В статье, малоизвестные подробности, связанные с первыми ядерными зарядами, их применением и выводы, которые могут являться неоднозначными и разрушают общепринятые постулаты в этом вопросе, это помимо известных фактов.
Не вдаваясь глубоко в научные и технические вопросы, сразу укажу, что это не переписывание уже известных фактов, а попытка поиска того, что обычно упускают или не считают важным, как в научно- популярных, так и в публицистических статьях на эту тему. В военно-исторических исследованиях же, часто частные вопросы, конкретного исследования, мешают обращать внимание на всякие детали, они как бы есть, а выводы уходят в сторону, как это влияло на глобальные вещи и т.п.
Итак, в начале 1945 г. в работах над проектом была уже определенность в создании рабочей урановой бомбы, пушечного типа, наработка U235 была наконец то обеспечена, инженерные решения найдены, научное обоснование говорило, о высокой вероятности (более 90 %) гарантированного срабатывания такой бомбы.
(О начальных этапах проекта создания бомбы можно почитать тут -Путь к созданию ядерной бомбы в цифрах и фактах и тут -Кто же предложил сделать атомную бомбу первый.)
Здесь есть, один момент, который создаёт иллюзию простоты создания бомбы такого типа. На самом деле, это не так, это касается как самой схемы боеприпаса, так и усилий, которые прилагались для научного и инженерного решения.
В основе бомбы не было обрезанного артиллерийского орудия и просто так, надкритическая масса урана не даст ожидаемого эффекта.
В стальном цилиндре длиной 1830 мм с внутренним диаметром 165 мм (специально созданный, а не где-то спиленный), урановое кольцо с вольфрамово-стальным дном разгонялось зарядом пороха до почти 1000 м/с, насаживаясь на 10 см мишень из второй части урана, в массивной ловушке из карбида вольфрама, в центре мишени находился полониево-бериллиевый инициатор, без этого и предельного давления, удерживаемого в ловушке в первые мсек взрыв не будет эффективным. Произойдет термическое расширение от начавшейся цепной реакции, с разрушением бомбы, что её и прекратит, энергия при этом будет эквивалентна, лишь нескольким десяткам тонн тротила.
Расчет оптимальных характеристик был закончен, только во второй половине 1943 г.( в 1942 г. группа Оппенгеймера, лишь доказала принципиальную возможность такого решения), то есть, только теоретическое обоснование процесса заняло больше года. Практическая реализация, заняла не так много времени, а вот обогащенный уран в таком количестве пришлось ждать до весны 1945 г.
И даже при таком решении, только 700 грамм урана прореагировали в цепной реакции. Общая масса урана 80 % обогащения была 64 кг ! при этом, цилиндрическая часть уранового "снаряда" (38,5 кг) имела и так массу критическую !
Сейчас, эти очевидные, казалось бы вещи, но тогда это все устанавливалось очень непросто. И даже тут, была огромная перестраховка, во всем, как в прикладных физических вопросах, так и инженерных. Масса в результате выросла, даже корпус был из двух дюймовой стали ! А вот с ураном, получился казус, время на наработку оказалось запредельным для проекта, так просто производить урановые бомбы было невозможно, в самом лучшем случае- несколько в год, (после войны, Марк 1, это по сути тот же "Малыш" производили одну в год в среднем- в 46-50 гг.)
Урановая бомба не могла быть использована в войне в Европе. Командование США это узнало в декабре 1944 г., когда сама конструкция была готова, как и стабильный график получения урана.
Еще и по оценкам ученых, которые генерал Гровс транслировал военному руководству в декабре 1944 г. - мощность такой бомбы может быть 2500 тонн тротила, которых можно создать десятки, но тут же он замечает, что расчет строился на использовании плутониевых бомб имплозивного типа детонации. С которыми сейчас возникли проблемы. Как видим, в начале формирования планов использования ядерного оружия - а это, как раз конец 1944 г., полного представления о мощности и возможностях производить бомбы не было. Но исходили из этого, что это не единичное оружие, но и не массовое - десятки экземпляров.
А вот сделать плутониевую бомбу - оказалось сложнейшей инженерно-техничской задачей, когда уже и сами физики, даже теоретики, были вынуждены предлагать неординарные инженерные решения. Наработка же плутония в реакторах, после ряда проблем, стала возможной в значительных объемах, а в плутониевой бомбе изначально планировалось использовать лишь 6 кг вещества. При этом, ученые говорили о многократной эффективности реакции в плутонии, перспективы были поняты всеми.
Это была целая эпопея, в результате которой, сам Оппенгеймер и его коллеги, но не все :), весьма пессимистично смотрели на решения в имплозивной бомбе, это вызвало необходимость проведения испытания. Гарантировать взрыв, как с урановой бомбой они не могли, но при этом, еще не располагая запасом плутония, были уверены в получении летом двух-трех зарядов. Это была рулетка, точно предсказать развитие цепной реакции физики так и не смогли, бомба могла и не сработать.
Поэтому, решение об испытании плутониевой бомбы было принято еще в ноябре 1944 г.
Окончательное испытание линз обычной взрывчатки и детонаторов провели только 7 февраля 1945 г.
Место для испытания выбирали в Нью-Мексико, так чтобы оно было в пределах дня езды от Лос-Аламоса, иметь хорошую погоду и находиться в таком же равнинном районе. Было выбрано изолированное место в районе, известном со времен испанской колонии как Орнада-дель-Муэрто (Путешествие Смерти). Испытательный полигон представлял собой 18–24-мильный участок в пределах зоны бомбардировки авиабазы Аламагордо площадью 2000 квадратных миль. Расположен в 125 милях к югу от Альбукерке и в 30 милях к востоку от ближайшего населенного пункта.
Фактически, только в конце мая 1945 г. было получено необходимое количество плутония, для первого заряда, как раз только тогда и были проведены практические замеры критической массы и её характеристик.
Теоретические выкладки физиков подтверждались. В июне завершены испытания сфер имитаторов на сжатие взрывами, аналогичных тем, что будут в бомбе.
Заряд назывался просто - "Устройство"- the Gadget. А вот испытание заряда, сам Оппенгеймер решил назвать -"Тринити"- это троица, в нашем и не только понимании, на выбор его вдохновил поэт Джон Донн - четырнадцатый из Священных сонетов Донн начинается так: "Batter to heart, three person'd God."
Что испытание может закончиться казусом, указывает то, что для сохранения плутония, его цена тогда была сотни млн. долларов за кг, Гровс заказал стальной "сосуд" весом 214 тонн, его изготовили и привезли на полигон !!! -задача его была, при неполном взрыве, удержать плутоний внутри.
Но летом 1945 г. уже была надежда, что бомба сработает и ради чистоты эксперимента от него отказались. Помимо этого, рядом был подорван заряд в 100 тонн тротила с 1000 кюри радиационным источником, чтобы точнее представлять, как будут распределяться радиоактивные осадки при испытаниях, и в целом, как тренировка всех служб полигона.
Сразу были точно определены характеристики взрыва- 18,6 Кт, как и то на каком расстоянии давление будет избыточным для разрушений и поражения различных объектов. Но взрыв был наземным, такие результаты можно было только экстраполировать на реальное боевое применение.
Это был успех, вот только понимали это лишь посвященные в секретность военные. Люди в администрации Трумэна, как и он сам, посвященные в детали - особой эйфории не испытывали, чтобы там после не пытались в эту историю добавить. Скорее, просто не понимая до конца масштаба события, - еще одна мощная бомба, Ок, вот только стоила она больше 2 млрд. долларов.
Тут стоит вспомнить, о том как это подавалось позже, чуть ли не Трумэн в Потсдаме сообщил Сталину и Черчиллю о новом супер оружие, а Сталин не понял или наоборот понял, но не подал вида.
Это не так. Для политиков и верховного военного командования, это еще не было супероружием. А Сталин, хотя уже и инициировал свои исследования по урановой проблеме, но спокойно воспринимал цифру о взрыве силой в тысячи тонн тротила, пусть и взорванном каким-то неведомым пока образом. Совсем недавно, в Европе, иногда и больше тыс. тонн боеприпасов применялось на очень узких участках фронта. Черчилль же, с 1941 зная о возможности создания такой бомбы, точно знал сколько его тысячи бомбардировщиков могли выгрузить за несколько вылетов, десятков тысяч тонн обычных бомб. Порядок цифр, тут не мог удивить никого.
Военные США, стали готовиться применять новое оружие еще в октябре 1943 г. Выбор их пал, вполне ожидаемо, на создаваемый B-29, но самолет создавался для обычных стратегических ударов по Японии, от развертывания его в Европе отказались уже в 1943 г. Проектом создания носителя бомбы самолет не был изначально.
Общие затраты только на производство B-29 превысили 2,5 млрд. долларов. Самолет оказался самым передовым, но и самым сложным и дорогим оружием войны. Он стоил 640-680 тыс. долларов США - это 10-15 млн. долларов сейчас.
Эта цифра не учитывает расходов на создание новых производственных комплексов (которые в 50-60-е годы, строили боинги 707 и Б-36 и Б-52), которые должны были произвести 15000 самолетов в условиях войны, они финансировались во многом, за счет долговых обязательств правительства США и передавались производителям самолетов, то есть их амортизация не включалась в цену самолетов. Всего пять компаний построили около 3900 самолетов, еще заказ на 5000 был аннулирован, в сентябре 1945 г.
Сумма расходов на эксплуатацию этих самолетов не поддается подсчету.
Масштабы строительства инфраструктуры для B-29 в десятках тыс. км от материковой части США поражает.
Захват многих островов в войне на Тихом океане был обусловлен возможностями базирования на них B-29, так случилось с Марианскими островами и Иводзимой, которые для вторжения на Филиппины или в саму Японию, принципиального значения не имели. Потери в живой силе в более 20 тыс. только убитыми - военных США не остановил, это хорошо характеризует их желание идти на любые жертвы в войне на Тихом океане.
Для США, стратегическая авиация на Тихом океане, а это B-29, оказалась дороже всего проекта создания самой атомной бомбы. (см. подробнее- статья о стратегических ударах по Японии)
1 декабря 1943 года USAAF приказал командованию материально-технического обеспечения на армейском аэродроме Райта начать модификацию В-29, который на следующий день должен был прилететь с армейского аэродрома Смоки-Хилл в Канзасе. Директива называлась «Посеребренный проект». Со временем его сократят до кодового названия Silverplate, и 65 B-29, модифицированных для атомных миссий, станут известны как Silverplate B-29.
Очевидны планы стратегического командования США, планируемые 15000 !!! самолетов(пока опустим вопрос, возможно ли это) должны уничтожать Японию в 1944-1947 годах (последний срок - это оценки самих военных США, когда полный захват Японии произойдет). И только 65 единиц носителей возможного нового оружия.
Но, с середины 1944 г. B-29 уже начали стратегические удары по Японии. По разным причинам, вплоть до весны 1945 г. результаты стратегических ударов были не большие, если не сказать, что ситуация была аховая. Самое дорогое оружие не смогло сломить азиатов живущих в фанерно- картонных домишках ( а такая была Япония 40-х г. на 95 %, даже в городах)!
Но все изменилось с весны 1945 г. - тут сыграли несколько факторов:
1. Изменение тактики, стали активно применять ночное площадное бомбометание зажигательными бомбами с малых и средних высот, не отказываясь и от дневных точных налетов по важным целям, когда была хорошая погода.
2. Рост сил, начав с нескольких десятков вылетов, дошли до 800 самолетов ежедневно вылетавших бомбить Японию в августе 1945 г. Напомню еще раз, 800*4 тонны -это 3,2 килотонны, каждый день.
3. Возможности для ударов, с апреля 1945 г. B-29 стали сопровождать эскортные P-51 с Иводзимы, после включения баз Окинавы летом 1945 г., и использования электронного противодействия, ПВО Японии была подавлена, что сделало возможным налеты на любые объекты со средних высот, снимая оборонительное вооружение. Профиль полета к цели и снятие лишнего оборонительного вооружения- вдвое увеличило тоннаж бомб.
4. Опыт экипажей и более совершенные радиолокационные станции на B-29, сопряженные с прицелом. Начиная с мая 1945 г. резко возросла точность ударов, все из планируемых целей получали значительные разрушения. Групповых вылетов "впустую"- больше не было.
Что же дало "стратегическое наступление" на Японию в 1945 г., до применения атомных бомб.
К моменту сброса первых атомных бомб было разрушено 66 крупных городов Японии, выполнено 27 600 вылетов на бомбардировку целей. Сброшено 104 тыс. тонн бомб- только B-29. А были еще удары самолетов с авианосцев флота, армии ВВС с Окинавы начали работать в июне-июле 1945 г. В основной промышленной зоне - Нагоя -Осака- Иокогама-Токио, разрушения достигли 40-50 % площади городов, более 9 млн. человек потеряли жилье, многие неконтролируемо бежали в сельскую местность, лишая промышленность рабочих рук (это около 20 % городского населения страны).
В городах было уничтожено 169 квадратных миль (более 270 кв. км), уничтожено - это в большинстве своем сгорело, в неконтролируемых огненных смерчах, на огромных площадях.
А вместе с ними сгорели и до 50 % мелких фабрик и мастерских, которые были подрядчиками ограниченного количества крупных военных заводов. Военное производство было во многом парализовано, от полного уничтожения и приостановки, до 80 % сокращения мощностей в авиастроении, 60 % в боеприпасах и 80 % в судостроении, вкупе с морской блокадой привело катастрофическим последствиям уже в августе 1945 г., так производство стального проката упала в 10 раз от довоенного в августе 45 г. Сгорели 20 % продовольственных запасов. Нефтеперерабатывающая промышленность была уничтожена.
Дальше в планах ВВС было уничтожение инфраструктуры - транспортной, энергетики, металлургии, затем подготовка к вторжению - уничтожение тыловых складов , береговой обороны и пр. уже военных целей. А противопоставить ударам B-29 японцы уже ничего не могли, взлетающие истребители неизбежно уничтожались, в силу количественного и качественного превосходства американцев, а ПВО испытывало дефицит снарядов.
И вот тут, принимается якобы судьбоносное решение. Что же дало такое решение и зачем оно ?
В декабре была создана 509 я авиагруппа Тиббетса. Которая со временем начала свои тренировки со сбросом аналогов "Толстяка" - "тыкв" как их называли, бомб с 2 тоннами обычной взрывчатки.
После полного брифинга Стирсона и генерала Гроувса 25 апреля 1945 г. о результатах проекта, через два дня в Вашингтоне, в Пентагоне состоялось первое заседание «Целевого комитета», чтобы определить, где будет сброшена атомная бомба в Японии. Гроувс обозначил приоритетность выбора городов для бомбардировки новым оружием, помимо необходимости общего урона, там было указано :
"Чтобы мы могли точно оценить действие бомбы, цели не должны были быть повреждены ранее в результате воздушных налетов. Также было желательно, чтобы первая цель была такого размера, чтобы повреждения ограничивались ею, чтобы мы могли более точно определить мощность бомбы.
Трумэн же сам указал позже, что он тогда узнал о :
безмерно дорогом проекте, который находился в стадии реализации. К разработке нового взрывчатого вещества почти невероятной разрушительной силы.
Хотя позже, он узнал больше от Джеймса Л. «Джимми» Бирнса, еще одного доверенного лица Рузвельта в этих вопросах, который заверил Трумэна, что «Бомба» вполне может дать нам возможность диктовать свои условия в конце войны. Вот только какие, где и почему ? Взрыв в пустыне тут еще не решал ничего.
В этом аспекте, смешно смотрятся рассуждения о роли государственных деятелей, как в самом факте применения, так и в выборе цели, якобы не бомбить Киото или еще что-то такое. Киото, город с большой площадью с населением более 1 млн. человек, уничтожить его невозможно, а только потом, как оказалось во всяких послевоенных воспоминаниях - культурный центр :) и древняя столица Японии.
Это решение было определено военными(в понимании правильно-принято военными!), как позже писал Бирнс (госсекретарь США с 3 июля) :
... и комитет согласился, что военный министр должен сообщить, что, признавая, что окончательный выбор цели был по существу военным решением, нынешняя точка зрения комитета заключалась в том, что бомбу следует использовать против Японии как можно скорее.
Военные решили испытать бомбу на реальной цели. И её практические возможности, как боеприпаса в стратегической войне с Японией, которых у них пока было две. Без расчетов закончить войну одним ударом и т.п. патетики. Либо поразить какие-то военные объекты.
Все политические, глобальные и иные доводы - ВТОРИЧНЫ и придуманы уже после войны.
А высшее политическое руководство США, отказать в применении бомбы - просто не могло ! Их великая роль в этом, вообще притянута за уши ими же, в своих воспоминаниях, как они атомной бомбой войну закончили.
Здесь очень показателен второй удар по Нагасаки. Нагасаки была запасной целью. Кокура - первая цель для удара была закрыта дымом от пожаров в предыдущем вылете нескольких сотен B-29 с обычными бомбами по соседнему Явате. Япония и так уже догорала. А бомбить по локатору - не решились.
И последнее, что же дало применение бомб, в фактах того времени.
Было уничтожено 40 % площади 7- го и 12-го городов Японии по довоенной численности населения -это около 7 квадратных миль - напомню, обычные удары уничтожили уже 169 кв. миль. В августе 1945 г. японский военный кабинет знал о гибели около 80-100 тыс. человек в двух налетах. Сейчас эта цифра - 200-260 тыс. с умершими в последующие годы.
Опять же, общие потери от стратегических бомбардировок, по данным японской военной администрации 1945 г.- составили 330 тыс. человек. Сейчас эта цифра в исследованиях, максимум оценивается в 900 тыс.
Характер бомбы, хотя и стал понятен японским военным практически сразу, но каких то выводов задокументированных не дал, они собирались сражаться. И тут важно, что послевоенные взгляды на ядерное оружие - это сверх разрушительное, но более мощные на порядок или два боеголовки, еще и перемешанные с радиоактивными фобиями обывателей. Тогда японские военные увидели, лишь такой же огненный смерч, который вызвала новая урановая бомба, в Нагасаки пожары были значительно меньше. Такое они уже видели, здесь это удалось сделать сразу, а не за ночь, поэтому количество жертв было больше, но общая площадь разрушений, было даже меньше "звездных зажигательных" налетов на более крупные города Японии.
При этом, обычные стратегические бомбардировки не прекращались. Японию уже могли бомбить до 700-800 Б-29, каждую ночь или днем, если позволяла погода, погода решала уже больше, чем сопротивление японцев. Вот это, японское и военное, и политическое руководство знало точно, самолето пролеты и кол-во бомб падающих каждую ночь и день они знали, учитывали это всё- налет такой-то -столько прилетело, столько бомб упало, столько домов разрушено, как и то, как это увеличивается.
Американским военным, это дало понимание возможностей новых бомб. Вот только на планы -это не повлияло. Выбор целей следующей бомбы так и не состоялся, и не потому что не успели. По сути, никакой долгосрочной стратегии применения ядерного оружия еще не было. А вот обычные стратегические удары были распланированы до конца 1945 г., как и высадка в Японии, подготовка к которой шла полным ходом. В ней, лишь теоретически, рассматривалась перспектива применения до 7 бомб весной 1946 году.
А главное ! Было продемонстрировано, собственной политической элите, что сверхдорогой проект работает ! Эффектно и сразу ! А как, потом это раздули, как главное событие мировой истории :) изменившее ось Земли ! - не меньше ! Видеть же тут угрозу СССР, просто странно, военные проводили испытания самой дорогой бомбы для стратегического наступления в этой войне ( которая по их мнению еще продлится до 1947 года) и роль в этом процессе политиков околонулевая была.
После второго удара произошли известные события с капитуляцией Японии. А при принятии решения о капитуляции, как таковые атомные удары отдельно не рассматривались. "Будут новые удары - будут"- вот лейтмотив высказываний глав штабов армии и флота, какие они будут ядерные или с фугасными и зажигательными бомбами, или подгонят флот и начнут расстреливать побережье , где захотят- уже роли не играло и ими не уточнялось. Это безнадежное осознание неизбежного. Будут добивать.
Надежды на миллионы мобилизованных, которых не смогли даже вооружить, могут только уводить в сторону. Почему ? Потому что, союзники вместе с СССР не стали вести переговоров и не поссорились, а решили добиваться безоговорочной капитуляции. Как добиваться - всеми средствами, а средств было более чем, и атомная бомба была не самой страшной, а бамбуковыми кольями и самурайскими мечами, при разрушенной промышленности, полной морской блокаде, погибшем флоте и армией, уступающей во всем (кроме самурайского духа), остановить вторжение или нанести неприемлемый ущерб невозможно. Уже на Окинаве (что у нас вообще забывают), идеи якобы "неприемлемого ущерба" столкнулись с подавляющим количественным и качественным превосходством союзников (да, там были и британские корабли, и самолеты). Ни перед потерями собственными ( одни 1500 атак камикадзе чего стоили), ни перед уничтожением большей части гражданского населения острова, американцы не остановились, а тут еще за неделю два очередных города (67 и 68 -й) сразу уничтожили. Остановятся ли они теперь ? (см. статья об отчаянных мерах в ПВО и таранных атаках)
Для японских военных, стратегические бомбардировки не повлияли на решимость к сопротивлению, но еще до атомных ударов, ресурсные возможности их сократили - ждать новых самолетов или боеприпасов для позиционных боев не приходилось, а без этого японская армия могла воевать только с китайцами или партизанить до 1972 г. парой одержимых личностей. (см. статья о итогах стратегических ударов)
А военные вне Японии, были уже обречены с вступлением СССР в войну, это кстати, они хорошо понимали и знали военные возможности СССР. Они адекватно представляли, что это не Китайская армия, и продержится на континенте непобедимая сухопутная армия, лишь пока советские танки не доедут до равнин Китая. Вот только военная сила СССР повлиять на метрополию не могла, флот наш был мало дееспособен в вопросе десанта-такой же факт известный японцам. Вступление в войну СССР - это потеря всего "нажитого непосильным трудом"- Китая и Кореи, как то, война и смысл потеряла сразу.
Но в военном отношении Японию могли сокрушить только США. И они продолжали это делать уже и после атомных ударов.
На малых островах и в Юго-Восточной Азии они были давно изолированы и так, переходя уже больше к самообеспечению, чем воюя с союзниками.
Кабинет военный же и император уже имели другие взгляды. Погибать подобно нацистскому руководству Германии они не захотели и использовали понятный всем японцам довод - непреодолимая сила. Это в стране, которую уже полгода активно и безнаказанно бомбили и сжигали B-29. Сожгли уже почти наполовину, крупные города точно. Внутренний посыл - тут прост и понятен.
А как это стали понимать потом в США и мире, это уже больше моральные аспекты и оправдания. Ну а мы - СССР, как всегда, со своей великой ролью во всем, куда же без этого, и угрозой империалистами миру ядерным оружием.
Источники : Nuclear Dawn - The Atomic Bomb from the Manhattan Project to the Cold War. James P. Delgado., https://lps.library.cmu.edu/ETHOS/article/id/22/
Продолжение цикла статей :