Серия «Оружие»

То есть, для того, чтобы уран был полезен для АЭС – требуется его обогащение.
Чтобы уран взрывался в атомных бомбах – требуется его обогащение (но уже до гораздо большей концентрации урана-235).
Встал вопрос: а как этого добиться? Лежит перед нами слиток урана – как выкинуть из него лишние атомы U-238 и добавить атомы U-235?
Достаточно быстро удалось выяснить, что уран легко присоединяет к себе атомы фтора, превращаясь в кристалл, который при температуре 56 градусов Цельсия превращается в газ. Если точнее – в смесь газов. В одном из них молекулы чуть крупнее и чуть тяжелее – это фтор с изотопом Урана-238. Второй газ состоит из молекул чуть поменьше и чуть полегче – фтор с изотопом Урана-235. Как говорится – разделяй и властвуй!

Изначально физики освоили диффузионный метод разделения изотопов (кстати, в США этот метод долгое время был основным и даже единственным. Почему, расскажем ниже. Это напрямую связано с названием статьи.
Изготавливаем т.н. диффузионную решетку. Затем под давление прогоняем сквозь нее газ гексафторид урана (UF6). Молекула с изотопом урана-235 проскочит, а с изотопом урана-238 застрянет.

Проблемой разделения изотопов теоретически начал заниматься еще в начале 30-х сам Поль Дира́к – выдающийся физик-теоретик.
Группа ученых под его руководством сделала расчеты и для разделения изотопов урана. По их расчетам получалась, что разделение изотопов возможно только диффузионным методом.
Учёные понимали, что, в принципе, разделить газ, включающий разные изотопы урана, можно и методом центрифугирования. Как происходит разделение молекул газа UF6 с разными изотопами при помощи центрифуги? Да по тому же принципу, по которому в сепараторе отделяют масло от молока. Берем ось, которая будет вращаться, вставляем в бочку, наливаем в нее молоко. Раскручиваем как следует ось – масло остается на оси, все остальное – оседает на стенках, стекая постепенно вниз.
Вот только расчеты теоретиков показали: для того, чтобы «легкие» атомы урана-235 отделить от «тяжелых» атомов урана-238, ось центрифуги должна вращаться со скоростью не менее 1200 оборотов в секунду. Причина необходимости таких "диких" оборотов – ничтожная разница в весе этих изотопов (и, соответственно, молекул газа).
Вердикт физиков был – вращать с такой скоростью механическую ось невозможно.
Никакие подшипники не выдержат такую скорость, никакой материал для стенок не пройдет частоту резонанса (ось набирает скорость постепенно, и обязательно проходит так называемую "критическую частоту", совпадающую с частотой резонанса стенок центрифуги. Помните роту солдат на каменном мосту, шагающей нога в ногу, из-за чего мост просто разваливается? "Способ разделения изотопов центрифугированием безнадежен!" – сказали большие физики. Yes! – ответили американцы и в "Манхеттенском проекте" стали использовать исключительно диффузионный метод. Научное название метода – "диффузионное разделение": газ ведь проходит сквозь сетку, а в физике такой процесс и называют диффузией.
Как работается с этими сеточками? Кропотливый труд: одна сетка отделяет 1,0002 так нужного атома урана-235. Чтобы добраться до нужных для АЭС 7 – 10% урана-235 нужно поставить друг за другом 1 500 сеток.
Сама сетка – произведение инженерного искусства. Величина дырочек в ней - 0,000 01 мм, при этом сетка должна выдерживать температуру под 100 градусов, материал должен не бояться воздействия радиации. И таких сеток нужны тысячи и тысячи. На функционирование каскадов этих сеток уходит прорва электроэнергии: даже после 50 лет усовершенствования этого метода на единицу разделения тратилось 2 500 кВтЧ. Но результаты таких трудов и таких затрат того стоили – благодаря этим самым сеточкам американцы не только уничтожили Хиросиму и Нагасаки, но и могли строить планы ядерной бомбардировки городов СССР.

В СССР в декабре 1945 года работа по созданию диффузионных производств была поручена Исааку Константиновичу Кико́ину. 28 сентября 1942 настал день, который можно считать днем рождения атомного проекта в СССР. В этот день вышло постановление ГКО (государственного комитета обороны) № 2352с - "Об организации работ по урану". Исаак Кикоин стал одним из первых, кого привлекли к этой работе, Времени с той секретной поры прошло много, теперь даже можно "перевести на русский" задачу, которая была поставлена Кикоину. Тогда это звучало так: "Обеспечить строительство завода № 813 в Свердловске-44".

Это означало: создать проект и обеспечить строительство завода газо-диффузионного обогащения урана в новом закрытом городе. Не в городке, а именно в городе – в советские времена его население составляло 150 тысяч человек.
Завод и сейчас работает, хотя давно уже перешел на центрифуги. Это – Уральский электрохимический комбинат в городе Новоуральске Свердловской области. Задание было успешно выполнено, свидетельством чему и стал взрыв в Семипалатинске нашей Бомбы № 1 уже в 1949 году.

Но Лаврентия Берия не был бы Берией, если бы не делал свою работу с "перезакладом". Сеточки с диффузией – дело хорошее, но стоит ли сбрасывать со счетов центрифуги? Расчеты Дирака показали, что надо сбросить, но это всё-таки только Дирак.
Лаврентий Павлович прекрасно знал, что теоретические расчеты группы Дирака экспериментально пытались перепроверить в Германии. По этой причине лагеря военнопленных внимательно проверяли в поисках именно этих специалистов. В конце сентября 1945 в лагере в Познани сверхштатный сотрудник Ленинградского физтеха (да-да, именно так звучала эта должность) Лев Арцимо́вич обнаружил бывшего сотрудника фирмы "Сименс" Макса Штейнбека. А, собственно, где должен был находиться один из разработчиков кумулятивного заряда для фауст-патронов? Жить бедолаге оставалось недолго – если бы не Арцимович.
Но для Льва Андреевича Штейнбек был не заурядным нацистом, а одним из ведущих специалистов в физике плазмы, автором двухтомного учебника для вузов. В общем, Лев Андреевич предложил Штейнбеку, как это сейчас говорят, очень выгодный контракт – 10 лет поработать гастарбайтером в СССР, а тот и не отказался, причем совершенно добровольно. Безработица в послевоенной Германии помогла группе «сверхштатных» сотрудников всяческих советских научных институтов набрать еще около 7 000 таких же добровольцев. 300 человек из них решили, что им очень хочется работать в городе Сухуми, где в 1951 году и был создан широко известный в узких кругах Сухумский физико-технический институт. Возглавил его, само собой, очень уважаемый в научных кругах специалист – генерал НКВД Кочлавашвили.

Группе Макса Штейнбека было поручено перепроверить возможность обогащения урана при помощи центрифуг. Штейнбек собрал всех, кто мог быть полезен – около 100 человек.

Работали немцы старательно, дисциплинированно и достаточно результативно. Но мы ведь помним, кто руководил Спецкомитетом?! Мог этот замечательный человек доверять этим славным людям безоговорочно? Ответ очевиден. Поэтому рядом с немцами появился еще один инженер (а не соглядатай, как некоторые могли подумать) – Виктор Иванович Сергеев.
Этот молодой парень (1921 года рождения) перед войной учился на инженера в МВТУ. С начала июля 1941 Виктор Сергеев – доброволец Бауманской дивизии народного ополчения Москвы. Уцелел, выжил. С января 1943 участия в боях больше не принимал, поскольку получил совсем другое задание: ему было поручено изучать и находить самые слабые места в конструкциях "Тигров", "Пантер" и т.п. К концу войны Виктор Сергеев прекрасно разбирался в том, как работает немецкая инженерная школа и – где чаще всего допускает ошибки. Так что рядом с Штейнбеком он оказался не случайно.

Штейнбек решил проблему опорного подшипника (который на таких скоростях просто рассыпался). Стараниями Штейнбека этот узел вообще исчез из конструкции центрифуги. Нижняя часть оси опирается на иглу, которая стоит на подложке из очень твердого сплава.
Пока немцы экспериментировали со сплавом подложки, пришел Сергеев и все упростил: немцы просто не были в курсе, что в Армении еще до войны научились выращивать искусственные корунды – вторые по твердости минералы после алмаза (корундами с различными примесями являются, кстати, рубины, сапфиры и некоторые другие драгоценные камни). Во всех современных механических часах оси также опираются на подложки из искусственных корундов.
Одновременно, и весьма необычно, был решен и вопрос с материалом самой иглы.
Центрифуги в России продолжает выпускать Владимирский завод "Точмаш". Заводу много лет: основан он был в 1933 году, и назывался тогда ... Владимирский граммофонный завод. Выпускал самую что ни на есть мирную продукцию – патефоны и хромированные иголки к ним. Замечательные иголки, лучшие в мире. Делались они из кусочков рояльных струн, особым способом закаленных. Немцы про этот завод, естественно, не знали, а вот 30-летний парень Виктор Сергеев не иначе, как любил послушать патефон. Догадаться, что чуть ли не самый мирный завод может быть полезен для атомного проекта – для этого надо обладать явно не шаблонным мышлением.

В 1952 группу Штейнбека перевели в Ленинград, в конструкторское бюро Кировского завода, и это стало решающим моментом в истории "Советской ядерной иглы".

Проведём небольшой экскурс в неорганическую химию.

Газ с ураном – это не молоко со сливками. Если кто-то сбивал масло в домашних условиях, то помнит, как все заканчивается: центрифугу надо остановить, ось вытащить и счистить с нее масло, а так называемы «обрат» (то, что осталось после отгона сливок (масла)) – слить отдельно.
Но то – масло, а здесь – уран с его радиацией. Да и не "прилипает" газ к оси. А отделить его надо.
Сергеев предложил внутри центрифуги разместить так называемую трубку Пито (на самолетах она используется для измерения давления набегающего потока воздуха), но Штейнбек поднял его на смех, поскольку никакая теория такого безобразия не допускала. Если ось вращается со скоростью 1 500 оборотов в секунду – с такой же бешеной скоростью вращается и газ, а потому любое препятствие обязано вызвать турбулентности, из-за которых разделенный газ снова смешается в "общую кучу", и вся работа по разделению пойдет насмарку.
Виктор Иванович пытался спорить, но переубедить упрямого немца не смог и – просто махнул на него рукой.
Группа Кикоина, без всякой связи с группой Штейнбека, разработала свою теорию обогащения на центрифуге – и тоже уперлась в эту турбулентность.
Но Сергеев не успокоился и сумел найти двух человек, которые просто поверили в его разработку – директора конструкторского бюро Кировского завода Николая Синева и одного их руководителей МинСредмаша генерал-майора НКВД/КГБ Александра Зверева.
На дворе стоял уже 1955 год, из жизни ушли Сталин и Берия, Спецкомитет стал "Министерством среднего машиностроения", но "атомный генерал" Александр Дмитриевич Зверев оставался в атомном проекте вплоть до своей смерти прямо на рабочем месте в 1986 году. Бывший профессиональный контрразведчик стал профессиональным атомщиком, с формулировкой "за заслуги перед атомной отраслью" в 1962 получил звание Героя социалистического труда.

При поддержке Николая Синева и Александра Зверева Сергеев "продавил" через партком конструкторского бюро Кировского разрешение на создание первой опытной центрифуги. Но в одиночку он бы точно не справился. А потому усилиями все того же Зверева к работе был привлечен Иосиф Фридляндер.
Это имя многое говорит специалистам авиастроения: из сплавов, разработанных Фридляндером, создавались и создаются корпуса и всяческие узлы Ту-16, Ту-95, Ил-86, Ил-96, МиГ-23, Су-30, Су-35, баки ракеты "Протона".
Корпуса центрифуг первого поколения – это его заслуга. Корпуса, которые выдерживали совместное воздействие давления, температуры, излучения.
Состав сплава и технология его получения до сих пор засекречены. Известно только, что называется он "алюминиевый сплав 1960", он же - "сплав В96ц".

Таким было начало истории "иглы" - рождение и становление получились достаточно бурными, но это было только начало.

"Игла" в СССР и в России

Первый завод по обогащению урана на центрифужной технологии был построен в Новоуральске 4 октября 1957 года. В тот день, когда весь мир узнал русское слово "Спутник". Про него знали все, а про начало новой эпохи в атомном проекте не только СССР, но и всего прочего мира – только те, кто имел к этому событию непосредственное отношение.
Не стоит забывать, что у урана две ипостаси: он и топливо АЭС, и основа самого страшного оружия. Сравнивая работу по разделению урана при помощи диффузии и при помощи центрифуг самого первого поколения, Средмаш уже все понял: на одинаковый объем урана-235 центрифуги требовали электроэнергии в ... 17 раз меньше, чем "сеточки". Соответственно диффузионный завод Д-1 был реорганизован в то, что нынче известно, как Уральский электрохимический комбинат.

Гарантии на первое поколение центрифуг были недолгими – три года. Первый блин, впрочем, комом не оказался – они проработали больше 10 лет, поскольку по ходу эксплуатации выяснилось, что самая большая страшилка центрифугам вовсе не грозит. А боялись ... сейсмических колебаний. Но выяснилось, что вращающаяся с бешенной скоростью "игла" к колебаниям устойчива так же, как устойчив к тряске гироскоп при стабильной скорости вращения. И теперь "бочоночки" центрифуг высотой меньше метра стоят в три яруса и крутятся, крутятся, крутятся... Все мы неоднократно наблюдали в документальных репортажах целые «проспекты» центрифуг. Кое-где для наблюдения за ними и их обслуживания специалисты ездят на велосипедах.
Попробуем представить, что это такое –1500 оборотов в секунду. Стиральные машины с пылесосами есть у всех. Число оборотов у них – 1 200 - 1 500 оборотов в минуту. Сколько времени они при таких оборотах могут непрерывно работать – несколько часов.
А "игла" центрифуги – в 60 раз быстрее и 30 лет без единой остановки. Поломки? Да, имеют место – 0,1% в год, такова статистика. Из тысячи центрифуг одна за год может аварийно отключиться. Подшипников нет, "гореть" нечему.
Поколения центрифуг обновлялись, в среднем, раз в 8 лет. Немножко увеличивалась скорость вращения, немножко улучшался материал корпуса и т.д. Эти "немножко" за минувшие годы снизили энергозатраты на единицу работы разделения в 10 раз, а вот производительность центрифуг – выросла, причем в 14 раз.
"Уходят" поколения центрифуг неторопливо: в 2009 году, к примеру, выключили центрифуги пятого поколения, которые были раскручены в 1979 году.

Виктор Сергеев, отладив работу центрифуг для урана, и не думал сидеть, сложа руки. Под его руководством созданы центрифуги для разделения изотопов самых разных химических элементов, Виктор Иванович продолжал работу до своего ухода из жизни в 2008 году. Люди этого поколения и этой закалки с работы уходили тогда же, когда и в мир иной...

И еще о Викторе Сергееве. Росатом продал Китаю завод по обогащению: в 2008 году в Шэньси за 1 миллиард долларов поставили каскады центрифуг 6-го поколения.
Как китайцы умеют копировать технологии – известно: что угодно, быстро и дешевле оригинала. Российские центрифуги разобрали до последнего винтика – но никакой информации о том, что китайцы справились с копированием технологии их изготовления, по-прежнему нет.
А в России Росатом в 2015 году запустил центрифуги 9-го поколения, после чего настало время для НИОКР поколения № 10.

Почему же так романтизирован именно маузер? По той же причине, по какой при словах "комиссар", "большевик", "красные" возникает вооружённый этим самым маузером персонаж, одетый в кожанку и кожаный картуз, в пышных галифе.
Первое время после революции романтизировался образ комиссаров и чекистов. А им как раз выдали одежду и вооружение, предназначенное для спецчастей императорских ВС – авиации, автомобилистов. Вышеописанным «джентльменским набором» эти части и должны были вооружаться. Но грянула революция – всё досталось в виде трофеев победителям.

Помимо высоких боевых свойств, пистолет полюбился комиссарам и чекистам ещё кое-по какой прозаической причине: из него было очень эффективно расправляться с "врагами Революции", а проще говоря, вышибать им мозги.
Не все образцы личного стрелкового оружия для этого подходили одинаково. По этой же причине позже нквдшники предпочитали германские "вальтеры" отечественным "ТТ".

Плюс ко всему, из всех пистолетов и револьверов, что использовались тогда, это был, пожалуй, самый мощный. И прибавлял дополнительную нотку силы к харизматичному образу дяди (иногда тёти) в кожа́не.

А теперь о револьверах системы "Наган". В реальности штатным личным оружием для императорской российской армии были именно они. Хотя к началу Первой мировой уже устарели, и проигрывали по многим пунктам автоматическим пистолетам, в России решили от них не отказываться, и даже наладили производство. Распространены они были гораздо шире, чем "маузеры".

Если приглядеться повнимательнее к фильмам про Гражданскую войну и первую половину XX века, снятым во второй половине того же столетия, то можно увидеть, что "наган" потихоньку выходит на первый план. Так же, как среди главных героев Гражданской войны в боевиках (приключенческих фильмах) 1960 – 80-х гг. всё реже изображаются главными героями комиссары и чекисты, так же и "маузер" теряет романтический образ. Да и происхождение у него германско-немецкое, тогда как "наган" – родом из нейтральной Бельгии, а так как производился в Российской империи/СССР, то вообще "наш".
Поэтому в фильмах хорошие персонажи всё больше вооружаются "наганами", а негодяи/бандиты – "маузерами". В "Белом солнце пустыни" товарищ Сухов с наганом, а Абдулла – с маузером.  "Свой среди чужих и чужой среди своих" Шилов хоть и в кожане, но с наганом. Даже в "Место встречи изменить нельзя" Глеб Жеглов стреляет почему-то даже не из ТТ, а из того же нагана.

Боевые блоки Mk-12A с термоядерным и зарядами W-78), установленные на панели разведения ("автобусе").

Итак:

Межконтинентальная баллистическая ракета – исключительно сложное и весьма впечатляющее творение человека. Огромные размеры, столб пламени, освещающий при пуске полгоризонта, рёв двигателя первой ступени…

Но всё это очень быстротечно: первая и вторая ступени ракеты прекращают своё существование через несколько минут после запуска, обеспечив подъём третьей ступени по баллистической траектории до высоты порядка 150 км, и скорость порядка 20 чисел Маха, близкую к первой космической (порядка 24 чисел Маха для низкоорбитальных космических аппаратов). Дальше полетит только полезная нагрузка – т.н. платформа разведения с установленными на ней боевыми блоками (обычно от трёх до десяти), и другим необходимым снаряжением, которую ещё называют «автобусом».

При больших дальностях пуска полезная нагрузка межконтинентальной баллистической ракеты уходит в космическую высоту на многие сотни километров. Поднимается на 1000−1200 км над Землей. А затем по эллиптической траектории начинает скатываться вниз…

Что же это такое - полезная нагрузка?

Баллистическая ракета состоит из двух главных частей - разгонной части и другой, ради которой затеян разгон. Разгонная часть - это две (иногда 3) ступени с топливом и окислителем, снабжённые мощными тяговыми двигателями. Они придают необходимую скорость и направление движению головной части ракеты. Разгонные ступени (блоки), одна за другой, последовательно ускоряют эту головную часть в направлении района её будущего падения.

Головная часть ракеты - это сложный комплект из многих элементов. Он содержит боеголовку (боевой блок) (одну или несколько), платформу разведения боевых блоков (тот самый «автобус»), на которой эти боеголовки размещены вместе со всем остальным хозяйством (вроде средств обмана радаров и противоракет противника), и обтекатель. Еще в головной части есть ракетные двигатели коррекции небольшой тяги, позволяющие выполнять манёвры в космическом пространстве, топливо для этих двигателей и баллоны со сжатыми газами. Вся головная часть к цели не полетит. Она в процессе движения постепенно разделится на множество элементов (и речь идёт не только о боевых блоках) и, в конце концов, просто перестанет существовать, как одно целое. Обтекатель от неё отделится сразу после выхода из атмосферы Земли (на высоте порядка 100 км.) неподалеку от района пуска, во время работы второй ступени, и где-то там упадет. Платформа, освободившись от боевых блоков, развалится при входе в атмосферу района падения и практически полностью в ней сгорит. Сквозь атмосферу до цели смогут добраться только боеголовки (боевые блоки). Вблизи боеголовка выглядит как вытянутый конус длиною метр или полтора, диаметром в основании сантиметров 60 - 70 в зависимости от типа боеприпаса. Нос конуса заостренный либо немного затупленный.
В общем, внешне очень напоминает пожарное ведро без ручки

К боеголовкам мы, возможно, вернёмся позже и познакомимся с ними поближе в другой статье, если данная статья вызовет  читательский интерес. Боевой блок - исключительно сложное устройство. Уверен, понять, что это такое, будет читателям интересно.

Что из себя представляет загадочный «автобус»?

В ракете все боеголовки расположены на так называемой ступени разведения, или в «автобусе». Почему автобус? Потому что, освободившись сначала от обтекателя, а затем и от последней (второй) разгонной ступени, ступень разведения развозит боеголовки, как пассажиров по заданным остановкам, каждую – на свою траекторию, по которым смертоносные боевые блоки отправятся к своим целям.

Еще «автобус» называют боевой ступенью, потому что именно её работа определяет точность наведения боеголовки на цель (сами боеголовки до недавнего времени маневрировать в пространстве не могли и летели по баллистической траектории, заданной для них "автобусом"), а, значит, и боевую эффективность всего комплекса. Ступень разведения и её работа - один из самых больших секретов стратегической баллистической ракеты. Но мы все же попробуем, пусть упрощённо, взглянуть на эту таинственную ступень и на её очень непростое поведение в космосе.

Ступень разведения чаще всего похожа на плоский цилиндр, диаметр которого значительно больше, чем его высота. На этой ступени в предыдущих конструкциях сверху были установлены боеголовки остриями вперед, каждая на своем пружинном толкателе. Боеголовки заранее выставлялись под очень точными углами (на ракетных базах, вручную, с помощью исключительно высокоточных теодолитов) в соответствии с полётным заданием и смотрели вперёд под разными (небольшими по отношению друг к другу, составлявшими буквально угловые секунды) углами. Ощетинившаяся боеголовками платформа занимала в полете заданное, гиростабилизированное в пространстве положение. И в нужные, исключительно точно определённые моменты времени, с неё поочерёдно выталкивались боеголовки. Выталкивались сразу после завершения разгона и отделения от последней разгонной ступени, чтобы не быть уничтоженными оптом, вместе с самой ступенью разведения. Не забываем при этом, что «автобус» всё ещё по инерции набирает высоту, двигаясь по баллистической кривой на скорости порядка 20 чисел Маха.

Но так было раньше, на первых ракетах с разделяющимися головными частями. В настоящее время процесс разведения выглядит несколько иначе. Если раньше боеголовки были прикреплены к ступени разведения спереди и направлены остриями конусов вперед, то теперь впереди находится сама ступень, а боеголовки крепятся к ней сзади. Теперь ступень разведения не подпирает боеголовки, а как бы тянет их в пространстве за собой. «Автобус» оснащён крестообразно расставленными четырьмя «лапами», развернутыми впереди. На концах этих металлических лап находятся направленные назад сопла корректирующих двигателей ступени разведения. После отделения от разгонной ступени «автобус» прецизионно точно выставляет своё положение в ближнем космосе с помощью собственной системы наведения, занимает точную траекторию первой боеголовки (её индивидуальную траекторию).

Затем в нужный момент размыкаются специальные безынерционные замки, державшие очередную отделяемую боеголовку. И теперь уже ничем не связанная со ступенью разведения боеголовка продолжает свой полёт по инерции, по собственной баллистической траектории.

Дальнейшие действия «автобуса».

Теперь ступени разведения требуется как можно более деликатно «отползти» от боеголовки, не нарушив её точно выставленного движения газовыми струями  из сопел своих малогабаритных ракетных двигателей. Если струя газа из сопла попадет на отделённую боеголовку, то неминуем сбой настройки параметров её движения. Чтобы избежать таких эффектов, как раз и нужны разнесенные в стороны четыре «лапы»ступени разведения с двигателями. Ступень как бы подтягивается на них вперед, чтобы струи выхлопов шли по сторонам и не могли зацепить отделяемую боеголовку. Вся тяга разделена между четырьмя соплами, что снижает мощность каждой отдельной струи. Есть и другие особенности. Например, если на тороидообразной ступени разведения (с пустотой посередине - этим отверстием она надета на разгонную ступень ракеты «Трайдент-II D5») система управления определяет, что отделённая боеголовка всё же попадает под струю одного из сопел, то система управления это сопло́ отключает.

Ступень буквально «на цыпочках» отходит в пространстве от отделённой боеголовки в режиме самой малой тяги, оставляя боеголовку на прицельной траектории. При достижении достаточного удаления от отделённого боевого блока включается полная тяга, и ступень энергично перемещается в область прицельной траектории следующей боеголовки. Там снова очень точно устанавливает параметры своего движения, после чего отделяет от себя очередную боеголовку. И так - пока не высадит каждую боеголовку на её траекторию. Процесс этот происходит очень быстро. За полторы-две минуты «автобус» разводит десяток боеголовок.

О расчётах траектории полёта «автобуса».

Сказанного выше вполне достаточно для понимания того, как начинается собственный путь боеголовки. Но ступень разведения выполняет свою работу на довольно низкой высоте (100 – 150 км), сразу после выключения разгонных ступеней ракеты-носителя. А на этой высоте ещё сказывается влияние гравитационных аномалий поверхности Земли, разнородностей в поле тяготения, окружающем Землю. Большинство людей считают, что поле тяготения Земли везде одинаково и постоянно. Но это далеко не так. Из-за неровностей рельефа, расположении под боевым блоком горных систем, залегания пород разной плотности, океанических впадин, гравитационные аномалии либо сильнее притягивают к себе боеголовку, либо, наоборот, слегка отпускают её от поверхности Земли.

И с учётом таких неоднородностей, сложной ряби местного гравитационного поля, ступень разведения должна расставить боеголовки с прецизионной точностью! Для этого пришлось создавать детальную карту гравитационного поля Земли.

Особенности реального поля по трассе полёта боеголовки описываются в системах сложнейших дифференциальных уравнений. Это большие, ёмкие (для включения мельчайших подробностей) системы из нескольких тысяч дифференциальных уравнений, с несколькими десятками тысяч чисел-констант для каждой трассы полёта. А само гравитационное поле на низких высотах, в непосредственной околоземной области, рассматривают как совместное притяжение нескольких сотен точечных масс разного «веса», расположенных около центра Земли в определенном порядке. Так достигается более точное моделирование реального поля тяготения Земли на трассе полета боевого блока. И более точная работа с ним системы управления полетом.

И это ещё не все проблемы, связанные с обеспечением точности достижения боеголовкой цели. Но и этого достаточно, чтобы понять, как всё это непросто.

Полёт «автобуса» после освобождения от боевых блоков.

Ступень разведения, разогнанная в сторону того же географического района, куда должны упасть боеголовки, продолжает свой полёт вместе с ними. Ведь отстать она не может (полёт по инерции всё ещё продолжается в космическом пространстве, где нет сопротивления атмосферы и поэтому конфигурация любого предмета не имеет значения). После разведения боеголовок ступень занимается другими, также исключительно важными делами. Она отходит в сторону от боеголовок, заранее зная, что вскоре будет лететь немного не так, как боеголовки, и не желая сбить их с прицела.

После отделения боеголовок наступает черёд других подопечных. В стороны от ступени разведения начинают разлетаться разные предметы Для этого панель использует баллоны со сжатым воздухом. В пространство выпускается множество надувающихся воздушных шариков, и предметы разных других форм. Прочные воздушные шарики ярко сверкают под лучами Солнца блеском металлизированной поверхности. Они довольно большие, некоторые по форме напоминают боеголовки, летящие неподалеку. Их поверхность, покрытая алюминиевым напылением, отражает радиосигнал радара дальнего обнаружения почти так же, как и корпус боеголовки. Наземные радары противника воспримут эти надувные боеголовки, как реальные боевые блоки. Конечно, в первые же мгновения после входа в атмосферу, эти шарики отстанут и немедленно лопнут. Но до этого они будут отвлекать на себя и загружать вычислительные мощности наземных радаров: и дальнего обнаружения, и наведения противоракетных комплексов. На языке перехватчиков баллистических ракет это называется «осложнять текущую баллистическую обстановку». Всё это, неумолимо движущееся к району падения, включая боевые блоки, настоящие и ложные, надувные шарики, дипольные и уголковые отражатели, называется «множественные баллистические цели в осложненной баллистической обстановке».

Последний отрезок пути «Автобуса».

С точки зрения аэродинамики ступень – не боеголовка. Если та - относительно небольшой тяжелый конус, то ступень -  пустой, плоский цилиндр с  опустевшими топливными баками, большим необтекаемым корпусом и отсутствием ориентации в начинающем набегать потоке атмосферного воздуха. Своим широким телом с приличной парусностью ступень гораздо раньше отзывается на первые дуновения встречного потока при входе в атмосферу. Боеголовки к тому же разворачиваются вдоль потока остриём вперёд, пробивая атмосферу с наименьшим аэродинамическим сопротивлением. Ступень же наваливается на воздух своими боками и днищами как придется. Её полёт становится хаотичным. Бороться с тормозящей силой потока она не может. Её совсем не  баллистическая форма, «сплав» массивности и плохой компактности  гораздо хуже, чем у боеголовок. Она сразу и сильно начинает замедляться и отставать от боевых блоков. Но атмосфера становится всё плотнее, соответственно, и сила потока нарастает неумолимо, одновременно и температура прогревает тонкий незащищенный металл, лишая его прочности. Раскаляются топливные баки с остатками топлива. Наконец, происходит потеря устойчивости конструкции корпуса под обжавшей её аэродинамической нагрузкой. Смявшееся тело  охватывают гиперзвуковые ударные волны, разрывая ступень на части и разбрасывая их. Пролетев немного в уплотняющемся воздухе, куски снова разваливаются на более мелкие фрагменты. Разлетающиеся осколки конструктивных элементов из магниевых сплавов поджигаются раскаленным воздухом и мгновенно сгорают с ослепительной вспышкой! Всё горит, всё обволакивает раскалённая плазма. Более плотные части уходят тормозиться вперед, более легкие и обладающие большей парусностью сдуваются в хвост, растягивающийся по небу, как хвост кометы. Все горящие компоненты дают плотные дымовые шлейфы, хотя на таких скоростях этих самых плотных шлейфов быть не может из-за чудовищного разбавления потоком. Но издали их видно прекрасно. Выброшенные частицы дыма растягиваются по следу полёта этого каравана кусков и кусочков, наполняя атмосферу широким белым следом. Ударная ионизация порождает ночное зеленоватое свечение этого шлейфа. Из-за неправильной формы фрагментов их торможение стремительно: всё, что не сгорело, быстро теряет скорость. Сверхзвук - сильнейший тормоз! Затормозившись в небе, словно разваливающийся во время крушения на путях поезд, и тут же охладившись высотным морозным дозвуковым полётом, полоса фрагментов становится визуально неразличимой, теряет свою форму и строй и переходит в долгое, минут на двадцать, хаотичное рассеивание в воздухе.

Думаю, статья, будет интересна, в первую очередь, представителям сильного пола. Поэтому прошу представительниц прекрасного пола не обижаться, - мужчина - это прежде всего воин, ваш защитник. А воину не мешает знать, что за оружием обладает его родина.