Техника и вооружение 2013 03

В рамках второго направления исследований специалисты разрабатывали расчетные методы и методики измерений защитных характеристик как создаваемых материалов, так и самих танков. Эти работы требовали колоссальных расчетов, поэтому институту специально выделили самые мощные на тот период ЭВМ. Для выполнения расчетных задач в НИИ Стали установили импортную графическую станцию НР-9000. В Советском Союзе в конце 1970-х гг. были всего две-три такие станции.

В основу расчетных исследований был положен принцип суперпозиции, в соответствии с которым доза D в каждой расчетной биоточке определялась как совокупность доз излучения, проходящего через i-тый элемент конструкции машины (D) и попадающего в расчетную точку.

Уровень защиты численно определялся величиной кратности ослабления дозы К, представляющей собой отношение доз на открытой местности (D o ) и в машине (Dм), т.е. К= D o/ Dм.

Величина дозы, приходящей в расчетную точку от рассматриваемого i-того элемента защиты, определялась интегрированием излучения по внутренней поверхности элемента защиты, обращенной к расчетной точке.

С целью расчета противорадиационных характеристик плоских элементов был разработан комплекс программ РОЗПРИЗ-ОБРАЗ решения интегро-дифференциального уравнения переноса нейтронов и гамма-излучения в одномерной геометрии и многогрупповом приближении по энергии с использованием оцененных ядерно-физических данных элементов, применяемых в защитных материалах. По этой программе расчетным путем оценивались противорадиационные характеристики плоских гетерогенных преград, а также проводились оптимизационные исследования различных материалов.

Используя полученные данные, специалисты НИИ Стали начали работы по созданию конструкции защиты. В этом направлении совместно с конструкторами заводов, выпускающих объекты БД разрабатывались конкретные системы для противорадиационной защиты и привязка их к боевым машинам – танкам, БМП, инженерной технике.

Уже через год был создан высокоэффективный противорадиационный материал ПОВ на основе смеси полиэтилена и полиизобутилена с добавками соединений бора и свинца. Из него изготовили детали защиты и оборудовали этой защитой несколько танков Т-55А. Комплект деталей состоял из пластин различной толщины и конфигурации, которые крепились на броню как внутри (подбой), так и снаружи (надбой). Это была первая в мире противоатомная защита для танков.

В связи с тем что стоимость борных соединений, используемых в этих материалах, была весьма высока и существенно повышала стоимость противорадиационных материалов, разработали специальные слоистые материалы, в которых борное вещество располагалось в тонкой прослойке, что обеспечивало его наиболее рациональное использование. Это позволило уменьшить расход бора приблизительно вдвое и во столько же раз снизить стоимость материала при сохранении его защитных характеристик. Такие материалы установили на серийных танках Т-72Б и Т-80. Дальнейшие работы были направлены на совершенствование программного обеспечения расчетов, поиски новых композиционных материалов, обладающих комплексом свойств, например – как противорадиационными, так и противоснарядными.

Танк Т-55А с ПРЗ (фото из архива М. Павлова).

Элемент ПРЗ танка Т-72 (подбой).

Элементы ПРЗ (надбой) на башнях танков Т-55 и Т-72Б (фото из архивов С. Поддубного и С. Суворова).

Испытания на полигонах войсковых частей проводились в условиях, имитирующих условия облучения при ядерном взрыве. Для этого источник излучения помещался на специальную вышку, а танк – на вращающуюся платформу. Замеры проникающего излучения проводились в различных так называемых «критических точках» и затем сравнивались с расчетами.

Достоверность расчетных и экспериментальных данных, полученных в модельных условиях, вызывала у военных сомнения, поскольку не было данных, полученных в условиях реальных испытаний. Провести их оказалось невозможно, так как на испытания ядерного оружия в то время был наложен мораторий. Однако в связи с Карибским кризисом мораторий отменили. Вскоре Правительство СССР приняло решение возобновить испытания ядерного оружия в воздушной среде на полигоне под Семипалатинском. Получил разрешение на испытание своей защиты и НИИ Стали.

Институт разработал и подготовил детекторы излучения и регистрирующую аппаратуру. В состав комплекса регистрирующей аппаратуры входил измеритель поглощенной дозы ИПД-9. Вся аппаратура проверялась в Специализированном научно-исследовательском институте приборостроения (СНИИП). Необходимое оборудование и несколько танков с противорадиационной защитой отправили на полигон в Семипалатинск с бригадой испытателей.

«Во время проведения испытаний, – вспоминает один из участников этих работ В. Горбатов, – мы жили в военном городке в гостинице, в нескольких километрах от места проведения взрывов. Контингент был чисто военным – летчики, танкисты и т.д.

К месту проведения взрыва, на так называемый исходный рубеж, который находился в нескольких километрах от эпицентра взрыва, всех участников подвозили на автобусах. Все наши испытуемые танки уже были размещены на необходимом расстоянии от эпицентра и оборудованы детекторами для измерения доз гамма-излучения и нейтронов.

Все участники испытаний стояли, ждали. И вот высоко в небе появляется бомбардировщик в сопровождении двух истребителей (наверное, чтобы не улетел за кордон). Через некоторое время по рации начинается обратный отсчет: 10, 9, 8… О – и яркая вспышка. Погода была солнечная с высокими перистыми облаками. И по этим облакам было видно, как идет ударная волна, и затем – грохот. Только потом начинает образовываться ядерный «гриб» – красивое яркое зрелище!

Следом разведка докладывает радиационную обстановку и раздается команда: «По машинам!» К своим танкам для съема детекторов мы ездили на БТР. У всех нас были индивидуальные дозиметры. Иногда показания дозиметра вдруг резко возрастали, и мы срочно объезжали это опасное место. Собирали детекторы очень быстро, но облучения было не избежать. Поэтому показания дозиметров каждый раз фиксировались в специальном журнале, контроль над полученными дозами велся строго».