К ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ ПЕРВОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЯДЕРНОЙ БОМБЫ

Александр Николаевич Медведь, к.т.н.

 

Специальный комитет при СНК СССР

Август 1945 г. ознаменовался кардинальными изменениями в организации работ по проблеме атомной энергии в СССР. Как известно, 16 июля 1945 г. США провели первое в мире испытание атомной бомбы, а 6 и 9 августа осуществили атомные бомбардировки японских городов Хиросима и Нагасаки. Мир был поставлен перед фактом монопольного обладания США новым, беспрецедентным по мощности и поражающим факторам оружием. Атомными бомбардировками городов Японии руководство США продемонстрировало свою готовность реально применять это оружие против любого противника.

20 августа 1945 г. И.В. Сталин подписал постановление ГКО, которым атомному проекту СССР фактически придавался высший государственный приоритет. Постановление предусматривало создание новых государственных органов - Специального комитета при Государственном комитете обороны (в дальнейшем при Совете народных комиссаров и Совете министров СССР) и Первого главного управления (ПГУ) при СНК (Совмине) СССР, призванных руководить всеми работами по проблеме атомной энергии и наделенных широкими полномочиями. Распоряжения Спецкомитета объявлялись обязательными к выполнению министерствами и ведомствами. Создание Спецкомитета и ПГУ стало прямой реакцией советского правительства на грозные события августа 1945 г. Спецкомитет возглавил Л.П. Берия (с освобождением от должности наркома внутренних дел, но не от обязанностей заместителя председателя СНК СССР), в его состав вошли Г.М. Маленков, Н.А. Вознесенский, Б.Л. Ванников, А.П. Завенягин, И.В. Курчатов, П.Л. Капица, В.А. Махнев, М.Г. Первухин. Начальником ПГУ был назначен Б.Л. Ванников.

На Специальный комитет возлагалась организация всей деятельности по использованию атомной энергии в СССР: научно-исследовательских работ, разведки месторождений и добычи урана в СССР и за его пределами, создания атомной промышленности, атомно-энергетических установок, разработки и производства атомных бомб. Последняя задача являлась ключевой - ее решению в первые годы реализации атомного проекта СССР были подчинены все другие. Предназначением ПГУ стало непосредственное руководство научно-исследовательскими, проектными, конструкторскими организациями и промышленными предприятиями по использованию атомной энергии и производству атомных бомб.

При Спецкомитете сформировали Технический совет, председателем которого по предложению И.В. Сталина назначили Б.Л. Ванникова, а заместителем председателя - И.В. Курчатова. Первое заседание Спецкомитета, состоявшееся 24 августа 1945 г., открылось программным докладом И.В. Курчатова. В протоколе заседания Технического совета Спецкомитета от 10 сентября 1945 г. констатировалось, что наиболее близкими к осуществлению по срокам подготовки сырья и возможностям изготовления оборудования являлись:
"в первую очередь - метод котел "уран - графит". Плутоний-239 по этому методу может быть получен в конце 1947 г.;
…во вторую очередь - метод диффузионный, позволяющий… получить уран-235 в конце 1947 г. или в начале 1948 г.;
в третью очередь - котел "уран - тяжелая вода", позволяющий получить плутоний-239 через 3 года…"

На заседании Спецкомитета 28 сентября 1945 г. было утверждено постановление Технического совета о дополнительном привлечении к работам по проблеме использования атомной энергии научных учреждений, ученых и специалистов. Постановление предусматривало проведение в 20 научных организациях конкретных научно-исследовательских работ. В числе привлеченных научно-исследовательских институтов был НИИ-6 наркомата боеприпасов, которому поручалось "провести опыты по обжатию металлического шара взрывной волной от шарового слоя тола".

Необходимость решения задачи создания атомной промышленности и производства атомных бомб в СССР в возможно более короткий срок требовала использования жестких мер, привлечения к этим работам огромных материальных и людских ресурсов. Привлечение персонала зачастую принимало форму мобилизации: согласия исполнителя не требовалось. С другой стороны, уже на раннем этапе работ руководство советского атомного проекта разработало систему поощрения участников работ. 21 марта 1946 г. было принято постановление Совмина "О премиях за научные открытия и технические достижения в области использования атомной энергии и за работы в области космического излучения, способствующие решению этой проблемы".

9 апреля 1946 г. постановлением Совета министров "Вопросы Лаборатории № 2" сектор № 6 этой лаборатории был преобразован в "Конструкторское бюро № 11 при Лаборатории № 2 АН СССР по разработке конструкции и изготовлению опытных образцов реактивных двигателей" (условное наименование атомных бомб). Выбор этого термина ("реактивный двигатель" или сокращенно - РД, впоследствии РДС, где последняя буква означала "специальный") основывался, вероятно, на следующих соображениях. Во-первых, в СССР всем непосвященным в секретные программы было, тем не менее, известно, что в стране ведется проектирование реактивных самолетов и, следовательно, имеются несколько конструкторских бюро, занимающихся разработкой газотурбинных двигателей. Появление еще одного КБ, по мысли авторов "легенды", не могло вызвать слишком большого интереса у иностранных разведок. Сами "военные" КБ всегда имели секретный статус. Таким образом, "легендой прикрытия" для сверхсекретного конструкторского коллектива избрали статус также секретного и легендируемого, но в заметно меньшей мере, учреждения.

Постановление предусматривало размещение КБ-11 в районе поселка Сарова на границе Горьковской области и Мордовской АССР (теперь это город Саров Нижегородской области, известный также как Арзамас-16). Начальником КБ-11 - советского аналога Лос-Аламосской лаборатории США - назначили заместителя министра транспортного машиностроения П.М. Зернова (с освобождением от прежних обязанностей), а главным конструктором по конструированию и изготовлению опытных "реактивных двигателей" - Ю.Б. Харитона. Главными задачами КБ-11, в соответствии с требованиями постановления Совмина, являлось создание под научным руководством Лаборатории № 2 (академика И.В. Курчатова) атомных бомб, условно названных "реактивными двигателями С", в двух вариантах - РДС-1 и РДС-2 (итак, вместо использованного в постановлении ГКО от 15 мая 1945 г. обозначения атомной бомбы "БС" стало использоваться обозначение "РДС"). Под РДС-1 понимался аналог первой американской атомной бомбы имплозивного типа на основе использования плутония-239 (она же аналог американской атомной бомбы, взорванной над городом Нагасаки), под РДС-2 - аналог бомбы пушечного типа с зарядом из урана-235, взорванной над городом Хиросима.

Планы работ КБ-11 предусматривали разработку тактико-технических заданий на конструкции РДС-1 и РДС-2 к 1 июля 1946 г., а конструкции ядерных зарядов и других важнейших узлов - к 1 июля 1947 г. Бомбу РДС-1 следовало предъявить на государственные испытаниям для взрыва "при установке на земле к 1 января 1948 г., а в авиационном исполнении - к 1 марта 1948 г.". Сроки создания бомбы РДС-2 устанавливались следующие: предъявление  ее на госиспытания с наземным подрывом "к 1 июня 1948 г. и в авиационном варианте - к 1 января 1949 г.". Как это было принято в Советском Союзе, разработку конструкций РДС планировали вести параллельно с организацией в КБ-11 специальных лабораторий и укомплектованием этих лабораторий оборудованием.

Указанные весьма сжатые сроки считались на этом этапе вполне реальными благодаря наличию разведывательных материалов, в которых весьма подробно были описаны многие узлы американских атомных бомб "Толстяк" и "Малыш" - прообразов РДС-1 и РДС-2. В соответствии с принятым в 1946 г. решением руководства советского атомного проекта, советские атомные бомбы должны были быть в максимально возможной степени идентичны американским. Такое указание имело по своей сути политический характер: предполагалось благодаря этому существенно сократить сроки и, что немаловажно, гарантировать успех разработки. Руководство СССР стремилось к скорейшей ликвидации монополии США в обладании атомной бомбой. Заметим, что аналогичное решение И.В. Сталин принял и в отношении будущего носителя атомной бомбы - четырехмоторного бомбардировщика Б-4 (позднее переименованного в Ту-4), который представлял собой копию американского самолета Боинг В-29 "Суперфортресс".

Вместе с тем следует подчеркнуть условность термина "копирование". Наличие разведывательных материалов не могло полностью заменить собственную теоретическую, экспериментальную и конструкторскую отработку подготавливаемых к испытаниям советских атомных бомб. В отличие от туполевского авиационного КБ, получившего в свое распоряжение исправный американский бомбардировщик, в руках у атомщиков (только у высшего эшелона - И.В. Курчатова, И.К. Кикоина и Ю.Б. Харитона) имелись, главным образом, общие описания "конечного продукта". В связи с тем, что советские разведчики имели доступ далеко не ко всем "пластам" американского проекта, какая-то часть конструкции "реактивных двигателей специальных" являлась полностью оригинальной. Впрочем, достаточно сравнить внешний вид "Толстяка" и РДС-1 для того, чтобы убедиться в отсутствии "абсолютной копийности". Еще более важным является тот факт, что сами материалы, необходимые для изготовления атомных бомб, являлись абсолютно уникальными, не имевшими аналогов в СССР.

В 1980 г. президент Академии наук СССР А.П. Александров писал: "Теперь можно открыто и прямо сказать, что значительная доля трудностей, пережитых нашим народом в первые послевоенные годы, была связана с необходимостью мобилизовать огромные людские и материальные ресурсы, с тем чтобы сделать все возможное для успешного завершения в кратчайшие сроки научных исследований и технических проектов для производства ядерного оружия".

Значительные средства выделялись на геологоразведочные работы, нацеленные на поиск месторождений урана и тория. При этом количество геологоразведочных, поисково-съемочных и ревизионных партий к 1 апреля 1946 г. планировалось увеличить втрое по сравнению с 1945 г. и довести до 270 единиц. Руководителю партии, сумевшей обнаружить месторождение с объемом более 1000 т урана и содержанием его в руде более 1 %, специальным постановлением Совмина СССР от 21 марта 1946 г. была гарантирована премия 600 тыс. руб., звание Героя Социалистического Труда и ряд других поощрений. Соответствующее вознаграждение гарантировалось и членам геологоразведочной партии. А на первое время пришлось ориентироваться, главным образом, на получение урана из-за рубежа (из Германии и Чехословакии), откуда в 1945 г. было вывезено 3,5 т металлического урана и 300 т его соединений (руда и концентраты, добытые и накопленные до поражения Германии, реквизировались, а добытые после 9 мая 1945 г. - покупались Советским Союзом на коммерческой основе).

В соответствии с принятыми приоритетами особое внимание уделялось постройке диффузионного завода № 813, предназначавшегося для обогащения урана (аналог американского Ок-Риджа), и комбината № 817, где намечали организовать промышленную наработку плутония в реакторах и его извлечение (вначале его именовали "уран-графитовым заводом по методу академика Курчатова И.В.", он был аналогом комплекса в Хэнфорде). Постановлением Совмина СССР от 9 апреля 1946 г. предусматривалось, что к 1 сентября 1947 г. будут сданы в эксплуатацию оба предприятия: завод № 813 производственной мощностью 140 г урана-235 в сутки (при 90-процентном обогащении) и завод № 817, способный выпускать 100 г плутония в сутки.

Московский электродный завод № 523 получил задание к августу 1946 г. изготовить 1000 т "высококачественных электродов" - такое наименование присвоили графиту сверхвысокой чистоты по техническому заданию Лаборатории № 2. Горьковский артиллерийский завод № 92 обязывался к июню 1946 г. выпустить три опытных сверхзвуковых компрессора для сжатия и непрерывной прокачки гексафторида урана, применяемых при газодиффузионном методе обогащения урана.

В декабре 1945 г. вышло постановление СНК СССР об организации Лаборатории № 3 при Академии наук СССР. Задачей этой лаборатории, которую возглавил академик А.И. Алиханов, стало проведение физических исследований в целях реализации тяжеловодного ядерного реактора и реактора с использованием тория в качестве горючего. Было запланировано быстрое наращивание наработки тяжелой воды на заводах минхимпрома, минцветмета и Норильском комбинате МВД СССР: в 1946 г. - 1,2 т, в 1947 г. - 4,8 т, в первом полугодии 1948 г. - 7, 7 т.

Не остался без внимания и электромагнитный метод разделения изотопов урана. Опытную установку № 4 (прототип промышленной установки), разработанную под руководством Л.А. Арцимовича, намечалось ввести в строй к 1 декабря 1946 г.

По оценкам И.В. Курчатова, сделанным им в августе 1945 г., для изготовления 100 атомных бомб в год (принимая вес делящегося материала равным 10 кг) требовалось 230 т металлического урана, 1000 т графита высокой чистоты и около 10 т тяжелой воды.

КБ-11 начинает работу

При выборе места для размещения конструкторского бюро и опытного завода для изготовления атомной бомбы руководство Спецкомитета и Первого главного управления стремилось обеспечить выполнение двух взаимоисключающих требований: с одной стороны, его следовало найти не слишком далеко от Москвы, чтобы сэкономить на транспортных расходах; с другой стороны, это место должно было быть максимально "незаметным" для обеспечения абсолютной секретности. Перед мысленным взором Л.П. Берии, вероятно, был опыт Лос-Аламоса: несмотря на титанические усилия, предпринятые американскими спецслужбами, они не смогли предотвратить утечки информации.

Удачный вариант был найден не с первой попытки. На раннем этапе рассматривалась возможность размещения  специализированного КБ на Софринском полигоне наркомата боеприпасов, в 70 км от Москвы. Однако это предложение не было принято. В декабре 1945 г. - январе 1946 г. было принято предварительное решение о размещении специализированного КБ в поселке Сарово, где располагался завод № 550, производивший в годы войны комплекты деталей к снарядам М-13 для реактивных минометов "Катюша". С января 1946 г. предприятие входило в состав нового наркомата сельскохозяйственного машиностроения, который стал правопреемником наркомата боеприпасов. С осени 1945 г. основные производства завода № 550 были законсервированы. Новых заданий не поступало, попытки руководства предприятия понять, чем следует заниматься в дальнейшем, не находили отклика в новом наркомате.

17 января 1946 г. Л.П. Берия, Г.М. Маленков и Н.А. Вознесенский обратились к И.В. Сталину с предложением об организации специального совещания "на высшем уровне" для обсуждения вопросов, связанных с созданием атомного оружия. Для участия в мероприятии намечалось приглашение ведущих специалистов - И.В. Курчатова, И.К. Кикоина, Ю.Б. Харитона, Л.А. Арцимовича, Г.Н. Флерова и других, но И.В. Сталин это предложение не принял и 25 января 1946 г. вызвал только И.В. Курчатова, В.М. Молотова и Л.П. Берия. По-видимому, именно в этот день было принято окончательное решение о предпочтительности Сарова. Кроме того, И.В. Курчатов получил распоряжение о подготовке в кратчайшие сроки доклада правительству о ходе работ по использованию внутриатомной энергии.

Первый оценочный визит в Сарово в январе 1946 г. сделал П.Н. Горемыкин, однако ему поселок не приглянулся - слабые производственные возможности завода, бедный  жилищный фонд (всего 150 частных домов), отвратительные грунтовые дороги плюс однопутная узкоколейка действительно выглядели малоперспективными. Но уже через три месяца другие посетители в лице П.М. Зернова и Ю.Б. Харитона, пробывшие в поселке два дня, сделали совершенно иные выводы о степени приспособленности Сарова для роли отечественного Лос-Аламоса. Леса вокруг поселка были первозданными, отсутствовали даже просеки. Маленькие деревеньки вокруг Сарова располагались негусто, что позволяло использовать обширные территории для проведения предстоящих работ с взрывчатыми веществами. Что касается нового строительства, то тут П.М. Зернов и Ю.Б. Харитон могли рассчитывать на почти неограниченное финансирование - в то время минфин СССР получил указание оплачивать все работы Спецкомитета "по фактической стоимости", без составления и утверждения смет. Впрочем, злоупотреблений тут быть не могло - решения о постройке крупных объектов и расходовании соответствующих сумм визировались лично И.В. Сталиным. Популярность Саровского монастыря среди православных паломников попросту не принималась во внимание.

Официальное решение о размещении КБ-11 на территории поселка Сарово было принято 9 апреля 1946 г. Начальный объем капитальных вложений был относительно невелик - всего 30 млн руб. Для выполнения строительных работ развернули специальную организацию - Строительное управление № 880 МВД СССР во главе с подполковником А.С. Пономаревым. Завод № 550 вместе со всеми работниками переподчинили ПГУ. В конце апреля предприятие получило задание на изготовление приспособлений и инструмента для строительных работ, но вскоре оно было остановлено на коренную реконструкцию. Прибывшие офицеры МВД провели инвентаризацию имевшегося оборудования и переаттестацию работавших на заводе 850 человек. 21 июня 1946 г. постановлением Совмина СССР было закреплено решение о создании научно-исследовательской базы для проектирования и отработки ядерного оружия в Сарове. В тот же день другим постановлением Совмина СССР был утвержден план развертывания работ КБ-11 при Лаборатории № 2 АН СССР. Первоочередными задачами для КБ были названы разработка тактико-технических заданий по вариантам С-1 (плутониевый заряд) и С-2 (урановый заряд) к 1 июля 1946 г., разработка конструкции главных узлов РДС в обоих вариантах к 1 июля 1947 г. и подготовка к их испытаниям без делящихся материалов к 1 сентября 1947 г.

Часть намеченных работ предполагалось выполнять в кооперации с другими НИИ и КБ. Так, НИИ-6 минсельхозмаша поручалась разработка прецизионных электродетонаторов, названных в целях секретности (в совершенно секретном постановлении!) "синхронными свечами". НИИ-504 минсельхозмаша получил указание о создании "автоматического высотного регулятора" (неконтактного датчика подрыва) и "системы питания синхронных свечей" (высоковольтного источника импульса подрыва электродетонаторов). На КБ Челябинского Кировского завода во главе с Н.Л. Духовым возлагалась задача разработки конструкции "составного заряда из дизельного топлива" (ядерного заряда пушечной схемы), а на ГСКБ-47 минсельхозмаша - проектирование и изготовление корпуса бомбы. Теоретические исследования по физике быстропротекающих процессов в заряде намечалось выполнить в основном силами московского Института химической физики. Таким образом, на раннем этапе реализации советского Уранового проекта роль КБ-11 виделась в координации деятельности ряда НИИ и КБ в сочетании с проведением части исследований (связанных, главным образом, с проведением взрывных экспериментов и изучением свойств радиоактивных материалов) непосредственно на месте.

В связи с необходимостью сооружения в Сарово новых сооружений и обустройства охраняемой зоны объем потребных ассигнований быстро рос и в январе 1947 г. оценивался уже в 88 млн. руб. Предстояло создать защитный периметр общей протяженностью 56,4 км; были сооружены непрерывное проволочное ограждение, сторожевые вышки, контрольно-пропускные пункты, перекрыты все дороги. К началу 1948 г. территорию ядерного объекта полностью изолировали от "большой земли". Кроме того, постановлением Президиума Верховного Совета СССР поселок Сарово был "стерт" со всех карт СССР, исключен из административного подчинения Мордовской АССР и перестал учитываться Госкомстатом и иными "несекретными" ведомствами. В дальнейшем объект получал разные имена - "Объект-550", "База-112", а с весны 1949 г. превратился в "Приволжскую контору Главгорстроя СССР".

В числе первых мероприятий, предпринятых Ю.Б. Харитоном на новом месте работы, можно  назвать разработку тактико-технического задания (ТТЗ) на атомную бомбу (это было сделано по указанию Б.Л. Ванникова, имевшего огромный опыт работы в промышленности), а также технических заданий на радиосигнализатор высоты, синхронный электродетонатор, составной заряд из взрывчатого вещества (тротил-гексогеновой смеси и линз из баратола) и корпус бомбы со стабилизатором и системой подвески на самолет. В частности, в ТТЗ на атомную бомбу определялись ее основные массогабаритные характеристики: длина - не более 5 м, диаметр - не более 1,5 м и масса - не более 5 т. В техническом задании на разработку корпуса авиабомбы был установлен максимальный диаметр заряда - 1,3 м, а также его масса - 2 т.

В отчете И.В. Курчатова, Б.Л. Ванникова и М.Г. Первухина, посвященном состоянию работ по атомной проблеме и представленном И.В. Сталину 23 декабря 1946 г., приводились основные итоги работы НИИ, КБ и заводов по заданиям КБ-11. Так, в НИИ-6  была "разработана конструкция сборного заряда [из взрывчатого вещества], состоящего из 12 правильных и 20 неправильных шестигранных призм. Собран ряд сфер и проведен их подрыв с наблюдением воздействия взрыва на вставленный внутрь стальной шар. Полученные результаты выявляют необходимость тщательного изучения процесса деформации металла внутри сферы из взрывчатого вещества…" Силами НИИ-6 и института машиноведения АН СССР под руководством В.А. Цукермана исследовались процессы, протекающие при обжатии металлического шара. Заканчивался монтаж рентгеновской установки, позволявшей фиксировать "скорость перемещения металлической поверхности под действием взрыва с точностью до десятимиллионных долей секунды". Были созданы первые образцы электродетонаторов, 95 % которых удовлетворяли предъявлявшимся требованиям по синхронности подрыва.

В ГСКБ-47 разработали четыре варианта корпусов для атомной бомбы. К концу года опытный завод изготовил по десять экземпляров корпусов каждого из вариантов и подготовил их для проведения баллистических испытаний. Кроме того, они предназначались для "выяснения вопросов, связанных с размещением различных узлов внутри бомбы", то есть для выбора рациональной компоновки.

"С целью получения максимальных скоростей сближения посредством встречного выстрела из двух стволов" силами Лаборатории № 2 и завода № 88 министерства вооружения была разработана соответствующая экспериментальная установка. Выяснилось, что применявшиеся рецептуры порохов из-за неравномерного горения не обеспечивали выполнение требования по допустимой разновременности выстрелов (0,2 мс). Работы в этом направлении продолжались, а на заводе № 92 министерства вооружения велось изготовление пушки калибром 136 мм для "стрельбы полым цилиндром".

С большими трудностями пришлось встретиться разработчикам радиовзрывателя, в основном в части обеспечения требуемой помехозащищенности прибора. Конструкторы Челябинского Кировского завода выступили с предложением о создании альтернативного взрывателя, "действие которого основано на изменении давлений с высотой" (барометрического датчика), однако он требовал перед сбросом бомбы внесения поправки, зависящей от текущего давления на уровне цели.

Деятельность собственно КБ-11 в 1946 г. сдерживалась неготовностью зданий и сооружений, постройка или реконструкция которых предусматривались постановлением Совмина СССР от 21 июня. В справке о ходе строительства от 13 февраля 1947 г. начальник объекта П.М. Зернов утверждал, что "ни один производственный объект по первой очереди на 1 января 1947 г." не был закончен строительством. Главпромстрой МВД привлек к выполнению работ 13 тыс. человек (в том числе множество заключенных, для размещения которых на территории объекта развернули два лагеря), 180 автомашин и 250 лошадей, однако много времени затратил на организационные мероприятия. Привлечение малоквалифицированных заключенных привело к существенному перерасходу средств (в полтора-два раза). 9 января 1947 г. И.В. Сталин принял в своем кабинете большую группу руководителей ядерного проекта, в том числе Л.П. Берия, И.В. Курчатова, Ю.Б. Харитона и П.М. Зернова. После определенного разбирательства (руководство МВД, защищаясь, приводило данные о "перевыполнении" плана по объему освоенных средств и утверждало, что "аппетиты" атомщиков были неоправданно завышенными) 24 марта 1947 г. вышло новое постановление Совмина СССР, переносившее на более поздние сроки окончание работ по первой и второй очередям строительства объектов КБ-11 (первая очередь - к 15 апреля, вторая - к 1 сентября 1947 г.). Таким образом, сроки готовности важнейших объектов и развертывания полномасштабных исследований в Сарово вновь "сдвигались вправо" примерно на полгода.

Тем же мартовским постановлением Совмина СССР предусматривалось проведение баллистических испытаний корпусов крупнокалиберных авиабомб, разработанных в ГСКБ-47. С этой целью министерство авиапромышленности получило распоряжение отремонтировать три четырехмоторных бомбардировщика Пе-8, оборудовать их соответствующими бомбодержателями, грузоподъемными средствами, прицельными и регистрирующими устройствами. ОКБ-156 А.Н. Туполева поручалось проверить возможность подвески на создаваемый бомбардировщик Б-4 двух типов бомб:
- длиной 3,35 м и диаметром 1,5 м на внутреннем бомбодержателе;
- длиной 4,5 м и диаметром 1,5 м на наружном бомбодержателе.

 (Продолжение в следующем номере).