Термоядерная боеголовка W56: Разработка и характеристики.

Введение

Американская термоядерная боеголовка, разработанная в конце 1950-х – начале 1960-х годов.

W56 (первоначально называлась Mark 56) была американской термоядерной боеголовкой, производство которой началось в 1963 году и продолжалось до 1993 года. Она использовалась на МБР Minuteman I и II. Боеголовка имела мощность и продемонстрированное отношение мощности к весу, очень близкое к прогнозируемому значению, достижимому в оружии с самым высоким отношением мощности к весу, когда-либо созданном – B41. Однако, в отличие от B41, который никогда не испытывался на полную мощность, W56 продемонстрировала свою эффективность в ходе испытания XW 56 X2 Bluestone операции "Доминик" в 1962 году. Производство модификации Mod 1 началось в марте 1963 года. Производство модификации Mod 4 началось в мае 1967 года и завершилось в мае 1969 года. Всего было произведено 1000 боеголовок, из которых 455 – модификации Mod 4. Боеголовки были сняты с вооружения в период с 1991 по 1993 год. Во время разборки одна боеголовка, содержащая высокоэффективный, но чувствительный полимерсвязанный взрывчатый материал в взрывчатых линзах, по сообщениям, чуть не детонировала в 2005 году, когда при разборке на взрывчатое вещество было оказано чрезмерное давление.

История

Программа W56 началась с необходимости в двух новых боеголовках для вооружения системы оружия WS 133A, позже известной как Minuteman. Исследование, опубликованное в марте 1958 года, предполагало создание двух конструкций боеголовок: боеголовки и боеголовки. Эти боеголовки должны были иметь максимально достижимую мощность в пределах заданного веса и быть готовы к развертыванию к середине 1962 года. Группа по изучению осуществимости собралась 5 мая 1958 года и, получив задание быстро завершить исследование, заключила, что требование к легкой боеголовке может быть выполнено путем модификации W50, используемой в MGM 31 Pershing, а тяжелая боеголовка может быть разработана путем переработки морской W47 для Polaris A 1. Однако в 1958 году по этим выводам практически не были предприняты действия из-за отсутствия финансирования Minuteman. Второе исследование осуществимости было опубликовано в марте 1959 года, в котором сообщалось, что вес W47 можно уменьшить, и что, поскольку США приостановили ядерные испытания, необходимо сосредоточиться на конструкции, не требующей их проведения. Позже в том же месяце Центр специального оружия ВВС ускорил программу Minuteman и запросил у Sandia новую дату готовности, на что Sandia ответила, что основным ограничением является необходимость шести летных испытаний боеголовок примерно за год до начала производства. Если W47 использовался без изменений, испытания могли быть завершены к декабрю 1959 года, но при модификации боеголовки испытания могли продлиться до года. В августе Объединенный комитет начальников штабов определил требования к боеголовке, установив максимальный диаметр, длину и вес, при этом добиваясь максимально возможной мощности в заданных габаритах. Разработкой возвращаемого аппарата было поручено AVCO Manufacturing. В сентябре были определены военные характеристики, потребовав взрывчатое вещество для наземного и воздушного подрыва, минимальное обслуживание боеголовки и возможность ее бесприсмонного хранения до 3 лет. Боеголовка не должна была содержать первичный источник питания, если не требовалось использование ферромагнитного блока X, и должна была иметь устройство защиты от несанкционированного доступа, расположенное таким образом, чтобы минимизировать возможность ядерного взрыва в результате саботажа. Разработка боеголовки была первоначально поручена Лоуренсовской лаборатории радиации, и в ноябре 1959 года программе были присвоены обозначения XW 56 и XW 56 X1. Хотя она и была основана на W47, Sandia полагала, что неядерные компоненты оружия будут легче, чем в W47, при этом общая масса боеголовки XW 56 составит около. Поскольку для программы не требовалось новых материалов, и все компоненты использовались в других проектах, начало производства было запланировано на середину 1962 года. Параллельно разрабатывалась XW 56 X1, которая должна была стать улучшенной версией XW 56, но к августу 1960 года Лаборатория радиации решила рассматривать XW 56 X1 как совершенно новое оружие, используя все возможные улучшения конструкции. На тот момент предполагалось, что XW 56 X1 будет вооружать Minuteman, но если ракеты станут оперативными до запланированной даты пополнения арсенала в июле 1963 года, вместо этого будет использована XW 56. Однако к августу 1960 года стало ясно, что график производства Minuteman сдвинулся, и производство XW 56 в качестве промежуточной боеголовки стало менее необходимым, что привело к вопросу о том, не замедлило ли развитие обоих видов оружия разработку XW 56 X1. Лаборатория радиации считала, что наличие менее продвинутой, но испытанной XW 56 наряду с более продвинутой, но неиспытанной XW 56 X1 будет полезным, но командование на местах считало, что смесь испытанных и неиспытанных боеголовок не имеет преимуществ и потребовало производства только XW 56 X1. В декабре Отдел военных применений отменил программу боеголовки XW 56. В сентябре 1960 года XW 56 X1 получила новую конструкцию первичной ступени, разработанную Лос-Аламосской национальной лабораторией. В предложенных характеристиках боеприпасов указывалось, что боеголовка будет соединена с возвращаемым аппаратом через один фланец, обеспечивающий консольную поддержку боеголовки, что помогало решить проблемы с тепловым расширением между боеголовкой и возвращаемым аппаратом. Боеголовка также включала систему, предотвращающую подачу газа ускорения в ядро в случае пожара. 13 октября 1960 года боеголовка была одобрена в качестве боеголовки для Minuteman. Боеголовка XW 56 X1, теперь называемая Mark 56 Mod 1, должна была быть готова к апрелю 1963 года. Серия летных испытаний боеголовки была проведена с июля 1962 года, а запланированная дата производства – май 1963 года. В июне 1961 года была запрошена новая дата производства – февраль 1963 года – вместе с увеличением объемов производства на ранних этапах, но после обсуждения трудностей в достижении этой цели запрос был отклонен. Однако в январе 1962 года было добавлено новое требование об использовании внешнего инициирования и импульсного преобразователя системы подрыва, что привело к созданию боеголовки XW 56 X2. Было решено, что XW 56 X1 больше не будет обозначаться как Mark 56 Mod 1, а XW 56 X2 получит обозначение Mod 1. Конструкция боеголовки была утверждена в мае 1962 года, а производство началось в марте 1963 года. Боеголовка имела диаметр, длину и вес, и устанавливалась на возвращаемый аппарат Mark 11. В декабре 1962 года было отмечено, что предпринимаются усилия по защите боеголовки от ударных воздействий, таких как те, что возникают при использовании противоракетных систем. Было принято решение изменить способ крепления боеголовки к возвращаемому аппарату. Вместо одного фланца между боеголовкой и возвращаемым аппаратом будет помещен сотовый рукав, обеспечивающий равномерное распределение нагрузки. Эта промежуточная конструкция, XW 56 X3, получила производственное обозначение Mark 56 Mod 2. Конструкция не была взаимозаменяема с боеголовкой Mod 1, а производство было запланировано на апрель 1964 года. Конструкция Mod 2, за исключением незначительных изменений, была идентична конструкции Mod 1. Изменения включали новые инерционные переключатели, поскольку оригинальные не могли выдержать возникающие удары, и новый нейтронный генератор, переработанный для улучшения системы его крепления. Новый возвращаемый аппарат получил название Mark 11A. В сборе, с боеголовкой, система имела диаметр, длину и вес. Производство было достигнуто в августе 1964 года. В мае 1966 года Sandia National Laboratories и Livermore начали работу над программой по повышению устойчивости W56 к жесткому (высокоэнергетическому) рентгеновскому излучению. Точные изменения, внесенные в конструкцию, остаются засекреченными, но одним из элементов было включение переднего экрана. Модифицированная боеголовка получила обозначение XW 56 X4 и производственное обозначение Mark 56 Mod 3. Существующие боеголовки Mod 2 были модернизированы до конструкции Mod 3. Начальное производство было достигнуто в феврале 1967 года. Последняя боеголовка, Mark 56 Mod 4, начала разрабатываться в марте 1967 года. Программа была направлена на дальнейшее повышение устойчивости оружия к воздействию рентгеновского излучения. Производство началось в мае 1967 года. Других деталей о боеголовке Mod 4 не было рассекречено, кроме того, что ее вес мог составлять.

The W56 program began with the need for two new warheads to arm Weapons System WS 133A, later known as Minuteman. The study, released in March 1958, suggested that two warhead designs be produced; a warhead and a warhead. These warheads were to have the maximum achievable yield within the specified weight and have an operational deployment date of mid 1962. A feasibility study group met 5 May 1958 and having been asked to complete the study quickly, concluded after one day that the lightweight warhead requirement could be met through a modification of the W50 used in MGM 31 Pershing while the heavy warhead could be developed through a rework of the Navy's W47 warhead for Polaris A 1. Little action was taken on these findings during 1958 however, due to a lack of Minuteman funding. A second feasibility study was published in March 1959 which reported that the weight of the W47 could be reduced and that as the US had suspended nuclear testing, focus on a design that did not require testing was required. Later that month, the Air Force Special Weapons Center accelerated the Minuteman program and requested a new availability date from Sandia who replied that the main restraint on availability was the need for six warhead flight tests approximately one year before production could begin. If the W47 was used without change, the tests could be completed by December 1959 but if the warhead was modified tests could extend by as much as a year. In August the Joint Chiefs of Staff assigned the requirements for the warhead. They established a maximum warhead diameter of , a length of and a weight of , with the highest possible yield obtainable in this weight and package size. AVCO Manufacturing were assigned development of the reentry vehicle. In September, the military characteristics were specified and required ground and air burst fuzing, that the warhead require minimal servicing and that it be able to be left unattended for up to 3 years at a time. The warhead was to contain no primary power source unless the use of a ferromagnetic X unit was required, and it would contain an environmental safing device located in the warhead in a manner as to minimize the possibility of a sabotage nuclear detonation. Development of the warhead was initially assigned to Lawrence Radiation Laboratory and in November 1959 the development names XW 56 and XW 56 X1 were assigned to the program. Though derived from the W47, Sandia believed that as the non nuclear components of the weapon would be lighter than those in the W47, with the gross warhead weight of the XW 56 being about As no new materials were required by the program and all components were used in other projects, early production was scheduled from mid 1962. Concurrently, the XW 56 X1 was developed. The warhead was to be an improved XW 56, but by August 1960, the Radiation Laboratory believed in treating the XW 56 X1 as an entirely new weapon, taking advantage of all possible design improvements. The intention at this point was for the XW 56 X1 to arm Minuteman, but if missiles were to become operational before the planned stockpile entry date of July 1963, the XW 56 would be used instead. By August 1960 however, it became clear that Minuteman's production scheduled has slipped, and that producing the XW 56 as an interim warhead was less necessary, leading to questions as to if development of both weapons slowed the development of the XW 56 X1. The Radiation Laboratory believed that there was some benefit to having the less advanced but tested XW 56 alongside the more advanced but untested XW 56 X1, but field command believed there was no advantage to a mixture of tested and untested warheads, and instead requested that only the XW 56 X1 be produced. In December the Division of Military Applications cancelled the XW 56 warhead program. In September 1960, XW 56 X1 apparently received a new primary stage design, developed by Los Alamos National Laboratory. The proposed ordnance characteristics of the weapon states that the warhead would be connected to the reentry vehicle though a single flange that provided cantilevered support of the warhead. This helped relieve thermal expansion issues between the warhead and reentry vehicle. The warhead also included a system to prevent transfer of boosting gas to the pit in the event of a fire. The warhead received approval as the Minuteman warhead on 13 October 1960. The XW 56 X1 warhead, now called the Mark 56 Mod 1 had a planned availability date of April 1963. A series of flight tests of the warhead were conducted from July 1962 and the planned production date was May 1963. In June 1961 a new production date of February 1963 was requested alongside increased early production rates, but after discussing the difficulties in meeting this goal, the request was dropped. However, in January 1962, a new requirement for the use of external initiation and a chopper converter firing set was added. This produced the XW 56 X2 warhead. It was decided that the XW 56 X1 would no longer be designated the Mark 56 Mod 1, but that the XW 56 X2 would instead take the Mod 1 nomenclature. The warhead was design released in May 1962 and production began in March 1963. The warhead was in diameter, long and weighed , and fitted to the Mark 11 reentry vehicle. In December 1962, it was noted that efforts were being made to harden the warhead against blast effects such as those from anti ballistic missile systems. The decision was made to change the way the warhead was mounted to the reentry vehicle. Instead of a single flange, a honeycomb sleeve would be placed between the warhead and reentry vehicle, and would provide area loading. This interim design, the XW 56 X3 was given the production nomenclature Mark 56 Mod 2. The design was not interchangeable with the Mod 1 warhead and production was planned for April 1964. The Mod 2 design was, with minor exceptions, identical to the Mod 1 design. Changes included new inertial switches as the originals could not survive the shocks involved, and a new neutron generator redesigned to improve the mounting system for the generator. The new reentry vehicle was called the Mark 11A. With the warhead in its reentry vehicle the total system was in diameter, long and weighed Production was achieved in August 1964. In May 1966, Sandia National Laboratories and Livermore began work on a hard (high energy) x ray hardening program for the W56. The exact changes made are still classified, but one portion was the inclusion of a forward shield. The modified warhead was designated the XW 56 X4 and given the production nomenclature of Mark 56 Mod 3. Existing Mod 2 warheads were retrofitted to the Mod 3 design. Early production was achieved in February 1967. A final weapon, the Mark 56 Mod 4 began development in March 1967. The program was to further harden the weapon against the effects of x rays. Production began in May 1967. No further details of the Mod 4 warhead have been declassified other than that it may have weighed .

Моды и инженерные названия

Оружие имело отдельные инженерные и производственные (обозначенные номерами) названия. Источники: Инженерное название Производственное название Даты производства Примечания XW 56 Нет Не поступало в производство. Первоначальная разработка боеголовки. Использовались испытанные компоненты боеголовки W47. Возможно, имело название Mark 56 Mod 0. XW 56 X1 Нет Не поступало в производство. Первоначальная боеголовка для Mark 56 Mod 1, заменена на XW 56 X2. Лоуренс Ливермор описал её как "совершенно новое оружие, использующее все возможные улучшения конструкции". Возможно, использовалась первичная стадия, разработанная в Лос-Аламосе. С внутренним инициированием. XW 56 X2 Mark 56 Mod 1 март 1963 г. – ? Начальная серийная боеголовка. Была идентична XW 56 X1, за исключением внешнего инициирования. Несовместима с модернизацией Mod 2. XW 56 X3 Mark 56 Mod 2 август 1964 г. – ? Промежуточная ударно-стойкая боеголовка. XW 56 X4 Mark 56 Mod 3 февраль 1967 г. – ? Боеголовка с высокой устойчивостью к рентгеновскому излучению. Неизвестно. Mark 56 Mod 4 май 1967 г. – май 1969 г. Рентгеноустойчивая боеголовка. Инженерное название для W56 Mod 4 не указано, но возможно, это XW 56 X5.