Поскольку АБ и её начинка требуют строгого температурного режима, возникла необходимость в дополнительной герметизации отсека и утеплении его в полете с помощью электрической системы обогрева.
С помощью специального («сверхнадежного»!) разъема обеспечивалась стыковка бортового оборудования и систем автоматики изделия.
В кабине штурмана-оператора устанавливался дополнительный пульт управления бомбой. С него можно было осуществлять контроль за состоянием источников питания внутри бомбы, производить настройку различных датчиков, в частности, устанавливать высоту взрыва после получения задания на цель. В руки штурмана передавалось и управление предохранительными чеками, которые вручную извлекались из своих гнезд непосредственно перед бомбометанием, чем обеспечивалась подача питания на все системы автоматики бомбы.
Доработан был и оптический прицел бомбометания для повышенной точности приземления изделия. Некоторое опасение вызывали прочность корпуса самолета и безопасность его экипажа после сброса бомбы. Не разрушится ли самолет, когда его настигнет взрывная волна?
С этой целью в конце 1947 года, когда на полигон № 71 поступили первые образцы самолетов-носителей, провели несколько экспериментов.
На земле было подорвано 10 тонн мощного взрывчатого вещества. Три новеньких самолета в этот момент летали над точкой взрыва на небольшой высоте с целью опробования на вибрацию и прочность. Машины не развалились в воздухе, хотя этот эксперимент ничего окончательно не гарантировал. Запросили Туполева, предоставив ему данные об избыточном давлении в ударной волне атомного взрыва. Просили дать категоричный ответ на вопрос, выдержит ли самолет? Да или нет?
Туполев выдал такое письменное заключение: «При проведении испытаний с самолетом ТУ-4, по-видимому, ничего не произойдет». С рекомендательной припиской: на всякий случай «уменьшить мощность взрыва в полтора-два раза».
После такого заключения Ванников послал Туполева «к ядреной фене». На этом проверка на прочность самолета ТУ-4 завершилась, и он был допущен к испытаниям на полигоне в качестве самолета-носителя.
Этапность работ по испытанию «изделия 501» была согласована с руководителями полигона в середине 1947 года на совместном совещании в КБ-11, в котором приняли участие все главные конструкторы АБ: Харитон, Щёлкин, Духов.
Решено было начать с баллистических испытаний. Для этой цели в КБ-11 были изготовлены массогабаритные макеты с соблюдением формы, габаритов, веса и центра тяжести реальной бомбы.
Корпус должен был иметь оптимальную с аэродинамической точки зрения форму. От этого зависела точность бомбометания и стабильность поведения АБ на всей траектории полета.
Колебания и произвольные вращения могли отрицательно повлиять на работу датчиков и автоматики, заключенных в корпусе.
Опыты показали недостаточную устойчивость бомбы на траектории полета.
Во всех испытаниях «изделия 501» на полигоне в качестве эксперта от КБ-11 принимал участие специалист по аэродинамике, Исай Аронович Хаймович.
Именно по его советам были приняты разумные предложения по «облагораживанию обводов контура». Затем на смену пришли более сложные макеты с заключенной внутри них самопишущей аппаратурой. Эти модельные комплектации позволяли получить экспериментальные данные по линейным ускорениям и вибрационным нагрузкам, действующим на элементы внутри изделия, а также выбрать оптимальное размещение различных датчиков.
Сложность этих испытаний заключалась в том, что после сброса изделия с самолета его надо было отыскать, вырыть, вскрыть и только потом расшифровать показания, находящиеся внутри многоканальных самописцев.
В дождливый осенний период 1948 года это была нелегкая работа.
До места падения от командно-измерительного пункта нужно было добираться на автомашинах по полнейшему бездорожью. Машины застревали в непролазной грязи; вытаскивать их приходилось на руках. Макеты при падении углублялись в мягкую землю на глубину в 6–8 метров. Их долго и нудно раскапывали с помощью лопат — единственного орудия на полигоне для производства земляных работ.
Результаты каждого эксперимента анализировались на вечернем совещании. Последним предоставлялось слово Хаймовичу, который заканчивал свое выступление одной и той же фразой: «Надо бы ещё раз попробовать, а?» В третьей серии экспериментов испытывались макеты с реальной автоматикой бомбы.
Из воспоминаний С.М.Куликова, научно-технического руководителя испытаний:
«Заключительная оценка системы проводилась по результатам испытаний изделия в так называемой контрольной комплектации. Она включала «штатные» (отработанные) корпус изделия, систему автоматики с её низко- и высоковольтной частями и системой инициирования заряда в ВВ, полностью снаряженного КД (капсюль-детонатором. — М.Г.). В заряде при этом вместо центральной части с ДМ (делящимся материалом. — М.Г.)устанавливался «керн».
Были проведены три «натурных» подрыва бомбы на алюминиевом керне. Они прошли удачно. В первом квартале 1949 года все намеченные технические испытания с «изделием 501» были завершены.
В задачу авиационного обеспечения ядерного испытания входил также отбор радиоактивных продуктов из облака взрыва с помощью самолетов ЛИ-2, оборудованных специальными фильтр-гондолами. Отбор предполагалось проводить из различных мест радиоактивного облака с многократным заходом в него на разной высоте. Несмотря на крайнюю опасность облучения экипажей во время подобных маневров, самолеты ЛИ-2 практически не были дооборудованы и не имели никакой защиты от радиационного облучения.
Все испытания на полигоне № 71 проводились под защитой специального истребительного авиаполка, оснащенного самолетами Ла-9 и МиГ-15. При выполнении тренировочных полетов ТУ-4 с макетами на борту истребители сопровождали их для охраны. Истребители снаряжались при этом полным боекомплектом стрелково-пушечного вооружения. Летчикам предписывалось открывать стрельбу по ТУ-4 на поражение, если бы экипаж бомбардировщика попытался уйти за пределы зоны.
Экипажи на полигоне проходили не только техническую, но и политическую подготовку, в том числе и обучение тому, как докладывать Госкомиссии перед полетом и после его завершения.
Из воспоминаний С.М.Куликова:
«Достигнутые результаты по отработке и испытаниям «изделия 501» и самолета-носителя ТУ-4 подтвердили возможность провести ядерные испытания РДС-1 при бомбометании с самолета-носителя ТУ-4…»
При распределении атомных тем в конце 1945 года Радиевому институту досталась «разработка технологического процесса извлечения плутония из металлического урана». Иными словами — технологический проект завода «Б».
Выбор для этой работы РИАНа во главе с академиком Хлопиным был обоснованным и оправданным.
Когда-то, в годы гражданской войны, молодой профессор Виталий Григорьевич Хлопин со своими сотрудниками освоил технологию выделения радия из урановой руды. Некоторые участники этой героической научной эпопеи были ещё живы и продолжали работать в Институте, так что Хлопину было на кого опереться в этой ответственной работе.
В отчете Смита обобщенному описанию этой технологии предпослана выстраданная, знаменательная фраза: «Разрешение многих химических вопросов было одним из наиболее замечательных достижений металлургической лаборатории».
Многим руководителям советского атомного проекта, в том числе и Курчатову, это утверждение казалось несколько преувеличенным.
То ли дело ядерный реактор — исключительно новое, первозданное творение человеческого разума. Именно от него ожидали любых сюрпризов, непредвиденных аварий и даже человеческих жертв. Химические же процессы представлялись достаточно хорошо изученными и опробованными на практике ещё в XIX веке.
И всё-таки Смит был прав. Радиохимическая технология выделения плутония из облученного в реакторе урана оказалась самой сложной и опасной частью атомного проекта. Расплатой за недооценку большой промышленной химии были многочисленные невинные жертвы.
Разработка технологии в лабораторных условиях была затруднена наличием в руках ученых только микроскопических количеств плутония. В начале 1946 года, когда началась эта работа, облучить уран можно было только с помощью радие-бериллиевых источников или циклотрона, в котором создаются более мощные пучки нейтронов. Но нейтронный поток даже очень мощного циклотрона не идет ни в какое сравнение с потоками нейтронов внутри ядерного реактора. Экспериментальный котел Ф-1 тогда только проектировался.
Поэтому те облученные урановые блочки, которые были предоставлены в распоряжение научных работников РИАНа, в 1946 году содержали в себе всего несколько микрограммов плутония.
