Наступление ученых на атом продолжалось. Уже ко времени испытаний первой атомной бомбы в Советском Союзе определилась генеральная линия дальнейшей работы ведущих организаций атомной отрасли: добиваться значительного увеличения удельной мощности атомных зарядов при уменьшении их габаритов и веса. Вырисовывались два основных направления. Первое сводилось к применению новых конструкций центрального ядерного заряда (в частности, с использованием высокообогащенного урана) и заряда обычного взрывчатого вещества, сжимавшего ядерный заряд для перевода его в сверхкритическое состояние, приводящее к взрыву бомбы. Второе направление было связано с реализацией идеи внешнего нейтронного инициирования, что позволяло резко увеличить степень использования ядерных материалов по сравнению со старой схемой внутреннего инициирования.
Обе эти схемы были предложены в 1946 году Я. Б. Зельдовичем, которому в то время еще не было известно о принципе действия американской атомной бомбы. Между тем первый вариант во многом воспроизводил схему американской плутониевой бомбы «Толстяк». Анализ обеих схем, произведенный Л. В. Альтшулером, показал преимущество второго варианта. Однако основное внимание было уделено разработке первой схемы. Как вспоминал Альтшулер, осенью 1947 года он спросил Ю. Б. Харитона: «Почему же мы идем на такой заведомо малоэффективный первый вариант?» Тот ответил, что в этом варианте они в большей степени уверены, потому что берут заранее такое количество активного материала, которое близко к критической массе, а затем с помощью взрывчатого вещества увеличивают его плотность. Ведь они знают примерно, сколько нужно взять взрывчатого вещества, чтобы бомба хорошо сработала, так как им известен люк американского «Боинга» {39}.
Альтшулер не знал, что Курчатову и Харитону была известна конструкция «Толстяка», полученная от Клауса Фукса в 1945 году. Обстановка требовала быстрого результата в работе над атомной бомбой — вот и пошли по первому варианту, близкому к американскому.
Но уже в 1950 году была поставлена задача создать авиационную атомную бомбу весом в 3 тонны и с эквивалентной мощностью в 25 кт тротила. Вес и габариты нового изделия задавались в соответствии с тактико-техническими характеристиками проектировавшегося в КБ Туполева перспективного бомбардировщика Ту-16. При одинаковой с Ту-4 грузоподъемностью и дальностью полета этот реактивный самолет должен был летать вдвое быстрее, что существенно повышало его возможности на успешное преодоление ПВО противника по сравнению с Ту-4.
В те же годы была разработана серийная бомба, имевшая при весе 3 тонны мощность в 40 кт тротила (в РДС-1 было соответственно 5 т и 20 кт). Столь замечательные особенности бомбы были достигнуты благодаря принципиально новой конструкции системы, сосредоточивающей действие обычного взрыва на центральный атомный заряд. Бомба проектировалась в двух вариантах: РДС-2 с чисто плутониевым и РДС-3 с составным ураниево-плутониевым зарядом.
Большие трудности возникали с получением высокообогащенного урана-235, используемого в ядерных зарядах. Задача оказалась гораздо более сложной технологической проблемой, чем накопление плутония. И все же проблема была решена. Одновременное освоение двух технологий разделения — газодиффузионной и электромагнитной (под руководством Л. А. Арцимовича) — позволило использовать в ядерных зарядах уран-235, благодаря чему достигалась большая экономия крайне дорогого плутония.
Пока ученые создавали более совершенные атомные бомбы, на Семипалатинском полигоне полным ходом шла работа по подготовке к их испытанию. В 1951 году состоялись испытательные взрывы созданных коллективом Ю. Б. Харитона двух атомных бомб.
В отличие от 1949-го, когда наличия плутония едва хватало на один заряд, в 1951 году оказалось возможным испытать сразу оба варианта бомб, каждый из которых был изготовлен в трех экземплярах. Было решено сначала взорвать бомбу РДС-2 на башне, а РДС-3 сбросить потом с самолета.
Бомба РДС-2 испытывалась 24 сентября 1951 года в условиях, близких к испытаниям РДС-1. Для этого башня и все сооружения опытного поля на Семипалатинском полигоне были полностью восстановлены. Испытание РДС-2 включало существенно новый элемент: проверку действия атомного взрыва на самолет Ту-4. Он пролетел над башней с таким расчетом, чтобы ударная волна от взрыва догнала его на расстоянии около 20 километров. Самолет испытал сильный толчок от ударной волны, но никаких затруднений в пилотировании не возникло.
Через две недели в интервью газете «Правда» И. В. Сталин ответил на заданные ему вопросы по поводу проводимых в Советском Союзе испытаний отечественного атомного оружия. Отвечая на вопрос корреспондента «Правды», что он думает о шумихе, поднятой в иностранной прессе по поводу атомных взрывов в СССР, Сталин сказал: «Действительно, недавно было произведено у нас испытание одного из видов атомной бомбы. Испытания атомных бомб различных калибров будут проводиться и впредь по плану обороны нашей страны от нападения англо-американского агрессивного блока». Далее, развивая эту тему, Сталин заявил, что советские атомные испытания не должны давать какие-либо основания для тревоги в США, где полагают, что они могут служить угрозой безопасности США. Он напомнил, что СССР не раз предлагал запретить атомное оружие и прекратить его производство, но «каждый раз получал отказ от держав Атлантического блока». Возможно, сказал в заключение советский вождь, что «сторонники атомной бомбы могут пойти на запрещение атомного оружия только в том случае, если они увидят, что они уже не являются монополистами» {40}.
Главное испытание состоялось 18 октября. На «выпускной экзамен» выходила первая авиационная атомная бомба РДС-3. Ее сборка, снаряжение и подвеска к самолету Ту-4 (командир К. Уржунцев) производилась на аэродроме Жана-Семей под Семипалатинском. Цель для бомбометания представляла собой хорошо видимый белый круг. Сброшенная с высоты 10 километров бомба через минуту свободного полета взорвалась на высоте 400 метров на удалении около 300 метров от цели. Экипаж самолета увидел очень яркую вспышку зеленоватого цвета. Через полторы минуты после взрыва все ощутили два быстро следовавших друг за другом толчка, сопровождавшихся сильным звуком: это самолет догнала сначала падающая, а затем отраженная от земли ударная волна. Никаких повреждений самолета или травм экипажа не было, и он уверенно шел по курсу.
Уверенно шли к цели ученые-ядерщики. Следующий крупный шаг был сделан через три года. Проведенные в октябре 1954 года воздушные испытания модифицированной бомбы РДС-3 «И», снабженной системой внешнего нейтронного инициирования, показали, что ее эквивалентная мощность возросла до 60 кт. В СССР началось серийное производство атомных бомб.
К тому времени бомбардировщик Ту-16, который заменил Ту-4, успешно прошел летные испытания и уже выпускался крупными сериями (в 1954 году произведено 70, в 1956-м — 300; всего к 1960 году было выпущено 1000 машин).
Американцы тоже не стояли на месте. В 1951 году на полигоне в штате Невада были испытаны 12 атомных бомб малой мощности, предназначенных для использования непосредственно на поле боя, а в мае 1953-го — артиллерийский снаряд с ядерной «начинкой».
Само собой разумеется, работы по созданию тактического ядерного оружия были развернуты и в СССР. При этом вес первой отечественной тактической авиабомбы равнялся одной тонне, а ее габариты выбирались в соответствии с техническими данными фронтового бомбардировщика Ил-28. Этот первый отечественный реактивный бомбардировщик, сконструированный в 1948 году в КБ С. Ильюшина, стал самым массовым: было изготовлено около 6 тысяч машин. Значительное уменьшение (по сравнению с РДС-2, —3) размеров новой бомбы потребовало от создателей атомного оружия громадного объема экспериментов. На завершающий этап коллектив ядерного центра вышел к лету 1953 года. Сброс бомбы с Ил-28 был произведен на Семипалатинском полигоне 23 августа того же года.
Таким образом, в сжатые сроки был создан малогабаритный, но огромной мощности (эквивалент 30 кт тротила) ядерный заряд, который поступил на вооружение тактической авиации. Серийное изготовление новой бомбы началось в следующем году, и была она нежно названа «Татьяной» — словно воспреемница «Катюши» времен войны. В дальнейшем ее ядерный заряд был использован в боевой части стратегической ракеты Р-5М, разработанной и испытанной под руководством С. П. Королева в начале 1956 года. На основе конструктивных принципов, утвердившихся при разработке «Татьяны», было создано и в 1954 году успешно испытано целое семейство тактических бомб меньшей мощности {41}.
