Fioletowy Klub - Violet Club

Violet Club był bronią nuklearną wdrożoną przez Wielką Brytanię podczas zimnej wojny . Była to pierwsza operacyjna broń o „wysokiej wydajności ” w Wielkiej Brytanii i miała zapewnić zdolność awaryjną do czasu, gdy broń termojądrowa mogła zostać opracowana na podstawie testów Operacji Grapple w latach 1956–1958 . Violet Club został ostatecznie zastąpiony w służbie przez głowicę Red Snow , wywodzącą się z amerykańskiej W28 .

Koncepcja, projekt i rozwój

W 1953 r., krótko po tym, jak Amerykanie przetestowali broń termojądrową w 1952 r., a następnie Sowieci z Joe 4 , Atomic Weapons Research Establishment (AWRE) w Aldermaston został zapytany o możliwości stworzenia bardzo dużej czystej bomby rozszczepialnej o wydajności jednej megatony. . Badanie to odnosiło się do bomby Zodiak Mk.3, ale nie posunęło się dalej niż badania podstawowe.

W tym czasie rozpoczęto również badania, które ostatecznie doprowadziły do ​​​​decyzji w lipcu 1954 o opracowaniu broni termojądrowej. Badania projektowe zostały podzielone na dwa tory, ponieważ Brytyjczycy w tym czasie nie odkryli jeszcze techniki Tellera-Ulama niezbędnej do zainicjowania fuzji . Jeden utwór doprowadził do powstania projektu pośredniego, tak zwanego projektu termojądrowego „Typu A”, podobnego do „Budzika” i hybrydowych konstrukcji ciasta warstwowego innych mocy jądrowych. Te typy broni są obecnie uważane za duże bronie do rozszczepiania wzmocnionego i nie są już uważane za termojądrowe . Prawdziwa konstrukcja termojądrowa, która czerpałaby dużą ilość swojej całkowitej energii z reakcji syntezy jądrowej, była określana jako „Typ B”.

Opracowanie projektu Typu A zostało przeprowadzone pod Green Bamboo , który ważył około 4500 funtów (2045 kg), a jego kulisty kształt mierzył około 45 cali (115 cm) średnicy, z 72-punktowym systemem implozji. Miała ona służyć jako głowica bojowa dla wszystkich przewidywanych brytyjskich strategicznych systemów przenoszenia w tamtym okresie; żółte słońce Etap 1 powietrza spadła bomba, a stali Blue air-uruchomiła pocisk stand-off. Duży obwód tej broni został zaprojektowany tak, aby pomieścić średnicę implozyjnej kuli Zielonego Bambusa.

Green Bamboo był zbyt duży, by zmieścić się w pocisku Blue Streak , którego konstrukcja była już bardzo zaawansowana. Doprowadziło to do powstania projektu o zmniejszonych rozmiarach, znanego później jako Orange Herald, który został zmniejszony w dużej mierze dzięki zmniejszeniu rozmiaru i złożoności systemu implozji. Spowodowało to mniejszą kompresję rdzenia i mniej efektywne wykorzystanie paliwa rozszczepialnego, więc aby zrekompensować tę utratę wydajności, zwiększono ilość paliwa. Szacunki obliczone na podstawie wiarygodnych źródeł rzeczywistych kosztów rdzenia i kosztu na kilogram wysoko wzbogaconego uranu (HEU) określają rozmiary rdzenia Green Bamboo i Orange Herald odpowiednio na 98 kg i 125 kg, chociaż niektóre inne opublikowane (i niezweryfikowane) źródła podają niższe liczby odpowiednio 87 kg i 117 kg. Ten projekt został przetestowany w pobliżu Australii na Wyspie Bożego Narodzenia , uzyskując 720  kt .

Ostatecznie podjęto decyzję o porzuceniu Green Bamboo na rzecz prawdziwych urządzeń termojądrowych, rozwijanych jako seria „Granite”. Pierwsze testy granitu zostały przeprowadzone w ramach operacji Grapple w maju i czerwcu 1957 r. Pierwszy, krótki granit, okazał się awarią, generując zaledwie 300 kt z oczekiwanej wydajności około 1 mln t. Planowane jest przetestowanie drugiego identycznego urządzenia, Green Granit, zostały w rezultacie anulowane. Orange Herald był następny, dostarczając 720 do 800 kt, zgodnie z oczekiwaniami. Nieco zmodyfikowany krótki granit został następnie przetestowany jako fioletowy granit, ale również zawiódł, dostarczając te same 300 kt.

Porzucenie Zielonego Bambusa i niepowodzeń Granitu pozostawiło lukę w możliwościach. Broń o zdolnościach awaryjnych, aby wypełnić tę lukę, została opracowana z elementów zarówno Zielonego Bambusa, jak i Pomarańczowego Herolda; znany jako Knobkerry lub Zielona Trawa i Tymczasowa Broń Megaton. Na decyzję o budowie tymczasowej broni megatonowej miały wpływ również inne czynniki. Jednym z nich było, że w 1957 roku w Wielkiej Brytanii HEU program produkcyjny produkował więcej HEU niż wymagane. Szefowie sztabów niechętnie patrzyli, jak nadal marnieje w sklepach, nieużywany do produkcji broni, kiedy był produkowany wielkim kosztem.

Głowica Green Grass zawierająca być może 70–86 kg HEU (chociaż nie ma wiarygodnych odtajnionych źródeł dla tej liczby) została zatem pospiesznie wyprodukowana i zainstalowana w zmodyfikowanej obudowie Blue Danube, znanej jako Violet Club, aż do lepszego rozwiązania opartego na możliwe było wyprodukowanie obudowy Yellow Sun, znanej wówczas z zainstalowaną Green Grass jako Yellow Sun Mk.1. Wyprodukowano tylko pięć broni Violet Club, znanych z opisu RAF Bomb, Aircraft, HE 9,000 lb HC, i zostały one pozbawione głowic Green Grass w celu przeniesienia do lepszych łusek, gdy stały się one dostępne.

Cechy konstrukcyjne

Schemat stalowego łożyska kulkowego wspólnego dla głowic Green Grass, Green Bamboo i Orange Herald. Średnicę wewnętrzną i zewnętrzną można obliczyć na podstawie wagi kulek stalowych 450 kg. Po raz pierwszy opublikowana w Synergy Magazine, opublikowana w Southampton, Wielka Brytania, nr 3, 2003

Violet Club (iw mniejszym stopniu Yellow Sun Mk.1) nie został uznany za satysfakcjonujący projekt i miał wiele wad konstrukcyjnych. Konstrukcja implozyjna , rozszczepialny rdzeń broni była pustą kulą z wysoko wzbogaconego uranu ( HEU ), otoczoną superładunkiem wybuchowym i 72-soczewkowym systemem implozji. Rdzeń HEU był większy niż jedna nieskompresowana masa krytyczna i aby utrzymać go w stanie podkrytycznym, AWRE uformowało go w pustą cienkościenną kulę. Kula HEU została zapadnięta do wewnątrz przez doładowanie i 72 wybuchowe soczewki . Jednak pożar w magazynie bomb lub kolizja drogowa na lotnisku może łatwo doprowadzić do częściowego zmiażdżenia lub zawalenia się nieusuwalnej powłoki uranu, a co za tym idzie do spontanicznej reakcji łańcuchowej jądrowej. W odpowiedzi AWRE włożył (przez otwór w skorupie) gumowy worek i wypełnił go 20 000 stalowych łożysk kulkowych 0,375 cala (9,5 mm), ważących około 70 kilogramów (150 funtów). Następnie liczbę tych stalowych kulek zwiększono do 133 000 przy zmniejszeniu rozmiaru do około 5 milimetrów (0,20 cala) średnicy. Kulki utrzymywano w urządzeniu poprzez uszczelnienie otworu plastikową zatyczką .

Stalowe kule miały zapobiegać detonacji nuklearnej, nawet jeśli materiały wybuchowe wystrzeliły przypadkowo lub w jakimkolwiek możliwym wypadku. Łożyska kulkowe musiały zostać usunięte przez otwór w obudowie bomby podczas przygotowań do lotu i po wciąganiu bomby do samolotu. Łożyska kulkowe musiały następnie zostać ponownie włożone do opuszczonej i odwróconej bomby przed transportem z powrotem do magazynu bomb. Bez zamontowanych łożysk kulkowych broń ta była uzbrojona i żywa i zbyt niebezpieczna, aby mogła latać na ćwiczeniach. Ćwiczenia Bomber Command pokazały, że przygotowanie do lotu, po którym następuje wznoszenie się do startu, nie może zostać skrócone poniżej trzydziestu minut, a na ćwiczeniach przy złej pogodzie iw nocy normą było dziewięćdziesięciominutowe wznoszenie. Prasa doniosła o co najmniej jednym wypadku z 1960 r., kiedy usunięto plastikowy korek, a 133 000 stalowych łożysk kulkowych rozlało się na podłogę hangaru samolotu, pozostawiając bombę uzbrojoną i bezbronną. Królewskie Siły Powietrzne były tak zdenerwowane skutkami pożaru w magazynie, że poproszono o pozwolenie na przechowywanie bomb odwróconych, tak aby utrata plastikowego korka nie mogła zakończyć się stalowymi kulkami na podłodze, pozostawiając HEU bez ochrony przed późniejsza eksplozja. Nawet bez częściowej detonacji nuklearnej, której obawiał się RAF, istniało „ryzyko katastrofy”.

Sztuczka AWRE ze stalowymi kulami miała inne niezamierzone skutki. Problemem było nawet wydarzenie tak nieistotne, jak poranny mróz. Violet Club może być załadowany do bombowca nawet przez trzydzieści dni w stanie gotowości, podczas gdy zaparkowany na noc w odległej bazie, gdzie bomba może się bardzo ochłodzić. Jeśli stalowe kulki zamarzły razem w komorze bomby i nie można było ich usunąć, bomba była bezużyteczna. Rozwiązaniem AWRE było wyposażenie bomby w koc elektryczny. Ponieważ bomby były uzbrojone przed lotem, start był niebezpieczny; bomby nie mogły zostać odrzucone, a lądowanie z uzbrojoną bombą w drodze powrotnej do bazy było zbyt niebezpieczne, aby je rozważać. W konsekwencji Violet Club nie mógł być użyty w pogotowiu powietrznym, ani nawet polecieć do odległej bazy rozproszenia.

Inne wady konstrukcyjne koncentrowały się na wymogu demontażu i inspekcji w odstępach sześciomiesięcznych, co zajęło trzy tygodnie na broń przy użyciu personelu cywilnego AWRE. Niestabilny charakter bomby wymagał wykonywania prac na miejscu w obiektach RAF, powodując znaczne zakłócenia w obowiązkach operacyjnych. Były trzy główne przyczyny demontażu, a były to pogorszenie się gumowego worka, korozja stalowych kulek i pogorszenie się HE, który był podatny na pękanie. Wymiana HE w broni kosztowałaby RAF ponad 90 000 funtów po uwzględnieniu cen z 2006 roku.

Green Grass/Violet Club był pierwszą bronią wdrożoną w Wielkiej Brytanii, która zrezygnowała z prymitywnych inicjatorów uderzenia lub zmiażdżenia polonu i berylu, stosowanych w Fat Man i innych wczesnych amerykańskich broniach wraz z brytyjskim Blue Danube i Red Beard. Zamiast tego wykorzystano elektroniczny inicjator neutronów (ENI) znany jako Blue Stone . Miało to tę wielką zaletę, że było regulowane, dzięki czemu rozbłysk neutronów mógł zostać wyzwolony dokładnie w odpowiednim momencie. Wysokości rozerwania zielonej trawy zostały zoptymalizowane pod kątem maksymalnego nadciśnienia bez dopuszczania do kontaktu kuli ognia z ziemią lub maksymalizacji powierzchni ziemi poddanej nadciśnieniu 6 psi; odpowiednio 3500 stóp (1100 m) i 6200 stóp (1900 m) nad poziomem gruntu Zastosowano zapalnik barometryczny, wsparty przez regulowany zapalnik zegarowy z bezpiecznikami udarowymi jako ostateczny bezpiecznik. Większość tych mechanizmów pochodzi z Błękitnego Dunaju, chociaż pominięto zapalnik wysokościomierza radarowego. Energia elektryczna dla tych mechanizmów fuzyjnych i mechanizmów wyzwalających 72-soczewkowego, 45-calowego (110 cm) urządzenia implozyjnego pochodziła z akumulatorów kwasowo-ołowiowych umieszczonych w ogonie obudowy Blue Danube. Były to pozyskiwane w handlu sześciowoltowe akumulatory motocyklowe.

Spór

Green Grass starał się spełnić wymagania szefów sztabów dotyczące tymczasowej broni Megaton [wydajność]. Nigdy nie był testowany i początkowo AWRE oszacował jego wydajność na 500 kt w oparciu o test Orange Herald 720 kt oraz testy niejądrowe sfery implozyjnej HE wyposażonej w rdzenie nierozszczepialne. Pan Challens z AWRE, który później został dyrektorem AWRE, twierdził następnie przed Sztabem Lotniczym, że:

Uważano, że broń o wielkości pół megatony znajduje się w zakresie megaton.

Gra słów, która później powróciła do prześladowania AWRE, gdy późniejsze szacunki skorygowały rentowność do 400 tys. Challens oświadczył również w imieniu AWRE, że

AWRE był prawie całkowicie pewien, że eksplozja nuklearna nie nastąpi, jeśli kule są w środku, - ale z powodu braku próbnego dowodu nie mógł tego zagwarantować.

Królewskie Siły Powietrzne nie były zachwycone, a oficerowie sztabu dowodzenia bombowcami, którzy dowodzili starszymi uwagami takimi jak ta.

Ta [minuta] oznacza, że ​​Violet Club i Yellow Sun Mk.1 w ogóle nie są „w zasięgu megaton”, pomimo podjętych nadzwyczajnych środków i kosztów związanych z tym, co uważaliśmy za zdolność megatonową. To… doprowadziło mnie do przekonania, że ​​produkcja Zielonej Trawy może zostać ograniczona. Nie wyobrażam sobie, by jakakolwiek organizacja komercyjna nadal kupowała urządzenie, które w tak oczywisty sposób nie spełnia wymagań lub jest wprowadzane w błąd bez protestu, tak jak Ministerstwo Lotnictwa było konsekwentnie [wprowadzane w błąd] przez AWRE.

Wyższe szczeble RAF wierzyły, że sprzedano im cytrynę . Co więcej, broń miała niepewne bezpieczeństwo w rękach niedoświadczonego RAF-u.

Silniki lotnicze nie mogą być uruchamiane z Violet Club załadowanym do samolotu z założonym urządzeniem zabezpieczającym [ze stalowych kulek]. Silników nie wolno uruchamiać, dopóki broń nie zostanie przygotowana do rzeczywistego wypadu operacyjnego [aby stalowe kulki nie wibrowały jak worek żelek].

... istnieje niepewność co do skutków ruchu z włożonymi kulkami.

Piąta i ostatnia broń Violet Club miała zostać dostarczona do RAF do końca maja 1959 i wszystkie zostały wycofane do 1960, ale w swojej formie Yellow Sun Mk.1 przetrwały do ​​1963, kiedy wszystkie zostały zastąpione Yellow Sun Mk. .2 z zainstalowanymi głowicami Red Snow. Były używane tylko przez bombowiec Avro Vulcan .

Wniosek

Te bardzo duże i brudne bomby rozszczepialne były największymi bombami czystego rozszczepienia rozmieszczonymi przez każde państwo i w przeciwieństwie do swoich poprzedników, Blue Danube i Red Beard, używały HEU jako materiału rozszczepialnego, a nie plutonu, z powodów głównie ekonomicznych. Koszt HEU dla Królewskich Sił Powietrznych wynosił (w cenach z lat 1958-9) 19 200 funtów za kg, przy czym cena plutonu wynosiła 143 000 funtów za kg. Chociaż broń HEU wymagała więcej materiału rozszczepialnego dla danej wydajności niż broń plutonowa, oszczędność na broń wyniosła 22,7 miliona funtów w cenach z 2006 roku. Zbudowano trzydzieści siedem głowic Green Grass (dwanaście jako Violet Club), dzięki czemu Skarb Państwa zaoszczędził 840 mln funtów. Nie należy lekceważyć wpływu Skarbu Państwa na zakup broni: sięga on nawet do projektowania broni. Wyraźnie widać, że budowa dużych i brudnych bomb atomowych U-235 przyniosła korzyści ekonomiczne zamiast czystszej, ale droższej broni plutonu, zwłaszcza biorąc pod uwagę niedobór plutonu. Do 1958 r. skumulowana produkcja plutonu w Wielkiej Brytanii wynosiła tylko 472,2 kg, a część tej produkcji została sprzedana Stanom Zjednoczonym w zamian za HEU i inne przedmioty. Do 1958 r. brytyjska produkcja HEU wynosiła tylko 860 kg, podczas gdy Stany Zjednoczone dostarczały Wielkiej Brytanii około siedmiu ton HEU z mniej kosztownego procesu produkcyjnego. Tak więc HEU używany do Green Grass był kupowany tanio w USA podczas sprzedaży do USA niechcianego i drogiego plutonu przeznaczonego do broni.

Knobkerry, alias Green Grass, alias Tymczasowa broń Megaton, alias Violet Club i Yellow Sun Mk.1, mieli jeszcze jedno wyróżnienie. Była to ostatnia całkowicie brytyjska broń nuklearna użyta przez brytyjskie służby zbrojne. Testy broni termojądrowej brytyjskiej operacji Grapple na Wyspie Bożego Narodzenia w latach 1957-58 były końcem ewolucji. Nie było już projektów całkowicie rodzimych. Wielka Brytania nigdy nie rozmieściła prawdziwej broni termojądrowej o całkowicie własnej konstrukcji. Wszystkie bronie testowane w Operacji Grapple zostały porzucone, ponieważ AWRE już ich nie potrzebowało, chociaż niektóre ich cechy zostały niewątpliwie włączone do późniejszych broni. Wszystkie te urządzenia typu granitowego były urządzeniami eksperymentalnymi, które musiały być dalej rozwijane w niezawodne, zaprojektowane przez służby głowice bojowe przy znacznych kosztach czasu i pieniędzy. Oferowane po 1958 roku amerykańskie konstrukcje były w pełni przetestowane i skonstruowane, a ich produkcja była tania. Zostały wyprodukowane w Wielkiej Brytanii z materiałów brytyjskich i planów amerykańskich. Były własnością brytyjską i nie było amerykańskich ograniczeń politycznych w ich użyciu, były one korzystną transakcją dla Ministerstwa Skarbu, a Violet Club i Yellow Sun Mk.1 wypełniły lukę, dopóki nie można było wyprodukować amerykańskich projektów.

Przypisy

Bibliografia

  • Leitch, Andy. „V-Force Arsenal: Broń dla Valiant, Victor i Vulcan”. Air Enthusiast No. 107, wrzesień/październik 2003. s. 52–59. ISSN  0143-5450
  • Norris, Burrows and Fieldhouse, Katalog broni jądrowej, tom 5, brytyjska, francuska i chińska broń jądrowa. Opublikowane Westview Press, Oxford, 1994. ISBN  978-0-8133-1612-3
  • Prof. JEHarris, MBE, FREng, FRS, FIM. Interdyscyplinarne recenzje naukowe. Zagrożenie terroryzmem nuklearnym . Opublikowano ISR 1999 Vol.4, No.2. ISSN  0308-0188 .
  • Prof. JEHarris, MBE, FREng, FRS, FIM. Interdyscyplinarne recenzje naukowe. Pluton: od gwiezdnego pyłu do Gwiezdnych Wojen . Opublikowany ISR 2001, Vol.26, No.1. ISSN  0308-0188 .

Zewnętrzne linki