Малыш (бомба)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая CyberNik01 (обсуждение | вклад) в 22:41, 17 октября 2021. Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Малыш.
«Малыш»
Макет бомбы «Малыш», сброшенной на Хиросиму
Макет бомбы «Малыш», сброшенной на Хиросиму
Тип атомная бомба
Страна  США
История службы
На вооружении США
Войны и конфликты
История производства
Конструктор Лос-Аламосская национальная лаборатория
Производитель Центр национальной безопасности Y-12, Tennessee Eastman Company
Всего выпущено 36
Характеристики
Масса, кг 4400
Длина, мм 3000
Диаметр, мм 700
Мощность взрыва от 13 до 18 килотонн ТНТ
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Малыш (англ. Little Boy, дословно «маленький мальчик») — кодовое название атомной (урановой) бомбы, разработанной в рамках Манхэттенского проекта. Первая удачно взорванная урановая бомба и первая в истории применённая в бою атомная бомба: 6 августа 1945 года она была сброшена американским бомбардировщиком «Enola Gay» на японский город Хиросима.

Конструкция

Устройство боеприпаса L-11 «Little Boy»: 1 — броневая плита, 2 — электрозапалы Марк-15, 3 — казённая часть орудийного ствола с заглушкой, 4 — мешочки с кордитом, 5 — труба усиления ствола, 6 — стальной задник снаряда, 7 — поддон снаряда из карбида вольфрама, 8 — кольца из урана-235, 9 — выравнивающий стержень, 10 — бронированная труба с электропроводкой, 11 — порты барометрических датчиков, 12 — электроразъёмы, 13 — орудийный ствол калибра 6,5 дюймов, 14 — разъёмы предохранителя, 15 — такелажная серьга, 16 — адаптер мишени, 17 — антенны радиовысотомера, 18 — рукав из карбида вольфрама, 19 — мишень из урана-235, 20 — полониево-бериллиевые инициаторы, 21 — заглушка из карбида вольфама, 22 — наковальня, 23 — рукав мишени из стали К-46, 24 — носовая заглушка диаметром 15 дюймов
Принцип работы. 1 — пороховой заряд, 2 — орудийный ствол, 3 — урановый снаряд, 4 — урановая мишень
Хиросима после ядерного взрыва

Бомба длиной 3 метра и диаметром 71 сантиметр весила 4,4 тонны. Уран для её начинки был добыт в Бельгийском Конго (ныне Демократическая Республика Конго), в Канаде (Большое Медвежье озеро) и в США (штат Колорадо).

В отличие от большинства современных бомб, сделанных по имплозивному принципу, «Малыш» был бомбой пушечного типа — простой в расчёте и изготовлении, а главное — отказоустойчивой (по этой причине точные чертежи бомбы до сих пор засекречены). За это пришлось заплатить низким КПД.

Ядерное топливо обладает критической массой: докритическое количество урана просто радиоактивно, сверхкритическое — вызывает цепную ядерную реакцию, сопровождающуюся взрывом. Цепная реакция в топливе критической массы может начаться самопроизвольно, но в «Малыше» использовался поток нейтронов, который и вызывал первоначальное деление ядер. При делении ядра сами испускают нейтроны, вызывающие новый «виток» реакции. При слабом потоке нейтронов и плохой «герметизации» масса быстро падает ниже критической, и цепная реакция прекращается. Необходимо быстро довести топливо до сверхкритического состояния и как можно дольше удержать его в этом состоянии, не дав разлететься раньше времени. В «Малыше» эта задача была решена следующим образом: основной деталью бомбы был обрезанный ствол флотской пушки, на дульном конце которого находились мишень в виде уранового цилиндра и бериллий-полониевый инициатор, а в казённой части ствола — кордитный порох и снаряд из карбида вольфрама, к головной части которого была прикреплена труба из урана. Выстрел из такой «пушки» с большой скоростью «надевал» эту трубу на цилиндр, доводя массу делящегося вещества до сверхкритической. Одновременно инициатор сжимался, поток нейтронов от него многократно увеличивался, вызывая ядерный взрыв; прочность ствола и давление пороховых газов некоторое время сдерживали урановые части от разлёта.

Бомба содержала 64 килограмма чрезвычайно дорогого высокообогащённого урана, из них около 700 граммов (или чуть более 1 %) непосредственно участвовало в цепной ядерной реакции. Дефект массы в ходе ядерной реакции составил около 600 миллиграммов, то есть по формуле Эйнштейна 600 миллиграммов массы превратились в энергию, эквивалентную энергии взрыва от 13 до 18 тысяч (по разным оценкам) тонн тротила.

Был использован укороченный до 1,8 м ствол морского орудия калибра 16,4 см (6,5"), при этом урановая «мишень» представляла собой цилиндр диаметром 100 мм и массой 25,6 кг, на который при «выстреле» надвигался цилиндрический «снаряд» массой 38,5 кг с соответствующим внутренним каналом. Такая неочевидная конструкция служила для снижения нейтронного фона мишени: в нём она находилась не вплотную, а на расстоянии 59 мм от нейтронного отражателя («тампера»). В свою очередь, «снаряд» содержал более одной критической массы урана — но избегал цепной реакции за счёт разнесённых кольцевых стенок и отсутствия вплоть до выстрела отражателей со всех сторон, кроме донышка. В результате риск преждевременного начала цепной реакции деления с неполным энерговыделением снижался до нескольких процентов.

Несмотря на низкий коэффициент полезного действия, радиоактивное загрязнение от взрыва было невелико, так как взрыв был произведён в 600 м над землёй, а сам непрореагировавший уран является слаборадиоактивным по сравнению с продуктами ядерной реакции. Взрыватели в бомбу вставлялись непосредственно в бомбоотсеке самолёта через 15 минут после взлёта, чтобы свести до минимума опасность последствий неудачного взлёта. При этом существовала вероятность, что бомба может сработать нештатно.

Взрыватели

Предохранительные заглушки «Малыша» в экспозиции Национального музея воздухоплавания и астронавтики.

Система подрыва была разработана в расчёте на срабатывание на высоте, при которой разрушения были бы максимальными; по расчётам, она составляла 1900 футов (580 м). Система имела три ступени:[1]

  • Таймер предотвращал взрыв бомбы на протяжении первых 15 секунд после сброса — четверти от расчётного времени падения — с целью недопущения повреждения самолёта-носителя. При сбросе бомбы разъединялись электрические разъёмы, связывающие её с самолётом; бомба переходила на питание от встроенной 24-вольтовой батареи, тем самым запуская таймер. Через 15 секунд свободного падения, когда бомба находилась на расстоянии 3600 футов (1100 м) от самолёта, включались радиовысотомеры; следующей блокировкой становилась барометрическая ступень.[1]
  • Назначение барометрической ступени состояло в блокировке сигнала от радиовысотомеров до достижения заданной высоты взрыва. Одна из стенок коробки, в которой поддерживался вакуум, выполненная в виде тонкой металлической мембраны, деформировалась атмосферным давлением по мере его увеличения с падением бомбы. Барометрическая ступень не считалась достаточно точной (поскольку атмосферное давление зависит от местных погодных условий), и выполняла задачу «грубого» измерения высоты. При её срабатывании на высоте приблизительно 2000 метров (6600 футов) мембрана замыкала цепь прохождения сигнала от радиовысотометров. Эта ступень была включена в конструкцию из опасения, что случайный радиосигнал сможет инициировать взрыв бомбы чересчур рано.[1]
  • Для определения точной высоты взрыва использовалось не менее двух радиовысотомеров. При их срабатывании цепь замыкалась, подрывая три навески пороха BuOrd Mk15, Mod 1 в казённой части орудийного ствола, которые, в свою очередь, подрывали четыре шёлковых мешочка с порохом, содержавших по 2 фунта (0,9 кг) кордита. Пороховые газы разгоняли урановый снаряд навстречу мишени со скоростью, достигавшей к концу ствола 300 метров в секунду (980 футов/с). Примерно через 10 миллисекунд начиналась цепная реакция, длившаяся менее одной микросекунды. Радарные высотомеры представляли собой модифицированные радары APS-13, обычно использовавшиеся для предупреждения пилотов истребителей о нахождении самолётов в их задней полусфере.[1]

См. также

Источники

  1. ↑ 1 2 3 4 Hansen, 1995a, pp. 2–5.

Литература

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Малыш_(бомба)&oldid=117281448