность Хавеяшева в вопросах экономики. Далее сценарий предусматривал некоторую свободу. Однажды Клювикер напыщенно поведал, что воспротивился заключению контракта ЦНИИХМ с дальневосточной страной на разработку бетонобойной кассетной боевой части предназначенной для выведения из строя взлетно-посадочных полос: «Я знаю, по чьим аэродромам они собираются стрелять!» Этот контракт сорвался по финансовым причинам, но Клювикер примеривался к директорскому креслу, где хорошим тоном считалось демонстрировать причастность к внешней политике. Ни один из директоров не оказывал ни малейшего влияния на принимаемые в этой области решения, но многие тужились создать такую видимость.

При завершении, «задушевки» вновь возвращались в рамки сценария: зондировалась моя реакция на перевод лаборатории в другое структурное направление института. Такой перевод не мог состояться без санкции Хавеяшева. Люди, достаточно знакомые с набором дежурных интриг руководства, подсказали, что он, выйдя на пенсию, намерен руководить небольшим подразделением, и «представительствовать» за рубежом.

Стал искать встречи Оруженосец директора. Он любил, когда его так называли, но некоторые злонамеренные люди, употребляли и другое прозвище, связанное с местностью, известной своими лаковыми миниатюрами[126].

Но сложен человек: осеняла и Оруженосца пропахшая порохом слава: ходили слухи, что как-то, улаживая с Вездессущим взаимные претензии, Оруженосец завершил обсуждение оных звонкой оплеухой. Не раз пытался я узнать подробности достославного дела, обещая, в случае подтверждения, назвать именем чудо-богатыря безымянную улицу поселка на полигоне (знакомая на тамошней почте хорошо меня знала и вполне могла согласиться принимать и отправлять корреспонденцию с таким адресом, так что за доказательством дело бы не стало). Но скромность лишь оттеняет подлинный героизм — Оруженосец преподал в этом урок своим личным примером.

Я не принадлежал к недоброжелателям Оруженосца — тот просто занял свою нишу, как, например, и академик из палатки, который, возводя себе «памятник нерукотворный», добился запрета для должностных лиц произносить всуе слово «доллар», дабы те «уважали национальную валюту». Хотя валютой принято просто пользоваться, а вопрос о том, кто кого уважает, выясняется обычно в пивной, слава, которую стяжал академик, была столь лучезарной, что и его самого повергла в смятение: он стал уверять, что палатка создана не для глупостей, а для «обратной связи» с властью, хотя и «не наделена прерогативами влиять на чиновников». «Не влияющая» обратная связь, не соответствовала определению этого термина, но из многих видов связи — телефонной, обратной, почтовой, половой — академик, видимо, был более наслышан о первом.

Итак, Оруженосец стал выяснять мою позицию.

— Слушай, ну как там дела с разрешением на экспорт?

То, что директор решил общаться через Оруженосца, свидетельствовало о намерении потом заявить: «Я вам этого не говорил» (впрочем, он достаточно часто прибегал к такой ретираде и не употребляя для этого посредников).

— Не по окладу ты вопросы задаешь. Нехай директор озадачит этим героя незримых битв. Он ка-ак побежит в ГРАУ, да ка-ак со всей дури фуфло метнет! Божечка ж мой, они ж там остаток жизни с энкомпрезом[127] в обнимку прогуляют!

— Ну зачем ты так, оформил бы разрешение — из Штатов бы не вылезал! Когда следующая конференция?

Оруженосец собирался огласить очередное лживое обещание разрешить выезд.

— Не знаю, следующий выезд — за счет ЦНИИХМ.

Такое было «как топором — по яйцам»: валюту на загранкомандировки Хавеяшев приберегал для себя и своих родственников.

Я продолжил.

— Не буду же я опять подводить военных. Теперь, если вам нужно, посылайте за свой счет. И отель должен быть пятизвездочным. Нужно будет бабу в номер — оплатите.

Хамовато. Но цель в данном случае заключалась не в достижении компромисса (все равно обман был неминуем), а в прекращении глупых домогательств.

— Ну не надо так обострять отношения. Будешь замом по науке…

Позиция дирекции стала напоминать брежневскую, сообщенную главному польскому коммунисту С. Кане, по поводу ввода войск в его страну: «Ну, хорошо, не войдем. А как будет усложняться — войдем, войдем. Но без тебя — не войдем»[128]. Для ответа же был выбран эзоповский вариант («Здесь Родос, здесь прыгай!»[129]):

— Друзья, дурка больше «но посран![130]» Делайте!

— Что: «делайте»?

— Замом по науке — делайте!

5.24

Кассетные элементы: числом поболее, ценою подешевле. Научно — рекреационное мероприятие в Арзамасе-16. Последняя «атака легкой бригады»

Вырваться из атмосферы грошовых интриг на полигон, где отдыхала душа, было прямо-таки навязчивой идеей летом 1996 г. Надо было испытать новые партии 42-мм и 105-мм гранат, а также решить вопрос, каким генератором оснащать боевую часть гранаты калибром 125 мм. И ВМГЧ и ИМГЧ вписывались в отведенные габариты, но расчеты показывали, что, в последнем случае, несмотря на существенное повышение мощности боеприпаса, увеличения эффективности ожидать не приходилось, а новая задумка на этот счет — имелась.

Как и в ядерных боеприпасах, в крупнокалиберных ЭМБП целесообразно размещать несколько небольших излучателей, рассеиваемых перед групповым подрывом — тогда цели поражаются на большей площади. Для кассетных элементов был разработан витковый генератор частоты (ВГЧ, рис. 5.45).

Рис. 5.45

Вверху — витковый генератор частоты (ВГЧ) и его схема. Обмотка состоит из одного, и то неполного витка 1. Короткая труба 2 смещена в сторону пьезоэлементов 3, поэтому сначала она, расширяясь под действием взрыва, «выбивает» из них ток, заряжая конденсатор 4, а уж затем замыкает контур, генерирующий излучение. В центре — осциллограммы производной тока: а) в ВГЧ, электроды которого соединены с конденсатором; б) в том же (не излучающем) устройстве, электроды которого соединены не конденсатором, а «закороткой» из провода. Внизу — 125 мм реактивная граната с кассетной боевой частью, содержащей витковые генераторы частоты.

Такое решение позволяло рационально формировать поля излучения, повысить стабильность эффектов поражения, воздействовать на цель с нескольких разных направлений, что делало более вероятным совпадения лепестков на наиболее «чувствительных» для цели частотах. Кроме того, время генерации ВГЧ не превышало микросекунды, и взрывом можно было образовать вокруг него облако очень плотных газов, что позволяло избежать пробоя.

После испытаний состоялись и переговоры с главой Высокогорного геофизического института, академиком М. Залихановым: мне была предложена должность директора представительства ВГИ в Москве.

Сразу же по возвращении из Нальчика, мы, вместе с ГЦелкачевым и Третьяковым, отправились на конференцию Мегагаусс-7. Команда ЦНИИХМ представила четыре доклада (об ИМГЧ, УВИС, ПЭГЧ и сверхпроводниковом излучателе). Несмотря на напряженный график, Мегагаусс-7 оставил ощущение приятного сочетания отдыха и работы.

Тем сильнее ощущался контраст в обстановке по возвращении. 15-го августа меня вызвали в ГРАУ. Экспортного договора жаждала не только дирекция ЦНИИХМ, американская сторона, несмотря на не слишком культурное с ней обращение, обратилась с ходатайством в «Росвооружение». Пришлось объяснить ситуацию, сказав о намерении вскоре распрощаться с ЦНИИХМ. Трудно было получить согласие, а уж на отказ-то… Все же, ответ составили в таких выражениях, которые допускали в дальнейшем «развитие процесса».

В тот же день выступил с «психологическим этюдом» Клювикер: объявил, что перевод лаборатории в другое направление — дело решенное. Несвежим гарниром послужили сентенции о том, как счастливо расцветет ЦНИИХМ, когда обретет, наконец, его, Клювикера, предельно компетентное руководство. Улавливалось противоречие: если перевод был действительно делом решенным, то словоблудие было вроде и ни к чему, но интерес не иссякал: истинные намерения собеседника не могли не проявиться. Так и случилось: за окном уже было темно, когда словоизвержение прервалось предложением написать заявление о переходе и служебную записку, содержащую структуру нового подразделения «с обязательным включением функций по оформлению договоров на работу с инозаказчиком».

Я ответил, что никаких документов сочинять не намерен, а, уж если будет очень нужно, то время, оставшееся до увольнения могу проработать и простым инженером.

Темп собеседования возрос, терпеливо объяснялась разница в стилях руководства — нынешнего и грядущего. В воздухе витало предчувствие анекдота и оно не обмануло: будущее было обрисовано так: «Сейчас речь идет о небольшом контракте, только чтобы подтвердить результаты, а вот, когда будет большой контракт, я поставлю вопрос о том, что вам надо заплатить не только за текущую работу, но и за то, что вы сделали раньше». Предложение было неимоверно выгодным: «сделайте работу и тогда я поставлю вопрос, что, когда вы сами найдете и будете делать другую работу, вам надо бы (а може — и не надо) заплатить за то, что вы сделали». Далее не умолкавший Клювикер, на мой взгляд — жестковато, заявил: «Я знаю о ваших трениях с директором, но имейте в виду, это были его, а не мои обещания». Ответ к тому времени был уже обдуман: «Ну что же, это одна из возможных позиций. Мне давала обещания дирекция ЦНИИХМ и если новая дирекция будет считать их утратившими силу, то и от меня ей чего-то ожидать — наивно. Оформление договоров с инозаказчиком не входит в утвержденный перечень функциональных обязанностей начальника лаборатории, так что давайте придерживаться официальных документов».

Дальнейшее показало, что Оруженосец порученное ему задание выполнил, потому что козырнуть упоминанием об оплате услуг бабы не удалось: опередили назиданием, что нельзя ставить дирекции в вину волокиту чиновников. Пришлось информировать об имеющихся документах. Дальнейший обмен мнениями припоминается смутно, да и завершить его не получилось, потому что прозвучало: «Александр Борисович, не злоупотребляете ли вы нецензурными выражениями, ведь вы же доктор наук!» Перевод не состоялся.

Последующие несколько месяцев противник выжидал. Наконец, последовало нечто напоминающее то, что в севастопольском эпосе известно как «атака легкой бригады под Балаклавой». За всю «легкую бригаду» сдюжил, конечно же, закаленный в незримых сражениях богатырь. Встретив меня в лифте, он, лучезарно улыбаясь, протянул руку. Я не отказал себе в удовольствии спрятать свои за спину. Сияние померкло, но слова продолжали звенеть фанфарами:

— Александр Борисович, директор дал указание готовить включение вашей тематики в указ президента…

— Вот и готовьте, если такое указание дано.

Последовало предложение пройти в кабинет. Там тон стал скорее вкрадчивым, чем торжественным:

— Александр Борисович, пришел отказ ГРАУ на работы ЦНИИХМ с иностранными заказчиками. Директор поручил мне узнать: это — ваша позиция?

— Александр Михайлович, вы перепутали, моя фамилия — Прищепенко, а не Караулов (генерал-полковник Н. Караулов — в то время начальник ГРАУ), пожалуйста, будьте предельно внимательны при чтении важных документов.

— Александр Борисович, ведь я ничего не знал о том, что вы отправляете доклад на «Евроэм»… (Угрожающий намек на то, что рапорт о якобы несанкционированном представлении доклада может быть направлен, куда следует).

— Боже, какая трагедия… А подписи свои на документиках — в бреду, что ли, ставили?

— На каких документах? Принесите, посмотрим…

— Ксерокопии — пожалуйста, у меня в столе…

Не в ксерокопиях нуждался блюдущий чистоту рук и поддерживающий неизменно высокую температуру сердца, а в оригиналах, которые он в свое время опрометчиво подписал, позабыв о таком необходимом в его профессии теплоотборе от головы. Потом приходилось замечать, что домашний телефон прослушивается, фиксировал я и наружное наблюдение, но эти, хоть и опасные, игры оставляли ощущение фарса…

… Сути науки претит косность, она восславляет провозвестников, продравшимся к новым идеям через тернии. Она же незлобивой шуткой, острым словцом дает оценки плохо ориентирующимся, полагающим, что открыли нечто новое, хотя оное не только известно, но и внедрено с десяток лет ранее. Вот, к примеру — пошедший по пути Затычкина

«Вице-канцлер Букингемского университета Теренс Кили в книге „Секс, наука и прибыли“ предлагает взглянуть на науку и ученых новыми глазами, пишет британская газета, The Guardian (2008 г.). Лейтмотивом книги является утверждение, что наука — это не общественное благо, которое надо финансировать из государственной казны. По мнению Кили, ученые рекламируют свою потенцию, применяя интеллект в лаборатории и рассказывая всему миру о своей работе через научные журналы. Не стоит беспокоиться, что финансирование исследований из частных источников убьет стремление публиковаться, ибо публикация работ, утверждает Кили, и является главным стимулом. По его мнению, государственное финансирование научных исследований вредит экономическому росту».

Но для того и наполняют гении сокровищницу знаний, чтобы человечество черпало из нее, делая, как было принято говорить при социализме, «оргвыводы».

Да, хотелось, чтобы барабанных перепонок и далее нежно касались ударные волны, но научный метод требовал не доверяться эмоциям, а выработать рациональную стратегию. А уж для того, что в книге смешного вице-канцлера Букингемского университета поименовано первым, бурлящая вокруг жизнь что ни день — открывала новые горизонты…

6

Об авторе и его книгах

«Александр Прищепенко родился в Москве, Россия, 04 ноября 1948 года. Выпускник Московского инженерно-физического института 1972 г. Кандидатская степень по экспериментальной физике присвоена в 1984 г., докторская — в 1991 г. Член-корреспондент Академии военных наук России (с 1997 г.).

Основные работы посвящены: нейтронным генераторам для ядерного оружия; боеприпасам объемного взрыва; ионной кинетике в плотных газах; электронике больших токов; взрывным источникам микроволнового излучения. В настоящее время — заместитель директора по научной работе[131] предприятия „Сириус“, Москва». «Jane’s Infrastructure Security 2000»

«В июне 1994 года А. Б. Прищепенко опубликовал статью об устройствах прямого преобразования — взрывомагнитных генераторах с малоемкостными нагрузками, которые излучали РЧЭМИ в диапазоне частот от мегагерц до десятков гигагерц. Прищепенко назвал эти устройства электромагнитными боеприпасами (ЭМБП). Прямое преобразование не предполагает наличие такого источника излучения, как виркатор, энергия непосредственно передается от взрывного источника тока антенне. Размеры таких устройств — от бейсбольного мяча до 105-мм артиллерийского снаряда. В статьях описаны несколько типов ЭМБП, некоторые из которых не нуждаются во взрывомагнитных генераторах как источниках первичной энергии».

Типы ЭМБП

Как отмечалось выше, существует несколько отличных друг от друга типов ЭМБП. Они образуют отдельный класс, поскольку используют энергию взрыва, генерируют электромагнитную энергию и объединены общностью применения. Для обозначения этих устройств используют названия, данные им Прищепенко, а именно:

• взрывомагнитный генератор частоты;

• имплозивный генератор частоты;

• цилиндрический ударно-волновой источник;

• сферический ударно-волновой источник;

• пьезоэлектрический генератор частоты;

• ферромагнитный генератор частоты;

• сверхпроводниковый формирователь волны магнитного поля.

L.L. Altgilbers, Marc D.J. Brown, Bucur M. Novae etal. «Magnetocumulative Generators» Springer. NY, Berlin, Heidelberg, 1999. ISBN 0-387-98786-X.

«В этой статье доктор А. Б. Прищепенко, изобретатель ряда компактных радиочастотных электромагнитных боеприпасов, описал, как эти боеприпасы могут воздействовать на различные цели… В конце 2000 года Джеймс О’Брайон, заместитель директора департамента оценок и испытаний министерства обороны США, заявил в интервью: „Мы стараемся проследить, что они делают такого, что может нанести нам вред…“ Британский журнал „Нью Сайентист“ (167, № 2245, с. 20) от 01 июля 2000 г. опубликовал популярную статью на эту тему, в которой писал: „Встревоженные этими русскими достижениями, британские ученые с предпринимают попытки создать собственную электромагнитного оружия…“» Andrew Hiles. «Enterprise Risk Assessment and Business Impact Analysis. Best Practices». Rotstein Associates Inc. ISBN 1-931332-12-6. 1999, p. 109.

«В 1994 году А. Б. Прищепенко представил доклад на конференции во французском городе Бордо. В докладе он описал боеприпасы с прямым преобразованием радиочастотной энергии. Эти устройства теперь часто называют „устройствами Прищепенко“. Доклад привел к переклассификации электромагнитного оружия на устройства прямого преобразования и электронные… В соответствии со взглядами доктора Прищепенко, и эффекты воздействия радиочастотных излучений на цели должны классифицироваться в зависимости от того, какое влияние они оказывают на выполнение целью боевой задачи. Компьютерами систем оружия информация обрабатывается циклично и, по Прищепенко, когда нарушается их функционирование в течение немногих таких циклов, имеет место „короткое последействие“.

Такой эффект не сказывается фатальным образом на функционировании головки самонаведения ракеты, поскольку она вновь может захватить цель, но последовательность подобных эффектов может и не позволить ей сделать это. Доктор Прищепенко ввел также понятие временного ослепления, при котором возможность цели выполнить свою миссию сводится к минимуму» Jane’s Unconventional Weapons Handbook, 2000, p.p.243, 257. ISBN 0-7106-2208-2.

«Доклад доктора Прищепенко „Радиочастотное оружие на поле боя будущего“ вызвал панику среди западных экспертов. Стал вероятным поистине кошмарный сценарий высокотехнологичной войны, в которой связь, радары, компьютеры в системах оружия будут выведены из строя, что приведет к полной беззащитности… Только через полтора десятилетия появились британские аналоги электромагнитных боеприпасов. За „весьма успешную демонстрацию боеприпаса, пригодного для доставки 155 мм снарядами и ракетами“, его создатели получили в 2000 году Золотую премию». The Daily Telegraph, December 27, 2000.

«В этой главе обсуждается, как оружие на основе мощного микроволнового излучения может стать решающим в конфликтах XXI века. Интригующим свойством микроволнового излучения является его способность обеспечивать значительный боевой эффект, не обязательно сопровождаемый механическими разрушениями… Впервые на это обратили внимание в 1994 году, когда генерал Владимир Лоборев, директор Физико-технического института, представил доклад физика Прищепенко, описывавший, как могут применяться взрывные источники радиочастотного излучения». William С. Martel. «The Technological Arsenal: Emerging Defense Capabilities» Smitsonian Institute Press, 2001, ISBN 1-56098-961-0, p.84.

«А. Б. Прищепенко, создавший источники РЧЭМИ в Высокогорном геофизическом институте, считает, что эффекты воздействия электромагнитного оружия должны классифицироваться в зависимости от их влияния на способность цели выполнить ее миссию. Временный вывод из строя — утверждает он — имеет место, когда функционирование цели нарушается в течение нескольких циклов (компьютеры систем наведения ракет работают в циклическом режиме)». Nontraditional Warfare. Twenty-First-Century Threats And Responses. Ed. William R. Shilling, Foreword by Norman R. Augustin. Brassey’s Inc., 2002, ISBN 1-57488-505-7. p.277.

«Фирма „Rheinmetall“ сосредоточилась на создании образцов сверхширокополосных излучателей, которые, по-видимому, могут быть применены против многих целей, включая радары, связь, системы наведения, различных охранных устройств, а также против бомб террористов с электронными взрывателями. Как уже сообщалось в IDR № 1, 2003 г., „Rheinmetall“ сотрудничает с русскими институтами в создании генераторов, пригодных для применения в артиллерийских 155 миллиметровых снарядах. Экспериментальный образец такого излучателя мощностью в 100 МВт был создан в 2002 году (рис. 6.9 м), а полноразмерный излучатель мощностью в 1 ГВт должен быть испытан в 2004 году». International Defense Review, 2003, Feb. 01.

«Как сообщала лондонская „Дэйли телеграф“, в Англии разрабатывается неядерный и не причиняющий смертельные ранения снаряд для выведения из строя электронного оборудования противника. Толчком к разработке этой технологии явилась статья „Радиочастотное оружие на поле боя будущего“, представленная А. Б. Прищепенко на конференции в Бордо…

Отделение новых технологий британской компании Matra BAe Dynamics избрано ответственным как за разработку контрмер против русского оружия, так и за создание аналогичного западного. Успешные испытания продемонстрировали, что подобное устройство может парализовать передачу команд, вывести из строя боевую электронику и сорвать работу компьютеров. Разработчики доказали, что создание электромагнитного оружия реально и британское Министерство обороны недавно утвердило технические требования к „электромагнитному заряду для 155 мм артиллерийского снаряда“.

Предполагается, что этот снаряд будет недорогим и простым в применении, обнаружить которое весьма непросто». Dorothy L. Finley «Lindando com a Degradagao das Comimicagoes» (португ.) Military Review (Brasilian) 2° Trim. 2004 s.77.

«Электромагнитный импульс впервые наблюдали при ядерных взрывах на больших высотах — довольно радикальный способ создать оружие на таком принципе. Однако угроза электромагнитного оружия стала реальной в 1994 г., когда генерал Лоборев, начальник Физико-технического института, представил на конференции EUROEM доклад русского изобретателя компактных и мощных радиочастотных излучателей.

А. Б. Прищепенко описал, как эти излучатели применять, например, против систем связи. Его концепция была более подробно изложена в русских военно-морских журналах и других изданиях для профессионалов». Andrew Hiles. Business Continuity: Best Practices. World-Class Business Continuity Management. FBCI, 2004, ISBN 1-931332-22-3. p.42.

«А. Прищепенко на основе анализа взаимодействия средств нападения (ЭМИ-оружия) и защиты от него сформулировал основные требования к новому оружию, обеспечивающие его эффективное применение против некоторых целей, оснащенных электроникой. Одновременно на этой основе есть возможность определять основные направления по повышению стойкости этих устройств к действию ЭМИ-излучения, разрабатывая активные меры защиты. Это дает возможность считать длительность цикла обработки информации целью в качестве масштаба эффективности воздействия ЭМИ, разделив их условно на три группы…» В. Белоус «Угроза использования ЭМИ-оружия в военных и террористических целях.» Ядерный контроль, 2005 г. № 1 (75).

«Большинство таких устройств представляет спиральные генераторы и они весьма малы: размеры их — сантиметры, они содержат всего несколько граммов взрывчатого вещества. Своей популярностью эти исследования обязаны Прищепенко и его сотрудникам, описавшим применение малоразмерных генераторов в различных экспериментах.» С. М. Fowler. «Megagauss X: A Conference Milestone» In: Megagauss X. ed. M. von Ortenberg, Berlin, Humboldt University at Berlin (2005) ISBN 3-00-015743-3, p. 3.

«Как отмечает А. Прищепенко, отличительной особенностью УВИС является применение вместо конденсаторной батареи мощных постоянных магнитов, которые не требуют первичных энергозатрат…»

После одновременного инициирования детонации с равномерно распределенных точек, во взрывчатке возникает сферическая детонационная волна, направленная к центру. В момент ее столкновения с поверхностью сферического монокристала, в нем происходит скачкообразный рост давления до более чем миллиона атмосфер. Магнитное поле оказывается «пойманным в „ловушку“, которая стремительно сжимается до центральной точки микронных размеров. В центре ударная волна отражается и происходит стремительное расширение границ существования магнитного поля, что приводит к генерации мощного электромагнитного излучения. Существенно, что при таких изменениях несущей частоты и размеров излучателя (области сжатия) в широких пределах изменяется соотношение длины волны и эффективного размера излучателя. Это приводит к излучению электромагнитной энергии во всех направлениях. Важно, что потребность в специальной антенне для УВИС отпадает. По данным А. Прищепенко, 105-мм реактивная граната, описанная в справочнике „Jane’s Unconventional Weapons Handbook 2000“, снаряжена УВИС. Основным недостатком таких генераторов является пока что чрезмерная дороговизна. По оценкам специалистов, стоимость УВИС приближается к стоимости 152-мм ядерного снаряда». О.П. Ковтуненко В.В. Богучарський В.І. Слюсар П.М. Федоров. «Зброя на нетрадиційних принципах дії(стан, тенденції, принципи діїта захист від неї)». Монографія Полтава, Видавництво ПВ13, 2006. (украинск.)

«Германская компания „Rheinmetall Weapons and Munitions“ также разрабатывает электромагнитное оружие и располагает его опытными образцами. Электромагнитный снаряд создается в связи с опасениями, что Россия значительно опередила Запад в области так называемого радиочастотного оружия».

«Конференция в Бордо в 1994 г. показала, что русские считают допустимым применять такое оружие для выведения из строя электроники противника. Доклад А.Б. Прищепенко, заместителя директора научного центра „Сириус“, члена-корреспондента Академии военных наук, описал советские исследования в этой области…» Vladimir Gurevich. Ph.D., Electric Relays. Principles And Applications. ISBN 0-8493-4188-4. CRS Press, Taylor & Francis Group. 2006.

«…c 1984 no 1997 год он возглавлял лабораторию спецбоеприпасов ЦНИИ химии и механики. Его авторитет признан во всем мире: на Западе боеприпасы с прямым преобразованием радиочастотной энергии называют „устройствами Прищепенко“ (Prishchepenko-type)». В журнальных статьях сложно подробно раскрыть эти темы с научной и технической точек зрения, а книга с иллюстрациями (в том числе уникальными) предоставляет больше возможностей. История и конструкция различных видов боевой техники, а также случаи из жизни автора, изложенные живым языком, делают книгу «Огонь!» полезной и интересной для широкого круга читателей. «Популярная механика», апрель 2009, № 4 (78), стр. 20.

Многочисленные легенды о бесчеловечном оружии рассказывали о том, как поток безжалостных нейтронов уничтожает без разбора все живое на своем пути, оставляя невредимыми материальные ценности: здания, технику, оборудование. Многие всерьез верили, что недруг может с легкостью очистить наши города от людей и прийти жить в наших домах, на все готовое. Как и большинство фобий, эти страхи были основаны на банальном дефиците информации. Взаимодействуя с ядрами атомов, нейтроны порождают наведенное излучение, которое испускается в течение длительного времени после атаки. Сумасшедший, который решится жить среди зараженных предметов, будет наслаждаться своим триумфом очень недолго. На самом деле нейтронные боеприпасы предназначаются вовсе не для тотальной зачистки местности, а для решения узкоспециализированных тактических задач. О них нам рассказал ученый и конструктор Александр Прищепенко, в течение 13 лет возглавлявший лабораторию специальных боеприпасов ЦНИИ химии и механики. Сергей Апресов. Колонка редактора. Популярная механика, июнь 2009, № 6 (80) стр. 3.

В книге доктора технических наук, члена-корреспондента Академии военных наук А.Б. Прищепенко «Огонь! Об оружии и боеприпасах» прослеживается ход развития средств поражения с древнейших времён до сегодняшнего дня. В частности, рассказано о пути от первых ядерных зарядов до рентгеновских лазеров с накачкой от ядерного взрыва, о боеприпасах, поражающих электронные средства мощным импульсом радиочастотного электромагнитного излучения. Потребность в такой книге, как справедливо замечает в рецензии на неё И. Петров, «ощущается особенно остро с тех пор, когда бездумными преобразованиями была развалена отрасль производства боеприпасов — важнейшая в деле обеспечения обороны страны. К работам в этой области в настоящее время трудно привлечь талантливую, способную на творческие решения молодежь. Возможным это станет лишь тогда, когда будет продемонстрировано, насколько обширен и интересен круг решаемых здесь задач». В.И. Евсеев, А.В. Лосик, А.Н. Щерба. «Развитие отечественного оборонно-промышленного комплекса в конце XX — начале XXI века» Военно-исторический журнал, № 6, июнь 2010, с. 52.

На фотографии и схеме сферического ударно-волнового генератора сжатия магнитного потока, созданного Прищепенко, видны детонационные линии задержки, выполненные таким образом, чтобы получить равномерно сходящуюся ударную волну. Постоянные магниты служат для создания начального поля, а в качестве рабочего тела использован йодид цезия. Вплоть до настоящего времени все имплозивные генераторы этого типа обеспечивают преимущества в параметрах сходящихся ударных волн.

…Прищепенко и Третьяков проводили интенсивные испытания пьезоэлектрических генераторов с начала 80-х. Интегрировав пьезоэлектрический и ферромагнитный генераторы, они получили очень компактный источник энергии. Larry L. Altgilbers, Jason Baird, Bruce L. Freeman, Christopher S. Lynch. «Explosive Pulsed Power» Imperial College Press, London, 2011, ISBN-13 978-1-84816-322-5.

«Об УВИ, как о самостоятельном устройстве для создания сверхмощных электромагнитных импульсов, в качестве оружия, впервые было официально заявлено начальником Лаборатории боеприпасов специального назначения ЦНИИ химии и механики доктором технических наук А.Б. Прищепенко после успешных испытаний 2 марта 1984 г. на полигоне Красноармейского научно-исследовательского института „Геодезия“ (ныне ФКП НИИ „Геодезия“), Позднее А. Б. Прищепенко были сформулированы общие принципы боевого применения электромагнитных боеприпасов». Гуревич В.И. «Микропроцессорные реле защиты. Устройство, проблемы, перспективы». Учебно-практическое пособие. М.: Инфра-Инженерия, 2011. ISBN 978-5-9729-0043-5, с. 289.

* * *

…Наслаждаться натуральными винами принято, закусывая их сырами, в просторечии называемыми «портяночными». Угождая эстетическим потребностям людей высокой культурки, литературных гурманов, автор счел необходимым привести некоторые отзывы, которые ему удалось выловить в чане Интернета (орфография исправлена).

* * *

(О «Взрывах и волнах»), VSoshenko: «Я слишком хорошо знаю автора и неоднократно проводил тестирования его устройств. Могу сказать следующее: многие положения противоречат основам элементарных знаний радиотехники. После прочтения сего творения могу высказать следующее: 1. Сие творение ни в коем случае не может быть использовано для обучения военных специалистов. 2. Автор не знает основы радио и электротехники (2–3 курс).3. Автор занимается просто подтасовкой данных. 3. Автор не вспоминает, что отцом электромагнитной бомбы считают Тейлора[132], который курировал программу „Звездных войн“. Однако автора, видно, мания величия (или паранойя) придавила. 4. По результатам испытаний 1997 и 1998 г. австралийские и американские ученые дали отрицательное заключение соответствия полученных данных, данным заявляемым Прищепенко. Такая же характеристика работ Прищепенко получена и из Германии. 5. Результаты испытаний ВМГ в ЦФТИ МО РФ, проведенные до конференции во Франции, показали полное отсутствие излучения во всех диапазонах. Поэтому с ним уже никто и не взаимодействует. Приходится автору представляться от организации СИРИУС, фирмы рога и копыта».

jeremia: «Автор (ссылка на „Взрывы и волны“ и „Шелест гранаты“) типичный писака, на мой взгляд, выдал на гора два томика ненаучной профанации и, видать, понял что на этом деньжат не срубить… решил поменять сферу интересов — на инстинкте размножения (ссылка на „Неприличный слалом“) — видимо, можно поболее срубить…»

OCR: Когда идет речь об области профессиональных интересов автора, книга «Шелест гранаты» очень интересна. Но складывается впечатление, что почти все встретившиеся (и понаслышке известные) автору люди наплевали ему в компот или отдавили любимую мозоль и теперь он сводит с ними счеты. О многом говорит и фраза в конце книги — «Персонажи книги, занимаемые ими должности, приписываемые им слова и поступки — плод художественного вымысла автора». Мда…

graphist 29.09.11: Увы, обстановка в научных учреждениях автором описана достоверно. Научная деятельность и по сей день наполовину состоит из «отдавливания мозолей» и «наплёвывания в компот» (В книге именно такая пропорция: половина науки, половина грызни) и читать это не очень-то интересно.

Tramp (О «Взрывах и волнах»). Почитать интересно, но список литературы — публикации в популярных изданиях, хотя бы одна статья в какой-нибудь «Физика горения и взрыва».

(ШГ) Сергей Горбачевский: Случайно начал читать, лазя по флибусте. При совке за подобную книгу дали бы срок, наковыряв множество фактов разглашения секретов…

У Прищепенко вообще целая куча книг на эту тему. Но увы… хотелось бы чего-то конкретнее. Пол инета при «копании» оказывается «плагиатом» этого автора. Неужели ничего нет другого?

Wyvern Не читай ты этого Боцмана! Не существует в природе ВВ, тем более «в форме пластилина» имеющего такую стабильность скорости детонации. Вообще.

Персонажи книги, занимаемые ими должности, приписываемые им слова и поступки — плод художественного вымысла автора.

«Отзывы и замечания просьба высылать по адресу: implosion45@gmail. сот»

Примечания

1

«Дуя на воду», я решил не называть полные «имена» опасных веществ.

2

То есть устойчивых относительно, могущих распасться при незначительном внешнем воздействии, в данном случае — нагреве.

3

Не только. Стрельба «на рикошетах» ведется на настильных траекториях и с установкой взрывателей на замедление. Отразившись (рикошетировав) от грунта, снаряд затем набирает высоту и разрывается в воздухе. Такая стрельба менее точна, зато поражение целей осколками более эффективно. Аналогично выполняется и низковысотное бомбометание — штурмовыми бомбами прочной конструкции.

4

Что, однако, на пять порядков больше плотности энергии в конденсаторе и позволяет развить при детонации мощность в многие тераватты).

5

Вспомним: скорость детонации равна местной скорости звука в продуктах реакции. Понятно, что связки не должно быть слишком много — иначе детонация может и затухнуть.

6

Судя по карте — более чем в километре от места швартовки «Аризоны».

7

Нимфа реки, окружающей царство мертвых.

8

Упреждение в развертывании и боевом применении войск представлялось для Центральных держав необходимым, поскольку, по завершении у противника (России) мобилизации, его численное превосходство на театре становилось весьма существенным.

9

Должен признаться, что не люблю поэзию, сам никогда ею не грешил, но, с другой стороны, иногда четверостишие передает идиотизм эпохи столь точно, что его не заменит десяток вырезок с выступлениями государственных деятелей. К сожалению, данные о многих авторах цитируемых стишков у меня не сохранились, за что приношу искренние извинения.

10

Метод доказательств в математике. Сущность его поясняет аналогия. Допустим, выкована цепь. Первое ее звено проверили, испытав его нагрузкой. Потом, при выковывании каждого последующего звена испытывали той же нагрузкой его, в соединении с предыдущим. Выполнение этих условий (надежность как первого звена, так и соединения каждого из последующих звеньев с предыдущим) является необходимым и достаточным для того, чтобы быть уверенным в прочности всей цепи. Этот метод иногда называют методом полной индукции. Неполная индукция — доказательство прочности ограниченного числа звеньев.

11

Вспомним два школьных опыта: демонстрацию электрических колебаний в контуре, включающем конденсатор и катушку индуктивности, а также — демонстрацию увеличения индуктивности катушки при помещении внутрь ее железного сердечника. Если вместо катушки взять рамку с несколькими витками провода, «рассеяв» тем самым создаваемое при протекании тока магнитное поле, то появление даже не внутри рамки, а близко от нее металлического предмета изменит конфигурацию поля, а значит и индуктивность рамки. Включенные в колебательный контур наушники дают возможность саперу, по изменению тона «писка» в них, обнаружить изменение частоты колебаний в контуре, вызванное наличием металлического предмета вблизи рамки.

12

Даже название «авангарда народа» подтверждало братский характер этих связей: «Немецкая национал-социалистическая рабочая партия»!

13

Из того времени дошел до нас анекдот, рассказчик которого вполне мог получить «десять лет без права переписки».

Во время «чистки» (мероприятия, периодически проводившегося для выявления «примазавшихся, преследующих корыстные интересы»), партийца спрашивают: «А вот скажите, товарищ, вы с какой стороны с женой спите?» Тот лихорадочно прикидывает: «Скажу „справа“ — правый уклон, блок с Бухариным и его бандой, скажу „слева“ — левый уклон, троцкист, скажу „сверху“ — подавляю инициативу масс, скажу „снизу“ — утратил партийное влияние на массы…». Все эти варианты чреваты изгнанием из рядов и скорой встречей с доблестными наркомвнудельцами, поэтому вычищаемый выбирает, как ему кажется, самый безопасный ответ: «А я вообще с ней не сплю, потому как онанист». Ночью в его дверь стучится наряд молодцов в синих фуражках… «За что???» — «За разбазаривание семенного фонда, сволочь!»

14

Позже уничижительное название этого объединения было заменено на более соответствующее: «Вторая танковая армия».

15

Пауль фон Бенкедорф унд Гинденбург (1847–1934) — германский генерал-фельдмаршал. Сталин запомнил его потому, что в самом начале Первой мировой войны войска под командованием фельдмаршала нанесли русским чувствительное поражение под Танненбергом, в Восточной Пруссии, сорвав их наступательные замыслы. В Германии Гинденбурга считали «спасителем нации», он был избран президентом, хотя в действительности «мотором» этой операции был его начальник штаба — генерал Эрих Людендорф.

16

Между прочим, именно такие «советы» — создавать кооперативы по сбору ягод — давали военно-промышленному комплексу много лет спустя «демократы», только вот без оружия власть тогда выжить вполне могла, а вот без еды-то…

17

Известным созданием в годы войны истребителей Як-3 и Як-9, а после войны — самолета вертикального взлета Як-38

18

«Дайна Сор» — проект космического аппарата ВВС США. КА должен был выводиться за пределы земной атмосферы, а затем, спускаясь, «рикошетировать» от нее, подобно камешку, пущенному под малым углом к водной поверхности. Идея «рикошетирующего» КА была впервые предложена немецким профессором Зенгером в годы Второй мировой войны. Проект «Дайна Сор» реализован не был.

F-105 «Сэндерчиф» — тактический истребитель ВВС США. Во вьетнамской войне применялся как истребитель-бомбардировщик. «Специальностью» этих машин стало нанесение ударов по важным защищенным целям, к каковым американское командование относило мосты. Помимо бомб свободного падения, с «Сэндерчифа» применялись и управляемые — «Уоллай». Для самозащиты он нес контейнеры с аппаратурой, создававшей помехи радиолокаторам, а при выполнении задач непосредственной поддержки войск — зажигательные баки с напалмом и подвесные пушечные установки.

F-4 «Фантом» — многоцелевой палубный самолет ВМС США. Также широко применялся во вьетнамской войне. Эта тяжелая (взлетный вес — 24 тонны) машина оказалась очень удачной. Даже спустя полвека после принятия ｫФантомаｻ на вооружение приходилось неоднократно встречать его на аэродромах стран — союзников США.

19

Уже в 90-е годы тогдашний главком ВМФ строго указал корреспонденту, назвавшему корабль «Адмирал Кузнецов» авианосцем, на политикотехническую ошибку: «Это — авианесущий крейсер, а авианосец — орудие империалистической агрессии» (Sic!).

20

Заткнуться и продолжать служить (нем.)

21

Пимпф — член организации Гитлерюгенд младшего возраста.

22

UGM-27A «Поларис» — ракета подводного старта, с двигателями на смесевом твердом топливе, принята на вооружение ВМС США в 1960 году. Максимальная дальность стрельбы первой модификации — 2200 км. Запускалась с атомной подводной лодки, идущей на перископной (20–25 м) глубине.

23

Тикубасё. 9 февраля 1383 года. Третий год Эйтоку.

24

Город (венг.). Язык жителей Закарпатья — смесь украинских, словацких, венгерских и русских слов, что отражает историю этого края, побывавшего во владении многих государств. В кофейнях бывшего Унгвара иные пожилые дамы беседовали и на немецком.

25

Когда вооруженные силы приводятся в повышенную готовность.

26

Междоусобная битва, произошедшая в 1434 г.

27

Мучительный обряд японского ритуального самоубийства.

28

Так, для углерода — «основы жизни» — известно несколько изотопов. Наиболее распространенный из них (С^12) стабилен, изотоп С^14 распадается с полупериодом 55 лет, излучая бета-частицы, а половина ядер С^15 распадается за 2,4 секунды. Попадание радиоактивных изотопов в организм очень опасно, потому что они «занимают» места стабильных ядер и облучают ткани изнутри.

29

Например, при комнатной температуре скорость теплового движения молекул водорода — 1800 м/с, а азота — 470 м/с.

30

Читатель может решить, что данные о критичности цилиндров практического значения не имеют, но это не так: из коротких цилиндров урана состояла сборка заряда ствольного типа в бомбе «Малыш», а цепная реакция в длинных цилиндрах «подогревала» топливо в первых термоядерных зарядах.

31

Вода — хороший замедлитель, поскольку содержит много ядер водорода, почти равных нейтронам по массе. Чтобы термализоваться, быстрому нейтрону требуется поучаствовать, в среднем, менее чем в 19-ти столкновениях с ядрами водорода, а с ядрами бериллия — впятеро больше. На первые столкновения быстрые (МэВные) нейтроны затрачивают ничтожное время, длительность термализации определяется в основном последними столкновениями, когда скорости нейтронов приближаются к тепловой.

32

Ошибка или неточность перевода. Сфера — геометрическое место точек пространства, равноудаленных от центра, то есть — поверхность. Правильно: «шаровой слой».

33

Где бы вы не находились, такие нейтроны присутствуют рядом. Они летят из космоса, образуются в результате ядерных реакций в содержащихся в земле минералах. К счастью, фоновых нейтронов не так уж много.

34

Контакта человека с очень ядовитым плутонием стараются избежать, нанося на детали электролитические покрытия из никеля или золота. Попадание в организм бериллия тоже пользы не принесет.

35

Для этого в плутоний добавляют галлий (менее 1 % по весу). По сравнению с другими подходящими для легирования трехвалентными металлами, у галлия наименьшее сечение захвата нейтронов.

36

Кандидатами на такое применение были кюрий-245 и калифорний-251. Позже выяснилось, что критические массы уединенных шаров из них уступают плутониевому всего лишь в 4 и 10 раз соответственно и в пулю их не затолкать. Стоимость же непомерна потому, что в ядерном реакторе, где нейтроны вызывают ядерные реакции, по завершении которых и появляется оружейный изотоп, он сразу же начинает делиться, причем — активнее, чем реакторное топливо (сравним критические массы!). Наработать такие изотопы за одну загрузку реактора можно в количестве, годном разве что для анализов.

А вот при ядерном взрыве плотность нейтронного потока огромна, и она быстро спадает, что практически сводит на нет «выгорание». Такой способ более экономичен, но не реализуется по двум причинам: во-первых, ядерные взрывы запрещены; во-вторых, оружейные кюрий и калифорний и в этом случае более чем на порядок дороже полученных аналогично плутония или урана-233.

37

Лозунг партии социалистов-революционеров (эсэров), до и некоторое время после Октябрьского (1917 г.) переворота — союзников большевиков. Затем они были объявлены «врагами народа», со всеми вытекающими последствиями, как для самих эсэров, так и для их лозунгов.

38

Энерговыделение ядерного заряда характеризует энергию его взрыва и, по смыслу, должно выражаться в Джоулях, но принято использовать внесистемную единицу (тротиловый эквивалент): вес тринитротолуола, содержащего равное количество энергии. Применение такого сравнения без оглядки на различия процессов чревато ошибками: во-первых, оно возможно только на достаточном удалении, поскольку температура, давление и другие параметры вещества вблизи ядерного взрыва недостижимы для взрыва обычного ВВ; во-вторых, соотношение каналов распределения энергии (на формирование УВ, на проникающую радиацию и т. д.) неодинаково для взрывов в разных средах.

39

Такой инициируемый одновременно во многих точках на внешней поверхности и распространяющийся внутрь заряда взрыв называют имплозией. Считается, что термин введен в обращение американскими разработчиками ядерных зарядов, но автору удалось обнаружить его в книге А. Штеттбахера «Пороха и взрывчатые вещества», изданной еще в 1919 году (в русском переводе — в 1936 г.). Там этим термином описывается схлопывание газов в область разрежения (пример такого процесса — лопнувшая лампочка).

40

Персонаж романа М. Булгакова «Мастер и Маргарита».

41

Инерционность сборки — важное условие развития цепной реакции. В некоторых ядерных зарядах плутониевый шар окружен слоем U^238, не участвующим в делении, но повышающим инерционность, за счет чего успевает прореагировать больше плутония. В 70-х, когда оптические квантовые генераторы стали достаточно мощными, в СССР появился проект энергетической установки, в которой плутониевый шарик массой в миллиграммы и радиусом в полмиллиметра, подвергался всестороннему их облучению. Испарение поверхности шарика носило взрывной характер, и плутоний сжимался до такой плотности, что достигалось сверхкритическое состояние. Надеялись, что энергия микровзрыва составит пару мегаджоулей, но она практически не выделялась: малоинерционный шарик разлетался прежде, чем в нем успевали достаточно развиться цепи деления. Необходимо было существенно увеличить размер шарика, но эквивалент энерговыделения в одном цикле поднялся бы при этом до десятка тонн тротила, что влекло за собой такое увеличение размеров взрывной камеры (ведь она должна быть неразрушаемой) и повышение мощности лазеров, что строить установку было признано бессмысленным.

42

Попытайтесь представить, как хорошо можно «загореть» под светом, приобретшим плотность алюминия.

43

«Железный ветер в лицо» ощущают политработники, строчащие книги с такими названиями, а регистрируют скоростной напор и турбулентные «завихрения» в стали специальные датчики.

44

В приводимом примере число делений в десятки триллионов раз больше, чем в эксперименте доктора Слотина. Оно соответствует делению примерно 5 кг Pu^239 (это не означает, что заряд содержал именно столько плутония: его было существенно больше, остальной разлетелся, не разделившись). Тротиловый эквивалент такого взрыва — 100 килотонн.

45

Эпирский царь Пирр в 279 г. до н. э. одержал победу над римлянами, но ценой таких потерь, что с тех пор его именем стали называть предприятия, вроде и успешные, но не оправдывающие понесенных затрат.

46

Лишившись важнейшей роли в военном применении, полоний — 210 в начале XXI века стал символом прогресса в техническом оснащении малопочтенного ремесла «ликвидатора», придя на смену ледорубу, которым был убит Троцкий, начиненной взрывчаткой коробке конфет, положившей предел земным дням украинского националиста Коновальца и разнообразным устройствам для введения ядов.

47

Здесь Настырный может «схватить автора за язык»: в 1980-х годах в Габоне, на месторождении Окло (где руды очень богаты изотопом U^235) были обнаружены следы природный цепной реакции (замедлителем служила вода, рис. 2.17), происходившей 2,6 миллионов лет назад. Образовались там и плутоний и тритий, но за миллионы лет последний распался без следа.

48

Подобно тому, как постоянный ток ограничивается сопротивлением, переменный или импульсный ток ограничивается индуктивностью — тем более, чем короче длительность импульса или выше частота. Но индуктивность может и сама зависеть от тока. Например, если ток протекает по обмотке дросселя, охватывающей ферромагнитный (то есть — изготовленный из вещества, элементы которого обладают собственной намагниченностью) сердечник, то такой дроссель ограничивает ток очень существенно. Но так происходит до момента, когда все микроскопические элементы сердечника будут «выстроены» полем тока (сердечник намагничен до насыщения) и тогда индуктивность намотанной на нем обмотки скачком снижается, а значит, возрастет и протекающий через дроссель ток. Если к такому коммутатору последовательно подключить трансформатор, то на вторичной обмотке будет сформирован импульс, который и «подожжет» разряд в ионном источнике.

49

«Ми́нитмэн» — межконтинентальная баллистическая ракета (МБР). Боевое оснащение модификации LGM-30G, принятой на вооружение в 1970 году, состояло из трех боевых блоков индивидуального наведения, с энерговыделением по 330 килотонн.

50

Рентгеновское излучение генерируется в трубке, напоминающей нейтронную. Только ускоряются в ней не дейтоны, а электроны: достигнув мишени, они тормозятся электронами, составляющими оболочки ее ядер. Движущийся с ускорением или замедлением заряд излучает — этот факт будет упомянут еще много раз. Энергия квантов открытого В. Рентгеном электромагнитного излучения — десятки — сотни кЭв. Излучение рентгеновской трубки, в отличие от нейтронной, — направленное.

51

Настырному стоит, припомнив значение числа Авогадро, проверить это.

52

Это время так и называется — период полураспада: через 12 минут распадается половина частиц, через следующие 12 минут — половина оставшихся и т. д.

53

Буквальный перевод названия МБР «Минитмэн». Время приведения модификации LGM-30G из режима дежурства в техническую готовность к пуску — 32 секунды. Минитмэны — персонажи американской истории, партизаны времен войны за независимость от Британии.

54

Следует помнить, что слово «мгновенные» относится только к появлению нейтронов. В реакторе, чтобы вызвать деление следующего поколения, они должны снизить свою энергию (а значит, повысить реакционную способность), «потолкавшись» миллисекунды в замедлителе.

55

На самом деле — НИИ авиационной автоматики, позднее — ВНИИА

56

Танец смерти (франц.)

57

Английский с чудовищными ошибками. Плохо все же мы еще воспитываем нашу молодежь, как справедливо заметил товарищ Саахов: после стольких лет учебы в школе и институте не могут они грамотно объяснить, что писали о собеседнике!

58

Кавалерист, герой Гражданской войны и одноименного кинофильма, вышедшего незадолго до начала Великой отечественной войны.

59

Изобретение партийных работников, позволявшее им сохранять научный стаж и получать дополнительную зарплату, читая в «университете» лекции. Понятно, что охотников изводить свободное время на прослушивание их бреда находилось немного и «контингент» привлекался добровольно-принудительно. Как и в институтах на кафедрах общественных наук, в «университете» на слушателей составлялись подшивавшиеся в личные дела негласные «политические характеристики», материал для которых черпали в «свободных дискуссиях», инспирировавшихся преподавателями. Мне же, еще со времен памятной школьной «задушевки», в приглашении к такой дискуссии слышится, как сидящий на холме пулеметчик, предвкушая удовольствие, гнусаво укоряет безоружных людишек, прячущихся в кустах: «Ну что вы труса празднуете! Давайте честно, открыто: кто — кого!»

60

Почему не чистым газом — станет ясно из главы, в которой речь пойдет об исследованиях ионной кинетики.

61

Или — «развито́го»? Государственные деятели СССР произносили это слово именно так. Пусть читатель сам выбирает между грамотностью и ностальгией по империи.

62

Как уже упоминалось, ток в таком преобразователе меняется скачками (форма его напоминает соединенные «ворота» разных полярностей) и доля быстрых гармоник велика (тем больше, чем ближе к вертикали «стойки» ворот).

63

Если читатель заинтересуется эффективностью таких боеприпасов, однозначно ответить ему нельзя. На близких расстояниях объемная детонация вчистую проигрывает традиционным ВВ. Например, для полутонной объемно-детонирующей бомбы радиус облака превышает два десятка метров и в 10 м от его внешней границы давление в ударной волне все еще равно лишь половине значения, характерного для взрыва равной массы тротила на 30 м, но спадает давление УВ от объемного взрыва медленнее и на расстоянии в 50 м уже превышает «тротиловое» более чем в три раза.

64

Шрапнель — артиллерийский снаряд для поражения живой силы, изобретенный в 1803 г. и названный по имени своего изобретателя, капитана английской службы. В полете трубка (таймер, обычно — пиротехнический) воспламеняет в шрапнели заряд черного пороха, выталкивая из корпуса снаряда готовые поражающие элементы — чугунные шарики.

65

Фосген, или хлорокись углерода — отравляющее вещество, удушающего действия, широко применявшееся в годы Первой мировой войны. Это — низкокипящая (281 К) жидкость, пары ее тяжелее воздуха. Институт не занимался синтезом отравляющих веществ, баллон с таким «подарком» был некогда доставлен на территорию, вероятно, в составе трофейного имущества, для проведения химического анализа.

66

Как наверняка известно даже еще не завершившим школьного обучения читателям, при выстреле снаряду сообщается существенная скорость относительно стреляющего из своих пушек истребителя.

67

Три (англ.)

68

ОСВОД — добровольное общество спасения на водах. Почему именно эта организация была сочтена наводящей максимальный ужас — выяснить не удалось.

69

Художники изостудии Минобороны, известной батально-патриотической живописью.

70

Горючее (бензин, авиационный керосин), загущенное солями жирных кислот, преимущественно нафтеновых и пальмитиновых, откуда и название: «На — Палм». Впервые применено во Второй мировой войне американскими войсками против японцев, оборонявшихся в многочисленных пещерах на островах Тихого океана. Найденный в коробке порошок был вполне безопасен (негорюч), будучи разбавлен бензином, имел консистенцию студня, но, когда этот «студень» воспламенялся, жар вокруг был очень сильным, так что полиэтиленовые пакеты с ним бросали в костер издалека (рис. 3.9).

Воспламенившийся напалм становился жидким, затекал в щели. Его «звездным часом» стала война в Корее, (1950–1953 гг.), где самолеты тактической авиации США штурмовали зажигательными баками густые цепи китайских «народных добровольцев», которые наступали, не считаясь с потерями от артиллерийского и пулеметного огня. Позже, во Вьетнаме, в напалм стали добавлять капсулированные шарики белого фосфора. Такую смесь нельзя было погасить — она самовоспламенялась, а ожоговые травмы от нее, из-за присутствия фосфора стали еще кошмарнее.

71

Квинт Гораций Флакк.

72

Клаузевиц Карл — прусский военный теоретик (1780–1831). Его фундаментальный труд «О войне» не потерял актуальности и в наши дни.

73

Принято следующее деление сценариев, по которым происходят соударения микрочастиц:

— упругие, при которых меняются скорости, но не меняются внутренние состояния частиц, например — энергетические уровни;

— квазиупругие, при которых меняются и скорости и внутренние состояния;

— неупругие, в ходе которых образуются новые частицы.

74

Поскольку речь шла о перезарядке ионов газа с высоким потенциалом ионизации на легкоионизуемых нейтралах, реакция могла быть только экзоэнергетичной (энергия выделялась в виде квантов излучения).

75

В. Нернст — германский физик, один из основоположников термодинамики.

76

Электрические характеристики плазменного тела (плазмоида) зависят от способа его образования, но чаще всего (как и в случае ионизации ударной волной) плазмоид в целом электронейтрален — в нем поровну носителей зарядов разных знаков. Каждый из носителей, понятно, создает локальное поле, однако движутся частицы хаотически и в целом эти поля взаимно компенсируются. Как только внешнее электрическое поле придает движению носителей упорядоченный характер, из-за разделения зарядов возникает внутреннее поле, напряженность которого направлена навстречу внешнему. Если плотность пространственного заряда высока, его поле «обнуляет» внешнее уже вблизи границы плазмоида.

77

Стеклянные сферы использовались для модельных опытов, например для исследования обтекания преграды сферической расходящейся ударной волной. Их наддували воздухом до давления в 1–2 МПа (10–20 атм.), а затем разрушали, например ударом по впаянной в сферу металлической трубке, через которую производился наддув. Воздух, выходивший из мгновенно раскалывавшейся на мелкие осколки сферы, формировал волну идеальной формы.

Для тех же целей служили инициируемые строго в центре небольшие заряды взрывчатого вещества, о которых речь пойдет далее.

78

Из австрийской солдатской песни «Бравый рыцарь принц Евгений».

79

Аллюзия — стилистическая фигура, заключающаяся в соотнесении описываемого или происходящего в действительности с устойчивым понятием или словосочетанием литературного, исторического, мифологического порядка

80

Нирвана — в буддизме — состояние блаженства.

81

На ванты, скоты! (нем.) Ванты — снасти парусного такелажа.

82

Так автор попытался сформулировать закон электромагнитной индукции, известный из школьного курса физики.

83

Имеется в виду только «свободная» часть потока. Несохранение потока — необходимое, но отнюдь не достаточное условие генерации излучения. Так, можно сжимать лайнер нарочито медленно, используя для этого не мощное ВВ, а, к примеру, черный порох. В этом случае почти весь поток диффундирует в металл лайнера, но магнитный момент все равно будет меняться столь незначительно, что его вторая производная, а значит, и излучаемая мощность, будут ничтожны.

84

От греческого «остракон» — черепок. В древней Греции высылка граждан, «опасных для государства», происходило после тайного голосования, в ходе которого имя кандидата на изгнание писалось на черепках.

85

Чем «сильнее» поле, тем меньше радиусы траекторий «закручиваемых» частиц, а длины излучаемых волн близки к значениям этих радиусов.

86

Скорость расширения в вакууме ничем не «нагруженных» продуктов детонации конденсированного ВВ — 13 км/с.

87

Между прочим, чем слабее начальное поле, тем выше может быть магнитная энергия в точке остановки: ведь слабое поле дольше усиливается, а значит, будет остановлено ближе к оси, где гидродинамическое давление выше. В проведенных во ВНИИЭФ опытах давление магнитного поля индукцией в 1000 Тл достигало четырех миллионов атмосфер, что превышало прочностные пределы любых материалов. Рекордные значения магнитной энергии в лайнерном ИВМГ получают только при очень большом токе запитки, потому что усиление, определяемое отношением начального и конечного радиусов сжатия, в генераторе этого типа невелико.

88

Скачок проводимости в некоторых ударно-сжатых веществах не связан с термической ионизацией.

89

Правда, в энергию такого импульса преобразуется далеко не вся энергия воздействующего РЧЭМИ. Пренебрежение этим фактом было причиной многочисленных неверных оценок на ранних этапах развития ЭМО.

90

Крымская война 1854–1856 гг была вызвана попытками России отобрать у переживавшей не лучшие времена Турции («больного человека Европы», как её тогда называли) контроль над Черноморскими проливами. Поводом для начала войны послужил инцидент в Вифлееме (тогда — турецком), где были убиты несколько православных монахов. Русский флот быстро уничтожил турецкий, но превращение России в Средиземноморскую державу не устраивало Англию и Францию, которые выступили на стороне Турции. В этой проигранной Россией войне были и яркие эпизоды, такие, как оборона Севастополя, в которой принимал участие молодой артиллерийский офицер Лев Толстой.

91

НИИВТ был подведомствен министерству электронной промышленности.

92

Не стоит думать, что такие взрывы совсем уж безопасны: эксперимент с зарядом номинальной мощностью в сотни килотонн показал, что, при «одноточечном» его инициировании, энерговыделение понижается почти на четыре порядка (но и это — железнодорожный вагон взрывчатки!). Однако окажись поблизости другой заряд, также «заведенный» в одной точке — выход энергии существенно возрастет, потому что многие нейтроны от начального, «неполного» взрыва инициируют затухающие цепи деления. Подобное развитие событий в хранилище ядерных боеприпасов (рис. 4.23) может быть катастрофичным.

93

«Клоун» — удар в глаз (жаргон шпаны).

94

В. Высоцкий.

95

У этой реакции много общего с детонацией химических ВВ, где энерговыделение также происходит в узкой области, прилегающей к фронту, только при термоядерной детонации скорость и другие параметры на много порядков выше. А вот при делении ядер длина свободного пробега нейтронов сравнима с размерами сборки, реакция не имеет выраженного фронта и охватывает сразу весь объем делящегося вещества (такой процесс принято называть «гомогенным взрывом»).

96

В американских военных документах классы тактических ядерных боеприпасов обозначаются латинскими буквами. Боеприпасы мощностью менее 2 кт относят к классу «А» («Элфа»), а самые мощные (свыше 500 кт) — к классу «G» («Голф»),

97

Так (по имени первооткрывателя) называют эффект рассеяния гамма квантов на внешних электронах атома. Если импульс, сообщенный при этом внешнему (наименее связанному) электрону достаточен, он покидает атом, становясь свободным электроном отдачи. Частота кванта при таком взаимодействии падает — он теряет энергию.

98

Для этой теоремы существует остроумное практическое применение. Представьте, что необходимо определить, насколько, при внешнем облучении весьма сложного устройства, ослабляется РЧЭМИ данной частоты в наиболее уязвимой и малоразмерной его части (например — в электродетонаторе). Расчетным методам в подобной ситуации верят только патологические оптимисты, а разместить в мизерном объеме электродетонатора аппаратуру регистрации нереально. Но можно поместить там миниатюрный излучатель (например — на основе диода Ганна) и, «обходя» с аппаратурой изделие, определить, как будет изменяться регистрируемая мощность. Полученная зависимость будет в точности совпадать с зависимостью, описывающей воздействие на уязвимый объект при облучении изделия с разных направлений.

99

Опускаемая сходня.

100

К 70-м годам советский ВМФ, главкомом которого был С. Горшков, стал действительно океанским флотом, но количественно и качественно он уступал ВМС США. Ставка советского ВМФ в предполагаемом столкновении делалась на применение противокорабельных ракет. СССР был впереди западных стран в создании этого оружия. 21 октября 1967 года две П-15, из числа поставленных в Египет, потопили израильский эсминец «Эйлат» (бывший английский, постройки 1944 г.). Еще через пять лет они же были запущены с индийских кораблей по береговым объектам Пакистана. Такое применение было «самодеятельностью» индийских моряков, но оно было успешным: модифицированные П-15 с инфракрасными головками самонаведения «Снегирь» «захватили» нагревшиеся на южном солнце резервуары нефтехранилища, которое после попаданий горело несколько дней.

П-15 имеет жидкостный ракетный двигатель, несет на борту и горючее и окислитель, необходимые для полета, поэтому максимальная дальность ее стрельбы (42 км) уступает ракетам с турбореактивными двигателями, которые несут на борту только горючее, а в качестве окислителя используют воздух.

101

Самка американского паука Latrodectus mactans. Пожирает оплодотворившего ее самца. Укус может быть смертелен для человека.

102

Сергей Лазо — большевистский комиссар времен Гражданской войны. Принял мученическую смерть: японские интервенты сожгли его в паровозной топке.

103

Обидно за это слово: редакторы изымают его из текста, искажают… А ведь и оно внесло лепту в марксистско-ленинское (а, следовательно, нравственное) воспитание. Ну, кто сейчас назовет основателей группы «Освобождение труда»? Я-то, их как родных помню: Плеханов, Игнатов, Засулич, Дейч, Аксельрод. Слово же мгновенно узнает и читатель, составив несколько комбинаций из первых букв фамилий этих «огонь-ребят и всех, как на подбор — отличников».

104

в\ч — войсковая часть

105

ЗАС — засекреченная связь

106

Обитель, основанная в 1664 г. монахом-отшельником Феодосием, построившим келью в урочище Старое Городище — развалинах татарского города Сараклыч. В 1903 г. Сарову посетил Николай II, присутствовавший при канонизации (провозглашении святым) преподобного Серафима. После революции монахов из монастыря выселили (особо упиравшихся — расстреляли), разместили там завод, производивший боеприпасы, а после войны — первый ядерный оружейный центр СССР.

107

Барух Спиноза (1632–1677) — философ, за антирелигиозные убеждения отлученный от иудейской общины.

108

ПИМ — предохранительно-исполнительный механизм. Чтобы избежать случайного подрыва боеприпаса, детонатор в нем не находится в контакте с ВВ вплоть до момента, когда снимается последняя ступень предохранения. Именно тогда ПИМ (механическое устройство) приходит в движение и узел инициирования устанавливается на заряд.

109

ЗМ80 отличалась от своих современниц многими новшествами. На ней, в частности, был установлен прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Такой двигатель становится работоспособным только при сверхзвуковых скоростях полета: со стороны воздухозаборников камера сгорания «запирается» при этом скачками уплотнения в набегающих потоках воздуха. Чтобы разогнать ракету до «сверхзвука», используется твердотопливный ускоритель, который размещается в камере сгорания двигателя, и, отработав, сбрасывается. Маршевая скорость «Москита» более чем вдвое превышает звуковую, что делало весьма маловероятным перехват средствами противоракетной обороны, которыми были вооружены корабли в конце XX века.

110

Подкалиберный снаряд содержит сердечник («лом» — на жаргоне), из тяжелого материала (урана, карбида вольфрама) помещенный в так называемый поддон. Общий вес снаряда для соответствующего орудия мал, поскольку калибр лома существенно меньше калибра орудия (отсюда и название «подкалиберный»), поэтому при выстреле начальная скорость снаряда высока (более полутора километров в секунду). По выходе из ствола, легкий поддон «сдувается» набегающим потоком воздуха, а лом продолжает полет. От наклонной брони лом может отразиться (рикошетировать) но, если он внедрился («закусил»), то обеспечивает значительное бронепробитие.

111

Инерциальная система наведения не нуждается в поступающей извне информации: для определения элементов движения акселерометрами измеряются ускорения, возникающие в трех различных направлениях при полете (как известно, возникновение ускорения можно «засечь», измеряя, например, изменение веса тела известной массы). Интегрирование показаний акселерометров дает возможность получить всю необходимую информацию, но для надежности, данные «инерциалки» корректируются: периодически включается радиовысотомер и цифровая карта местности под летящей ракетой сравнивается с данными, хранящимися в памяти бортового компьютера (их заранее получают при помощи спутников). Маршевый полет происходит в основном на малых высотах, а при подлете к цели — на бреющем. В дни проведения операции «Буря в пустыне» (1991 г.) телевидение показывало «Томахоки», летящие к целям вдоль багдадских проспектов ниже уровня крыш некоторых «высоток», что исключало их своевременное обнаружение средствами ПВО.

112

В 2006 г. В. Барышевский и А. Гуринович показали, что в ВМГЧ следует учитывать излучение не только оставшихся в данный момент незакороченными витков обмотки, но и «емкостной антенны» — включенного в контур конденсатора.

113

«Путь самурая обретается в смерти. Когда для выбора есть два пути, существует лишь быстрый и единственный выход — смерть. Это не особенно трудно» Хагакурэ. Сокрытое в листве.

114

Кстати, из-за пробоя практически нереально и создание на поле боя таких плотностей мощности РЧЭМИ, которые вызывали бы поражение человека.

115

К этой оценке уместно дополнительное разъяснение. Приходилось сталкиваться с ее использованием в титанической борьбе за финансирование: в ход шли подтасовки (утверждалось, например, что РЛС выводится из строя импульсом РЧЭМИ энергией в нано джоули). Ошущая острое сочувствие к страждущим, автор все же не счел возможным взять на себя долю ответственности за вымогаемое решение. Однажды создатели направленных излучателей радостно загомонили, что их устройство «вывело из строя» нечто «на значительно больших расстояниях». Оказалось, что это — правда, но, как водится, — не вся: в качестве мишени при проведении опытов выбирались объекты с приборами зарядовой связи, стойкость которых к РЧЭМИ более чем на два порядка меньше средних для электроники значений. Оценка в «тысячу характерных размеров» — предварительная, применяемая в тех случаях, когда стойкость цели по отношению к РЧЭМИ заранее не известна. Если же такие данные имеются, то следует использовать оценку, приведенную в подписи к рис. 5.30.

116

Для источников с компрессией магнитного поля характерна иная комбинация рабочих параметров (большой ток — умеренное напряжение) и это отношение выше в тысячи раз.

117

Что более чем втрое уступает дальности действительного огня корабельного автомата АЕС-630 с длиной блока стволов также около 1 м (еще раз напомню речь идет только об излучателе, еще более габаритные устройства его энергообеспечения и наведения остаются за скобками).

118

Мателот (морск.) — соседний в стою корабль

119

Открыто в начале восьмидесятых парапсихологом А. Деевым, гениально указавшим на свойства этого вида материи: превращать медь в золото, выборочно уничтожать сорняки, и — подобно сорнякам — не всех без разбора, а поименно вредных людишек, а также — еще очень на многие, так что даже перечислить затруднительно.

И свербила мысль

: возможно ли, чтобы благодетельное для человечества открытие было одновременно и столь универсальным? «Возможно» — подсказала память, доставив выдержку из записной книжки И. Ильфа:

«Экстракт против мышей, бородавок и пота ног. Капля этого же экстракта, налитая в стакан воды, превращает его в водку, а две капли — в коньяк „три звездочки“. Этот же экстракт излечивает от облысения и тайных пороков. Он же — лучшее средство для чистки столовых ножей».

В конце восьмидесятых теория неимоверно выгодного для народного хозяйства и обороны страны поля была творчески расширена и углублена А. Аакимовым, который, несмотря на отсутствие каких-либо ученых степеней, соорудил тогда восхитительную комбинацию из слов:

«Так же, как внешним проявлением электрических зарядов является электромагнитное поле, внешним проявлением спинов частиц и ядер является особое физическое поле — векториальное (торсионное) поле».

120

Шикльгрубер Адольф (1889–1945). Видный германский государственный, общественно-политический и военный деятель. Свои сомнительные, часто отвергаемые другими специалистами взгляды на геополитику, государственное устройство и межнациональные отношения изложил в книге, название которой в отечественной историографии, как правило, не переводится, а транскрибируется: «Майн кампф».

121

На конференции по сверхсильным магнитным полям «Мегагаусс-7» сообщалось о веществах с гигантской магнитострикцией (TbFe_2, YCo_5, Рг Со_5 и других) и огромной индукцией насыщения (10–20 Тл), плотность магнитной энергии в которых близка к плотности химической энергии в обычной взрывчатке. Если удастся «извлечь» эту магнитную энергию, скачок удельных характеристик устройств типа ФМГЧ будет поистине революционен: последние оставят далеко позади излучатели на основе компрессии магнитного поля.

122

Сигуранца — румынская тайная полиция времен Второй мировой войны. Там зверски пытали захваченных советских подпольщиков.

123

Ток не только создает собственное магнитное поле, но и взаимодействует с полем внешним, следствием чего является генерация ЭДС, о чем читатель знает из раздела, где описан МГД эффект. Если металлическую пластинку, вдоль которой протекает постоянный ток, поместить в перпендикулярное к ней магнитное поле, то на ее краях возникнет разность потенциалов, называемая по имени первооткрывателя этого эффекта. Измерив ее и зная ток, вычисляют напряженность поля. Важно только, чтобы не «вмешивался» скин-эффект — тогда распределения тока и поля будут неравномерными, а результаты измерений — недостоверными. Конденсатор большой емкости нужен для того, чтобы запитывающие преобразователь токовые импульсы были достаточно длительными и скин-эффект не проявлялся.

124

Прозвище командира Конногвардейского корпуса, графа Уварова. Наполеон на церемонии подписания Тильзитского мира подошел к русским генералам и поинтересовался, кто из них командовал доблестной конной гвардией в битве при Аустерлице. Уваров гаркнул: «Жо, сир!» (ответить следовало: «Муа, сир!» — «Я, государь!»)

125

Так, А Шипунов, директор Тульского КБ приборостроения, где создавались противотанковые ракетные комплексы и другие системы оружия, в интервью газете «Независимое военное обозрение» 26 апреля 2012 г. так описывал лихолетье девяностых: «Мы не стали ждать, когда просыплется манна небесная, когда вымолим себе хоть крохотный госзаказ, Ведь такая глупость была повсеместной: многие и многие руководители оборонных предприятий продолжали ходить с протянутой рукой, когда прежняя система гособоронзаказов уже рухнула. А мы не просили, хотя госзаказ у нас очень долгое время составлял всего 1 % в поступающих на предприятие средствах. Остальное мы заработали сами, выйдя на внешний рынок».

126

Таких мест несколько: Палех, Жостово, Холуй.

127

Энкомпрез (мед.) — недержание кала.

128

Цит. по: С. Каня. «Остановить конфронтацию» Варшава, 1991.

129

Из басни Эзопа «Хвастун». В ответ на похвальбу о невероятно дальнем прыжке, якобы совершенном на о. Родос, раздалась эта реплика.

130

Не пройдет (испан.) Глупое бахвальство — не зная испанского, невпопад бросаться лозунгом времен Гражданской войны в этой стране! Но, с другой стороны, неодолимо привлекает завершенность, полнота древнего языка. Так недавно в новостной программе увидел, как испанские полицейские окружают место преступления полиэтиленовой лентой, на которой чередуется команда «но пассада!», дополняющая лозунг с неоспоримой гармонией.

131

К моменту выхода этой книги — на пенсии.

132

Вероятно, обличитель имеет в виду Э. Теллера.

Content

Александр Борисович Прищепенко
Шелест гранаты

1 Манящий запах пороха

1.1 Во владениях Стикс

1.2 Выстрелы и трассы

2 Ветер в стали

2.1 «Изо всех сил старайтесь стать образованными, воспитанными людьми и берегите себя»

2.2 Уран, нейтроны мгновенные и запаздывающие, быстрые и тепловые

2.3 Датчик приземного срабатывания: завалить всю «компактную группу»!

2.4 Ядерный реактор торпеды: запустить быстрее!

2.5 Потерянная, но вноеь обретенная «большевистская острота́»

2.6 Нейтронография: «попробовать на зуб» любую деталь устройства, не разбирая его!

2.8 Метод аналогий: электролитическая ванна и «взрыв», сделанный из людей

2.9 Измерения фона: сосчитать каждый нейтрон!

2.10 Знакомство с «быстрыми» гармониками

3 Горючее — на распыл!

3.1 Взрывы облаков аэрозолей. «Это было в разведке»

3.2 Праздник Переомая под знаменем ОСВОДА

3.3 По зарядам узнаете их…

3.4 Удержите ли смех, друзья?

4 Ионы — в дрейф!

4.1 Боюсь данайцев и дары приносящих! Помощь друзьям в МВТУ

4.2 Дрейфовая трубка: электроны в ней не дрейфуют

4.3 Нейтроны, подводные лодки и внезапно появившиеся электроны

4.4 Попытка исследования ионной кинетики в ударно-сжатых газах: неожиданно получился плохой МГД-генератор

4.5 Победа на предварительной защите и опасные экзерсисы «стального» декана

4.6 «Навели мы мост понтонный и тотчас пошли колонны…»

4.7 Радиочастотные излучатели. Находка в области магнитной кумуляции

4.8 Электронный отжиг кремниевых пластин

4.9 Опыты в МВТУ: вольфрамовые стрелочки, испаряющиеся в полете. Обманчивая простота спирального взрывомагнитного генератора

5 Сделать им «клоуна»!

5.1 «Мы нанесем им, если будет надо, ответный термоядерный удар!»

5.2 Работа на даче недалеко от центра мегаполиса и испытания на горном курорте

5.3 Контакты с разработчиками военной электроники: своя рубашка им ближе к телу. «Первый постоянно действующий фактор»

5.4 Новые экспериментальные сборки. Первый успех в Черноголовке с крайне отрицательными последствиями для дальнейших исследований

5.5 К острову — на малом десантном корабле

5.7 «У неба вырвали молнию…»

5.8 Визит в центр разработки ядерного оружия. Первая открытая публикация об излучателе

5.9 Приказ двух министров. В роли детектива. Тяжелая неудача на Ладоге и луч надежды в Фаустово

5.10 Опыты со сверхпроводниками. Взрывы выбивают стекла и магнитное поле из железных пластин

5.11 Воспоминания о быстрых гармониках

5.12 Поражающее

5.13 Тога патриция на секретаре райкома

5.14 Слово «на карандаше». Слишком мощные источники, оказывается, не нужны. Думы о пробое воздуха и электромагнитных боеприпасах

5.15 Подготовка совещания. Кривые пути электронов и тупики источников направленного РЧЭМИ

5.17 Новые заказчики. Политические изменения и адекватная реакция на них. Контакты с ЦФТИ

5.18 Совещание в ГРАУ. «Торсионы» и «доверители». Новые идеи и новые спектрометры. В ударно-волновом излучателе все «округляется»

5.19 За что любят постоянные магниты. Самодельный прибор для измерения индукции поля. Другой прибор, избавляющий от мучений с расчетом обмотки

5.20 Конференция «Евроэм-94». Доклад и «гражданин начальник» в нагрузку

5.21 ЭМБП— бревно для Полифема в руках Одиссея. Совет высоколобого начальника

5.22 «Атропус» означает «Неотвратимая», а «все противоминное рассосется». Изощренность Вездессущего (это — фамилия такая необычная!)

5.23 «Женераль Жо». Первые разрывы реактивных гранат

5.24 Кассетные элементы: числом поболее, ценою подешевле. Научно — рекреационное мероприятие в Арзамасе-16. Последняя «атака легкой бригады»

6 Об авторе и его книгах

Примечания