— лабораторные наземные испытания отдельных узлов автоматики и летные испытания в более сложных комплектациях изделия для проверки работоспособности элементов конструкции, системы автоматики и заряда в реальных условиях использования. Применительно к заряду в этих испытаниях предполагалось использовать модельные сборки для оценки синхронности срабатывания электродетонаторов (ЭД), макеты зарядов в инертном исполнении, а также в «штатном» варианте при замене центральной части (ЦЧ) из делящихся материалов (ДМ) на инертные; выполнение полетов для оценки безопасности взлетов и посадок с изделием со снаряжением капсюлями детонаторов (КД) инертных зарядов, а затем с зарядами в «штатной» комплектации с ВВ без ДМ.
На этих этапах предусматривалась отработка технологии сборки изделия и методов проверок при подготовке к применению и проведении регламентов.
Проверка и доводка элементов, определяющих схемно-конструктивную согласованность изделия с самолетом-носителем, должны проводиться в ходе наземных и летных испытаний. Несколько опережая события, следует отметить, что нашими учеными-разработчиками ядерного оружия, наряду с работами по РДС-1, были выработаны новые решения и предложения по конструкции заряда, которые могли привести к значительному повышению показателей по эффективности и экономичности при существенном уменьшении массогабаритных характеристик. Это привело к тому, что наряду с проведением испытаний «изделия 501» с 1950 г. начались работы и по «изделию 501-М» (применительно к новому заряду) в другом баллистическом корпусе с соответственно меньшими размерами и массой.
В части автоматики «изделия 501-М» была значительная преемственность от «изделия 501». Излагаемые ниже вопросы полигонных испытаний «изделия 501» также в значительной мере относятся и к «изделию 501-М».
4. Лётно-баллистические испытания
Летно-баллистические испытания первого бомбового изделия начались в первой половине 1948 г. С самолета Ту-4 осуществлялось бомбометание массогабаритными макетами изделия по Ногинскому полигону 4 Управления ГК НИИ ВВС. К этому были привлечены летчики-испытатели ЛИИ МАП Якимов А.П. и Мошковский С.Ф. Летные испытания и исследования КБ-11, проведенные совместно с ЦАГИ МАП, показали недостаточную устойчивость изделия на траектории падения. Потребовалось проведение дополнительных мер по оптимизации конструкции за счет изменения формы обводов, положения центра масс, момента инерции.
Дальнейшие летно-баллистические испытания изделия с «облагороженными» обводами корпуса и другими конструктивными уточнениями были продолжены на базе 71-го полигона. Внешнетраекторные измерения проводились с использованием кинотеодолитов фирмы «Аскания-Верке» с фокусным расстоянием 600 мм, что, как оказалось, ограничивало возможность получения данных в необходимых объемах и требуемой точности для оценок аэробаллистических характеристик изделий, особенно по колебаниям и вращению изделия на траектории падения. Поэтому необходимо было создать специальные математические методы обработки внешнетраекторных измерений, а также более совершенные кинотеодолиты. Новые кинотеодолиты с фокусным расстоянием 3000 мм были изготовлены по указанию Устинова Д.Ф. на заводе № 589 Минвооружения. Затем были разработаны радиолокационные установки типа «Амур», «Кама», которые в комплексе с кинотеодолитами значительно расширили возможности проведения внешнетраекторных измерений.
После первого этапа летно-баллистических испытаний на смену массогабаритньм макетам пришли более усложненные комплектации, которые включали набор различной самопишущей аппаратуры. Эти комплектации изделий наряду с накоплением материалов по баллистике позволяли получать данные по линейным ускорениям и вибрационным перегрузкам, действующим на изделии при его падении, а также получить более точные оценки по колебаниям и вращению. С помощью многоканальных самописцев записывалось распределение давления по корпусу изделия для выбора оптимальных мест размещения приемников атмосферного давления для барометрических датчиков высоты. Самопишущая аппаратура, заглубленная в грунт с остатками изделия до 6–7 м, извлекалась на месте падения изделия. Эта операция для полигонной команды была очень трудной из-за отсутствия в то время какой-либо механизации, кроме лопаты. Проведение таких раскопок особенно осложнялось в дождливый осенне-зимний период — при отсутствии дорог даже к месту падения изделия было тяжело добираться. Частенько при этом выручали оставшиеся после войны американские автомобили «Студебеккер» и «Додж», еще способные перемещаться по раскисшему полю.
Для отработки и оценки аэробаллистики «изделия 501'', а также получения других траекторных характеристик потребовалось провести ~30 бомбометаний с самолета-носителя Ту-4. В конечном итоге была достигнута возможность обеспечения прицельного бомбометания с необходимой точностью и получены измерения, нужные для учета при разработке автоматики «изделия 501».
Успешному решению вопросов по аэробаллистике изделия способствовало активное участие в этих испытаниях от КБ-11 специалистов-аэродинамиков: истинного энтузиаста Хаймовича И.А. и Николаева В.А., а также конструкторов Маслова Н.Г. и Алексеева И.В., работавших в содружестве с бригадой специалистов полигона, возглавляемой Бурдиным Р.О.
5. Отработка системы автоматики
Так, датчики высоты, подвергавшиеся летным испытаниям, разрабатывались на барометрическом, радиотехническом и временном принципах. В свою очередь, источники питания, барометрические датчики и радиодатчики высоты испытывались в нескольких проектах опытных образцов. Вследствие достаточной сложности автоматики и разнообразия опытных образцов приборов и датчиков, летные испытания их проводились при бомбометании изделиями в различных комплектациях. Летные испытания таких изделий требовали применения средств объективного контроля работы приборов непосредственно на траектории падения. Поэтому необходимо было вводить систему телеметрических измерений, взаимоувязанную с внешнетраекторными измерениями. К сожалению, готовых к применению в изделиях телеметрических систем не было разработано, заимствовать было негде, так как в то время для испытаний обычных систем вооружения они не требовались. В качестве первого варианта «телеметрии» были использованы термитные пиротехнические шашки различных цветов горения. Они размещались на корпусе изделия, а их запалы подключались к контролируемым цепям автоматики. Моменты возгорания шашек фиксировались операторами на пунктах внешнетраекторных измерений с помощью секундомеров, включаемых по сигналу «отрыва» изделия от самолёта-носителя.
Этот метод просуществовал недолго — не более одного или двух испытательных полетов. В одном случае эксперимент мог закончиться катастрофой. Так, при выруливании самолета Ту-4 на взлетную полосу экипажем было обнаружено возгорание термитных шашек на изделии, форсы огня которых были направлены на стенки бомбоотсека самолета. Руление было прекращено, бомболюки открыли, двигатели выключили и принятыми мерами пожар на самолете был предотвращен. Поэтому полеты с изделиями при таком контроле были запрещены и больше не повторялись. Взамен «шашечного» контроля специалисты КБ-11 срочно разработали радиоконтрольную аппаратуру. На изделии смонтировали радиопередатчик с антенной системой. Передаваемые по радиоканалу сигналы формировались электромеханическим коммутатором, ламели которого подключались к контролируемым цепям автоматики. Прием радиосигналов осуществлялся приемниками ПАР-1, заимствованными у метеорологов из комплекса радиошаропилотных зондирований атмосферы. Принимаемые радиосигналы регистрировались на ленте так называемого ондулятора от обычного телеграфного аппарата, что позволяло определить факт срабатывания контролируемых цепей, но не обеспечивало согласования моментов их появления с траекторными измерениями. На смену телеграфному аппарату в систему радиотелеметрических измерений был включен разработанный в ИХФ АН СССР под руководством Шнирмана Г.Л. шлейфовый многоканальный осциллограф с записью на аэрофотопленку. Это позволило измерения радиотелеметрической системы (РТС) увязать со службой единого времени, траекторными измерениями, что и обеспечило возможность оценивать работу элементов автоматики на траектории с приемлемой точностью.
Источники питания
Одной из задач при испытаниях была отработка и выбор наиболее подходящих источников питания. Подвергались испытаниям два типа источников питания — генераторного типа и химический источник постоянной готовности. Источники питания генераторного типа располагались на корпусе изделия и приводились в действие на траектории падения набегающим потоком воздуха, запараллеливанием нескольких генераторов и преобразователей в группы должна быть обеспечена энергопотребность каждого канала автоматики. Этот вариант интересен тем, что давал возможность повысить безопасность изделия: на всех этапах жизненного цикла оно было обесточено до движения на траектории падения после отделения от самолета-носителя. Источники питания генераторного типа из-за недостаточной надежности работы на траектории падения испытания не выдержали.
