Ядерное и термоядерное оружие СССР 1949-1990 годы, Том II

Для реализации перечисленных методов наблюдений использовалось большое число различных радиотехнических средств. Наблюдение за областью взрыва проводили до двадцати радиолокационных станций различных диапазонов длин волн с ряда направлений (до десяти направлений). Радиосигналы спутников и ракет, распространяющиеся через ионизированные области, регистрировали соответствующие наземные приемные пункты, в ряде случаев дублированные. Ионосферные наблюдения (кроме экспедиционных) осуществляли все стационарные станции вертикального и возвратно наклонного зондирования, расположенные в различных районах территории страны.

 



Наблюдения за влиянием ионизации атмосферы на работу средств радиосвязи в различных диапазонах длин волн проводились на специально созданных радиолиниях, проходящих через эпицентры ядерных взрывов, а также на большом числе стационарных радиолиний различной протяженности

К наблюдению за космическим радиоизлучением, кроме экспедиционного, привлекались также и стационарные радиотелескопы ряда обсерваторий.

Эксперименты "К-1" и "К-2" 1961 г.

Как отмечалось выше, при подготовке и проведении операций "К" предпринимались всевозможные (а порой и чрезмерные) усилия по уменьшению их влияния на окружающую среду. Одним из следствий такой установки явился выбор времени проведения этих операций: несмотря на то, что взрывы проводились над практически необжитыми полупустынными районами Казахстана, во избежание отрицательного воздействия вспышки взрыва на глаза людей, эти взрывы решено было проводить днем (по местному времени).

По данным телеметрии и измерениям параметров мгновенных проникающих излучений энерговыделение зарядов в обеих операциях ("К-1" и "К-2") оказалось близким к номинальному.

К сожалению, из-за того, что взрывы были произведены днем, а также ввиду облачной погоды, результаты оптических наблюдений оказались весьма скромными. Результаты радиолокационных и радиотехнических наблюдений позволили впервые получить экспериментальные данные о влиянии высотных ЯВ на отражение и поглощение сигналов РЛС и радиосвязь.

В описываемых операциях удалось провести регистрацию ЯВ наземными радиотехническим, магнитотеллурическим, инфразвуковым и оптическим методами на расстояниях до нескольких тысяч километров, что позволило сделать вывод о возможности обнаружения высотных ЯВ малой мощности на указанных расстояниях.

Космические ЯВ 1962 г. "К-3"-"К-5" и их воздействие на окружающую среду

Серия операций "К", успешно начатая осенью 1961 г., была продолжена осенью 1962 г.

Технология проведения этих операций во многом была близка к отработанной в 1961 г. при проведении операций "К-1" и "К-2".

Наиболее существенное отличие состояло в мощности зарядов, которые предполагалось использовать, для чего были выбраны ранее испытанные заряды мощностью 300 кт. В связи с этим следовало ожидать заметно большего поражающего воздействия таких взрывов, а также более сильных возмущений окружающей среды.

Поэтому в рассматриваемых операциях был задействован ряд дополнительных наземных и ракетных методик измерения.

Для пусков использовались те же баллистические ракеты (Р-12), что и в предыдущих операциях, взрывы которых проводились на нисходящем участке траектории.

В операциях "К-3" и "К-4" использовались по 4 метеорологические ракеты МР-12. Одни из них оснащались средствами регистрации характеристик рентгеновского излучения, другие - нейтронного потока, третьи - электронных концентраций (зондами Ленгмюра). Запуск ракет производился в такой момент, при котором обеспечивалось нахождение ракет в момент ядерного взрыва в верхней точке траектории (130-140 км).

Следует отметить, что в дополнение к измерениям, которые проводились с помощью ракет в 1961 г., в рассматриваемых операциях проводились также измерения параметров искусственных радиационных поясов. С этой целью были запущены спутники "Космос-3", Космос-5" и "Космос-7".

Для наземных наблюдений в операциях "К-3" - К-5" была развернута в полном объеме система регистрации, описанная выше.

Измерения параметров механического импульса, а также нейтронных потоков, предусмотренные на последней ступени боевых ракет (то есть в ближней зоне каждого из взрывов), удалось выполнить в объеме, достаточном для подтверждения расчетных характеристик заряда, а также для развития представлений о поражающем действии высотных ЯВ на ГЧ баллистических ракет, которые имелись в то время.

Пуски ракет "МР-12" в операциях "К-3" и "К-4" были проведены в назначенное время и по назначенным траекториям. Аппаратура для рентгеновских и нейтронных измерений в дальней зоне взрывов (на расстояниях ~200 км от точки взрыва), установленная в спасаемых контейнерах, позволила получить информацию о параметрах этих излучений, которая дополнила данные измерений в ближней зоне.

Следует отметить, однако, что заметная трудность при интерпретации результатов измерений как в ближней зоне, так и на ракетах МР-12, возникла в связи с отсутствием данных по ориентации боевых ГЧ в момент взрыва.


В операциях "К-3"-"К-5" был задействован ряд ионосферных станций. С их помощью удалось получить дополнительные сведения о параметрах "нижней" области повышенной ионизации, о магнито-динамических волнах, возбуждаемых взрывом в ионосфере, о длительном радиоизлучении "шумовой" и синхротронной природы.

Как отмечалось, в операциях "К-3" - "К-5" проводились наземные измерения параметров светового излучения и ударной волны с целью уточнения безопасных для обороняемых объектов высот подрыва ядерных зарядов. Полученные материалы измерений воздействия света (исследования проводились на кроликах) позволили сделать выводы, что это воздействие для взрывов на высотах больше 100 км в дневное время безопасно для глаз человека, в ночное время при наблюдении взрыва на высоте 100-150 км в радиусе 200-300 км от эпицентра могут возникать ожоги сетчатки. Для взрывов на высоте 60 км радиус зон безопасности в дневное время составил ~ 60 км, в ночное - больше 300 км. Таким образом, с точки рения безопасности населения можно считать оправданным выбор дневного времени для проведения операций "К-4" и "К-5". Для высот больших 150 км (и сравнимых мощностей) наблюдение взрыва невооруженным глазом было безопасным даже ночью.

Рассмотрим теперь результаты операций "К-3"-"К-5", относящиеся к воздействию ЯВ а верхние слои атмосферы. Большая их часть была получена с помощью наземных оптических и радиолокационных наблюдений.

Следует отметить, что условия для оптических наблюдений в операциях "К-3" и "К-4" оказались неблагоприятными из-за выбора дневного времени и облачности, которая закрывала области взрыва для ряда наблюдательных пунктов. Тем не менее, в результате этих наблюдений удалось получить ряд уникальных результатов.

Так, например, впервые были измерены скорость разлета, светимость и форма облака вещества конструкции ГЧ при разлете в вакуум. Эти данные относятся к первым десяткам микросекунд после взрыва.

Были также сняты фотографии областей взрывов на более поздних стадиях развития каждого из них ("К-3" и "К-4"), а именно для тех моментов времени, когда начинается интенсивное взаимодействие вещества конструкции с ионизированной атмосферой и образование ударной волны.

В операциях "К-3" и "К-4" удалось также получить спектрально-временные характеристики свечения воздуха, возбужденного рентгеновским излучением взрыва. Это свечение наблюдалось в сравнительно плотных слоях атмосферы - на высотах 60-90 км. Эти измерения оказались полезными для разработки теоретических моделей "нижних" областей повышенной ионизации, которая в ряде случаев может влиять на распространение радиоволн.

Наиболее полно этот эффект был исследован с помощью радиолокационных наблюдений, проведенных в операциях "К". В этих экспериментах была произведена локация объектов, находившихся в области взрыва или за нею. Такими объектами являлись: корпус боевой ракеты, контрольная ракета, летевшая по той же траектории, что и боевая с известным запаздыванием, спутники, а также внеземные источники радиоизлучения.

В опытах "К-3"-"К-5" были в полном объеме проведены запланированные наблюдения за областью взрыва, характером, размерами и продолжительностью существования сигналов, возникающих в этой области.

Картину развития ионизированных областей при высотных ЯВ дополнили измерения электронных концентраций, проведенные на ракетах Р-5В (в операции "К-3") и МР-12 (в операциях "К-3" и "К-4").

В совокупности данные радиолокационных наблюдений и измерений на ракетах позволили получить не только конкретные результаты о воздействии высотных ЯВ на радиолокационные средства ПРО, но и данные об основных физических процессах (ионизация, тепловыделение), возникающих под влиянием таких взрывов в атмосфере.

Следует признать, однако, что однозначная и непротиворечивая интерпретация этих данных оказалась более сложной, чем предполагалось вначале, и потребовала разработки комплексных моделей и методик расчета высотных ЯВ.

Как отмечалось выше, одной из задач операций "К" являлось получение экспериментальных данных о геофизических явлениях, сопровождающих высотные ЯВ. Эти исследования выполнялись в интересах создания систем обнаружения ЯВ и контроля за их проведением.

Для решения данной задачи был проведен значительный объем наземных и спутниковых наблюдений.

В результате было установлено, что высотные ЯВ сопровождаются излучением электромагнитного импульса (ЭМИ) в широком диапазоне радиоволн, значительно превышающего по амплитуде величину ЭМИ, излучаемого при приземных взрывах той же мощности. Было обнаружено, что регистрация ЭМИ высотного ЯВ возможна на больших (до 10 тысяч километров) расстояниях от эпицентра взрыва.

<< НазадДалее >>