Violet Club — ядерное оружие, использовавшееся Соединенным Королевством во время Холодной войны ; название было выбрано в соответствии с кодовой системой Rainbow . Это было первое оперативное оружие Великобритании «высокой мощности », предназначенное для обеспечения экстренного потенциала до тех пор, пока не будет разработано термоядерное оружие в ходе испытаний Operation Grapple 1956–1958 годов . Violet Club в конечном итоге была заменена на боеголовке Red Snow , созданной на основе американской боеголовки W28 .
В 1953 году, вскоре после того, как американцы испытали термоядерное устройство в 1952 году , а затем и Советы с Джо 4 , [A 1] Исследовательскому центру атомного оружия (AWRE) в Олдермастоне был задан вопрос о возможностях создания очень большой чистой бомбы деления с мощностью в одну мегатонну . Это исследование ссылалось на бомбу Zodiak Mk.3, но не продвинулось дальше элементарного исследования. [1]
В это время также начались исследования [2] , которые в конечном итоге привели к решению в июле 1954 года разработать термоядерное оружие. Исследования конструкции были разделены на два направления, поскольку британцы в то время еще не открыли технику Теллера-Улама , необходимую для инициирования синтеза . Одно направление привело к промежуточной конструкции, так называемой термоядерной конструкции «Тип А», похожей на гибридные конструкции американского будильника и советской «Слойки» ; эти типы оружия теперь считаются большим усиленным оружием деления и больше не считаются термоядерными . Настоящая термоядерная конструкция, которая получала бы большую часть своей полной энергии из реакций синтеза, называлась «Тип B».
Разработка конструкции типа A велась под руководством Green Bamboo , который весил около 4500 фунтов (2045 кг), а его сферическая форма имела диаметр около 45 дюймов (115 см) с 72-точечной системой имплозии. [3] Она была задумана как боеголовка для всех проектируемых британских стратегических систем доставки того периода; авиабомбы Yellow Sun Stage 1 и воздушной ракеты Blue Steel . Большой обхват этого оружия был разработан для того, чтобы вместить диаметр сферы имплозии Green Bamboo. [4]
Green Bamboo был слишком большим, чтобы поместиться в ракету Blue Streak , конструкция которой уже была хорошо продвинутой. Это привело к уменьшению размера конструкции, позже известной как Orange Herald , которая была сделана меньше в основном за счет уменьшения размера и сложности системы имплозии. Это привело к меньшему сжатию активной зоны и менее эффективному использованию расщепляющегося топлива, поэтому, чтобы компенсировать эту потерю производительности, количество топлива было увеличено. Оценки, рассчитанные из надежных источников фактической стоимости активной зоны [5] и стоимости за килограмм [6] высокообогащенного урана (ВОУ), дают размеры активной зоны Green Bamboo и Orange Herald как 98 кг и 125 кг соответственно, хотя некоторые другие опубликованные (и непроверенные) источники утверждают более низкие цифры 87 кг и 117 кг соответственно. [7] Эта конструкция была испытана 31 мая 1957 года на острове Молден , дав 720 кт . [8]
В конечном итоге было принято решение отказаться от Green Bamboo в пользу настоящих термоядерных устройств, которые разрабатывались как серия «Granite». Первые испытания Granite были проведены в рамках операции Grapple в мае и июне 1957 года. Первый, Short Granite, оказался неудачным, выработав всего 300 кт из ожидаемой мощности около 1 Мт. Планы по испытанию второго идентичного устройства, Green Granite, в результате были отменены. Следующим был Orange Herald, выработавший от 720 до 800 кт, как и ожидалось, что сделало его самым большим из когда-либо испытанных устройств деления. Затем был испытан слегка модифицированный Short Granite под названием Purple Granite, но также потерпел неудачу, выработав те же 300 кт.
Отказ от Green Bamboo и неудачи Granite оставили пробел в возможностях. Аварийное оружие для заполнения этого пробела было разработано из элементов Green Bamboo и Orange Herald; оно было известно как Knobkerry, [9] или Green Grass, и Interim Megaton Weapon. [10] Были и другие факторы, связанные с решением о создании Interim Megaton Weapon. Одним из них было то, что к 1957 году программа по производству ВОУ в Великобритании производила больше ВОУ, чем требовалось. Начальники штабов не хотели, чтобы он продолжал томиться на складах, неиспользуемый для оружия, в то время как его производство стоило больших денег. [11]
Боеголовка Green Grass, содержащая, возможно, 70–86 кг ВОУ (хотя нет надежных рассекреченных источников для этой цифры), была поэтому спешно изготовлена и установлена в модифицированном корпусе Blue Danube , который стал известен как Violet Club, пока не было создано лучшее решение на основе корпуса Yellow Sun, который затем с установленным Green Grass стал известен как Yellow Sun Mk.1. [12] Было изготовлено всего пять единиц оружия Violet Club, известных по описанию Королевских ВВС как Bomb, Aircraft, HE 9000 lb HC, и с них были сняты боеголовки Green Grass для переноса в более качественные корпуса, когда они стали доступны.
Violet Club (и в меньшей степени Yellow Sun Mk.1) не считались удовлетворительной конструкцией и страдали от многочисленных конструктивных дефектов. Конструкция имплозии , делящееся ядро оружия представляло собой полую сферу из высокообогащенного урана ( ВОУ ), которая была окружена высоковзрывчатым суперзарядом и 72-линзовой системой имплозии. [13] Ядро ВОУ было больше одной несжатой критической массы, и для поддержания его в докритическом состоянии AWRE сформовала его в полую тонкостенную сферу. Сфера ВОУ была сжата внутрь суперзарядом и 72 взрывчатыми линзами . Однако пожар в бомбохранилище или дорожное столкновение на аэродроме могли легко привести к частичному дроблению или разрушению несъемной урановой оболочки и, в свою очередь, к спонтанной ядерной цепной реакции. AWRE отреагировала, вставив (через отверстие в оболочке) резиновый мешок и наполнив его 20 000 стальными шариками диаметром 0,375 дюйма (9,5 мм) весом около 70 килограммов (150 фунтов). [14] Впоследствии количество этих стальных шариков было увеличено до 133 000, [15] с уменьшением размера до приблизительно 5 миллиметров (0,20 дюйма) в диаметре. Шарики удерживались в устройстве путем герметизации отверстия пластиковой пробкой .
Стальные шарики предназначались для предотвращения ядерного взрыва, даже если взрывчатка сработает случайно или в любой мыслимой аварии. [A 2] Шарикоподшипники приходилось вынимать через отверстие в корпусе бомбы во время подготовки к полету и после того, как бомба была поднята лебедкой в самолет. Затем шарикоподшипники приходилось снова вставлять в опущенную и перевернутую бомбу перед транспортировкой обратно в бомбохранилище. Без установленных шарикоподшипников это оружие было боезапасным и активным, и слишком опасным, чтобы его можно было запускать на учениях. Учения бомбардировочного командования показали, что подготовка к полету с последующим взлетом по тревоге не может быть сокращена менее чем за тридцать минут, [16] а на учениях в плохую погоду и ночью нормой был девяностоминутный взлет по тревоге. [17] В прессе сообщалось по крайней мере об одной аварии, датированной 1960 годом, когда пластиковая пробка была удалена, и 133 000 стальных шарикоподшипников высыпались на пол ангара для самолетов, оставив бомбу боезапасной и уязвимой. [18] Королевские военно-воздушные силы были настолько обеспокоены исходом пожара на складе, что запросили разрешение хранить бомбы в перевернутом виде, чтобы потеря пластиковой пробки не привела к падению стальных шариков на пол, оставив ВОУ без защиты от последующего взрыва. [19] Даже без частичной ядерной детонации, которой опасались Королевские ВВС, существовал «риск катастрофы». [20]
Уловка AWRE со стальными шариками имела и другие непредвиденные последствия. Даже такое незначительное событие, как ранний утренний заморозок, было проблемой. Violet Club можно было загрузить в бомбардировщик на срок до тридцати дней в режиме ожидания, оставив на ночь на удаленной базе, где бомба могла сильно замерзнуть. Если стальные шарики замерзали внутри полости бомбы и их нельзя было извлечь, бомба была бесполезна. Решение AWRE состояло в том, чтобы оснастить бомбу электрическим одеялом. Поскольку бомбы были снаряжены до полета, взлет был опасным; бомбы нельзя было сбросить, а приземление с снаряженной бомбой по возвращении на базу было слишком опасным, чтобы думать об этом. Как следствие, Violet Club нельзя было использовать в воздушной тревоге [21] или даже доставить на удаленную базу рассеивания.
Другие недостатки конструкции были сосредоточены на требовании к разборке и осмотру с интервалом в шесть месяцев, это занимало три недели на единицу оружия с использованием гражданского персонала AWRE. Нестабильная природа бомбы требовала, чтобы работа проводилась на месте на объектах RAF, что приводило к значительному сбою в оперативных обязанностях. Было три основных причины разборки, а именно: износ резинового мешка, коррозия стальных шариков и износ HE, который был склонен к растрескиванию. Замена HE оружия обошлась бы RAF более чем в 90 000 фунтов стерлингов с поправкой на цены 2006 года. [22]
Green Grass/Violet Club был первым оружием, развернутым в Великобритании, которое обходилось без грубых инициаторов ударного или дробящего типа на основе полония и бериллия, которые использовались в Fat Man и других ранних американских образцах оружия вместе с британскими Blue Danube и Red Beard. Вместо этого он использовал электронный нейтронный инициатор (ENI), известный как Blue Stone . Он имел большое преимущество в том, что был регулируемым, что позволяло инициировать нейтронный взрыв в точно нужный момент. Высота взрыва Green Grass была оптимизирована либо для максимального избыточного давления без контакта огненного шара с землей, либо для максимизации площади земли, подвергаемой избыточному давлению в 6 фунтов на квадратный дюйм; соответственно 3500 футов (1100 м) и 6200 футов (1900 м) над уровнем земли [23]. Использовался барометрический взрыватель, подкрепленный регулируемым часовым таймером [24] с ударными взрывателями в качестве окончательного предохранителя. Большинство этих механизмов были заимствованы из Blue Danube, хотя взрыватель с радиолокационным высотомером отсутствовал. [25] Электропитание для этих взрывательных механизмов и механизмов подрыва 72-линзового, 45-дюймового (110 см) имплозивного устройства поступало от свинцово-кислотных аккумуляторов, расположенных в хвостовой части корпуса Blue Danube. Это были коммерческие шестивольтовые мотоциклетные аккумуляторы.
Green Grass боролся за то, чтобы выполнить требования начальников штабов по временному оружию мегатонной [мощности]. Оно никогда не испытывалось, и изначально AWRE оценило его мощность в 500 кт на основе теста Orange Herald в 720 кт и неядерных испытаний сферы имплозии HE, оснащенной неделящимися сердечниками. Г-н Челленс из AWRE, который позже стал директором AWRE, затем заявил штабу ВВС, что
Оружие мощностью в полмегатонны считалось находящимся в мегатонном диапазоне. [26] [27]
Игра слов, которая позже вернулась, чтобы преследовать AWRE, когда более поздние оценки пересмотрели выход до 400 кт. Челленс также заявил от имени AWRE, что
AWRE был почти полностью уверен, что ядерного взрыва не произойдет, если шары будут внутри, - но в отсутствие доказательств испытаний он не мог этого гарантировать. [A 3]
Королевские военно-воздушные силы были не в восторге, поскольку офицеры штаба бомбардировочного командования заносили в протоколы своих старших коллег замечания, подобные этому. [28]
Это [минута] означает, что Violet Club и Yellow Sun Mk.1 вообще не находятся "в мегатонном диапазоне", несмотря на принятые чрезвычайные меры и затраты, связанные с тем, что мы считали мегатонной возможностью. Это... привело меня к убеждению, что производство Green Grass должно быть сокращено. Я не могу себе представить, чтобы какая-либо коммерческая организация продолжала покупать устройство, которое так явно не соответствует требованиям, или была введена в заблуждение без протеста, как Министерство авиации так последовательно [вводилось в заблуждение] AWRE.
Высшее командование Королевских ВВС считало, что им продали лимон . Кроме того, оружие было небезопасно в руках неопытных ВВС.
Двигатели самолета не должны работать с Violet Club, загруженным на самолет с установленным предохранительным устройством [из стальных шариков]. Двигатели не должны запускаться, пока оружие не будет готово к реальному боевому вылету [чтобы предотвратить вибрацию стальных шариков, как пакета с желе]. [29]
... существует неопределенность относительно эффектов движения с вставленными шариками. [30]
Пятое и последнее оружие Violet Club должно было быть поставлено в Королевские ВВС к концу мая 1959 года [31] , и все они были сняты с вооружения к 1960 году, но в форме Yellow Sun Mk.1 они просуществовали до 1963 года, когда все были заменены на Yellow Sun Mk.2 с установленными боеголовками Red Snow. Они использовались только бомбардировщиком Avro Vulcan . [32]
Эти очень большие и грязные бомбы деления были самыми большими бомбами чистого деления, развернутыми [A 4] любым государством, и в отличие от своих предшественников, Blue Danube и Red Beard, они использовали ВОУ в качестве расщепляющегося материала, а не плутоний, причина была в первую очередь экономической. Стоимость ВОУ для Королевских ВВС [ требуется разъяснение ] составляла (по ценам 1958-1959 годов) 19 200 фунтов стерлингов за кг, а плутоний стоил 143 000 фунтов стерлингов за кг. [6] Хотя для оружия ВОУ требовалось больше расщепляющегося материала для заданной мощности, чем для оружия из плутония, [33] экономия на одно оружие составила порядка 22,7 млн фунтов стерлингов по ценам 2006 года. Было построено тридцать семь боеголовок Green Grass (двенадцать как Violet Club), что сэкономило казне 840 млн фунтов стерлингов. Влияние казначейства на закупку оружия нельзя недооценивать: оно проникает даже в конструкцию оружия. Очевидно, что были экономические выгоды в создании больших и грязных бомб деления U-235, а не более чистого, но более дорогого плутониевого оружия, особенно с учетом дефицита плутония. К 1958 году накопленное производство плутония в Великобритании составляло всего 472,2 кг [34] , и часть этого количества была продана Соединенным Штатам в обмен на ВОУ и другие предметы. До 1958 года британский выпуск ВОУ составлял всего 860 кг [35] , в то время как Соединенные Штаты поставляли Великобритании примерно семь тонн ВОУ из своего менее затратного производственного процесса. Таким образом, ВОУ, используемый для Green Grass, был дешево куплен в США, в то время как ненужный и дорогостоящий оружейный плутоний был продан США.
Knobkerry, он же Green Grass, он же Interim Megaton Weapon, он же Violet Club и Yellow Sun Mk.1, имел еще одно отличие. Это было последнее полностью британское ядерное оружие, развернутое в вооруженных силах Великобритании. Британские испытания термоядерного оружия Operation Grapple на острове Рождества в 1957–58 годах стали концом этой эволюции. Больше не было полностью отечественных разработок. Великобритания никогда не развертывала настоящее термоядерное оружие полностью отечественной разработки. Все оружие, испытанное в Operation Grapple, было заброшено, потому что AWRE больше не нуждалось в нем, хотя некоторые из его особенностей, несомненно, были включены в более позднее оружие. Все эти устройства типа Granite были экспериментальными устройствами, нуждающимися в дальнейшей разработке в надежные боеголовки, разработанные Службой, что требовало значительных затрат времени и денег. Американские разработки, предложенные после 1958 года, были полностью испытаны и разработаны и дешевы в производстве. [36] Они были изготовлены в Великобритании из британских материалов и американских чертежей. Они были британской собственностью, и не существовало никаких политических ограничений со стороны Америки на их использование, это была выгодная сделка для казначейства, а Violet Club и Yellow Sun Mk.1 заполнили пробел, пока не удалось начать производство американских образцов.
«Айви Кинг» — крупнейшая чисто ядерная бомба, когда-либо испытанная Соединенными Штатами.