По данным спутниковых снимков, журналисты The New York Times заявили о планах Москвы по проведению испытаний ракеты «Буревестник», оснащенной ядерным двигателем. Западное издание подчеркнуло, что это может стать объектом, сопоставимым с «мини-Чернобылем», из-за потенциально опасных выбросов. Однако фактический технический вид этого оружия существенно отличается. Кроме того, его стратегические цели не столь ясны, как можно было бы предположить.
Несколько лет назад, когда о «Буревестнике» впервые заявили, большинство западных СМИ — а за ними и все российские, кроме одного издания — восприняли проект как не более чем повторение давно существующей американской концепции. Как не без иронии обозначил эту линию мысли Майкл Кофман из Центра Вильсона: «США попробовали построить [ракету „Плутон”]» в 1964-1967 годах, проект оказался бессмысленным, и поэтому Россия решила попробовать построить его в 2019 году». Сарказм американского аналитика возник не на пустом месте: никто не будет пытаться повторять чужой бессмысленный проект.
Изначальный американский проект «Плутон» предполагал использование прямоточного воздушно-реактивного двигателя, в котором воздух поступал бы через носовую часть ракеты, затем проходил через стержни с ядерным топливом в реакторе, нагревался и выталкивался назад.
Благодаря данной конструкции, «Плутон» сможет развивать высокую сверхзвуковую скорость, а минимальный вес топлива для реактора обеспечит практически неограниченную дальность полета.
Проект оказался бессмысленным. Уже при первом взгляде на получившуюся конструкцию становилось очевидно, почему. Ее огромные размеры делали ее легко обнаруживаемой с воздуха (и из космоса) во всех спектральных диапазонах. Тепловая мощность реактора в 600 мегаватт не только придала оружию громоздкость и маневренность, но и препятствовала его быстрому запуску. Для активации «прямотока» требовалось прогреть топливные трубки, что представляло собой непростую задачу.
Межконтинентальные баллистические ракеты стоили дороже, чем «Плутон», однако они могли быть запущены всего за несколько минут после получения приказа, а не за часы, что делало их практически неуязвимыми для внезапного удара со стороны противника. Кроме того, их высокая скорость затрудняла перехват.
По сути, это был своего рода летающий «мини-Чернобыль». Проходя через активную зону реактора, воздух поглощал нейтроны, что приводило к образованию радиоактивных изотопов углерода и других элементов. Именно поэтому проведение испытаний в воздухе так и не было реализовано.
Принимая во внимание вышесказанное, реакция Кофмана вполне объяснима. По имеющимся сведениям, «Буревестник» не имеет существенной связи со старым американским проектом.
Как выглядит «Буревестник» с технической точки зрения»?
Судя по фотографиям и видеоматериалам, крылья «Буревестника» имеют почти прямую форму и заметную длину. У «Плутона» крылья треугольной формы и сильно скошены, что соответствует скорости в три тысячи километров в час, на которую изначально рассчитывали этот аппарат.
Конструкция крыла, выполненная по прямой схеме, не позволяет российской ракете достигать сверхзвуковых скоростей, о чем сообщают государственные СМИ называют ее «дозвуковой» не зря. Она такая и есть. На первый взгляд это проблема: выходит, она в три-четыре раза медленнее «Плутона».
При повторном рассмотрении ситуация представляется иной. В случае отсутствия необходимости в сверхзвуковых характеристиках, вместо энергозатратного прямоточного воздушно-реактивного двигателя можно применить газотурбинную дозвуковую установку. Она использует атмосферный воздух, забираемый ракетой, нагреваемый реактором и выбрасываемый назад при относительно невысокой температуре. Для работы турбины в дозвуковом режиме достаточно нагреть воздух до +850 градусов, что вполне достижимо с использованием металлических теплообменников.
В связи с этим, нет необходимости в проветривании активной зоны реактора. Она остается в закрытом состоянии, и для ее охлаждения можно использовать расплавленный металл.
Почему он был выбран, а не альтернативные варианты? Стремление к максимальной компактности является ключевым требованием к крылатой ракете. Использование воды или газов для охлаждения, при сохранении компактных размеров, невозможно: эффективность теплоотвода на единицу объема будет недостаточной, что приведет к увеличению размеров активной зоны реактора и замедлит передачу тепла во второй контур. Применение жидких металлов позволяет создать активную зону, сопоставимую по размеру с крупным продолговатым арбузом. В частности, Советский Союз еще в 1960-х годах осуществлял запуски подобных атомных реакторов – на быстрых нейтронах, с охлаждением натрий-калиевой жидкой смесью – в космос.
Вызывает сомнения, что в первом контуре реактора «Буревестника» используется натрий-калий (обычно такие смеси содержат 22 процента натрия и остальное — калий). На это есть две причины. Прежде всего, натрий-калий при взаимодействии с воздухом очень быстро и интенсивно горит. Любая утечка этого вещества приводит к интенсивному пожару или взрыву (достаточно вспомнить большой взрыв на Y-12 в США в 1999 году).
Во-вторых, инцидент 2019 года в Неноксе был связан с тестированием радиоизотопного генератора энергии (РИТЭГ). Официальные данные Росгидромета свидетельствуют о том, что после этого происшествия в атмосфере были обнаружены следы стронция-91, изотопов бария и цезия. Эти изотопы формируются в процессе распада благородных газов, которые при определенных условиях эксплуатации реактора выводятся наружу, поскольку радиоактивное загрязнение от них (при таком способе выпуска) незначительно и не представляет опасности для здоровья населения. Поэтому становится понятной причина, по которой на Западе инцидент в Неноксе расценили как часть испытаний компонентов «Буревестника», включая его реактор.
В результате химического (неатомного) взрыва погибло пятеро ученых ВНИИЭФ. Там не производят реакторы, но работают с РИТЭГами (а также с ядерными боеприпасами). Какова необходимость РИТЭГа для реактора «Буревестника?
Во-вторых, наличие РИТЭГ целесообразно, главным образом, если он предназначен для обеспечения непрерывной готовности крылатой ракеты к запуску.
Натрий-калиевые соединения имеют аналог в виде чистого металлического натрия. Преимущество натрия заключается в его относительной безопасности при взаимодействии с воздухом. Он также горит при контакте с воздухом, но горение протекает умеренно и не сопровождается взрывом, в отличие от калий-натриевых сплавов, которые при определенных условиях могут взрываться (как было зафиксировано в США).
Единственный недостаток натрия заключается в том, что для поддержания его в жидком состоянии требуется нагрев почти до 100 градусов Цельсия. Натрий-калий становится жидким при более низких температурах, ниже нуля по Цельсию, что позволяет легко нагревать его с помощью электрического ТЭНа. Однако нагрев чистого натрия до 100 градусов таким же способом будет затруднителен и потребует значительных затрат электроэнергии. Как обеспечить электропитание в отдаленных районах, где обычно размещают ядерное оружие? Что произойдет, если дизель-генератор выйдет из строя — как тогда выполнить внезапный приказ о запуске?
РИТЭГ представляет собой вполне логичное решение: он способен на протяжении многих лет обеспечивать поддержание натрия в жидком состоянии без риска поломок (в конструкции РИТЭГа нет компонентов, подверженных износу) и без необходимости в логистике и техническом обслуживании. Это идеальное решение для контейнерного хранения «Буревестника».
Не «мини-Чернобыль»
Анализ доступных данных указывает на то, что в качестве теплоносителя в атомном реакторе на борту «Буревестника» используется именно натрий. Использование других теплоносителей нецелесообразно из-за значительно более низкой эффективности теплопередачи по сравнению с натрием или натрий-калиевой смесью.
Это означает, что если испытания «Буревестника» в полете действительно проводятся, то говорить о возникновении ситуации, подобной «мини-Чернобылю», не приходится».
Натриевые реакторы на быстрых нейтронах характеризуются сильной отрицательной обратной связью. Это означает, что при перегреве активной зоны реактора плотность топлива снижается, что приводит к самоторможению ядерной реакции.
В подобных системах аварийные остановки возможны, однако разрушение корпуса реактора при них крайне маловероятно. Также при нормальной эксплуатации летающего реактора не произойдет активация воздуха: нейтронный поток за пределами активной зоны реактора значительно ниже, чем внутри нее. Следовательно, в отличие от «Плутона», у «Буревестника» активация углерода и других веществ в воздухе будет незначительной.
Если западные СМИ правильно описывают произошедшее в Неноксе, то это свидетельствует о высокой степени безопасности подобных реакторов. Анализ проб воздуха, включая образцы, полученные в Норвегии, выявил лишь следы газообразных выбросов из реактора, но не обнаружил признаков утечки жидких или твердых веществ. Это говорит о том, что корпус реактора сохранил свою целостность в случае возможного инцидента. И это вполне закономерно: санитарная зона натриевых реакторов на АЭС не просто так превышает километр (в отличие от 25 километров, установленных для АЭС с реакторами ВВЭР).
Но что это тогда и зачем оно нужно?
Основная неопределенность связана не с уровнем радиационной опасности, который, как мы уже продемонстрировали, незначителен. Гораздо важнее понять, какова была причина создания данной разработки?
На первый взгляд, дозвуковую крылатую ракету перехватить легче, чем баллистическую. Российские системы противоракетной обороны пока не способны надежно уничтожать даже межконтинентальные баллистические ракеты устаревших моделей. В то время как баллистическая ракета достигнет цели за 20-30 минут, «Буревестник» затратит на это около дюжины часов».
Россия уже располагает крылатыми ракетами с дальностью 6500 километров, известными как Х-БД, которые устанавливаются на Ту-160. Возникает вопрос, зачем необходимы новые ракеты, обладающие ядерным зарядом, особенно учитывая, что их разработка и производство, вероятно, обойдутся значительно дороже.
Баллистические ракеты, безусловно, обладают большей скоростью и сложнее поддаются перехвату. Однако у них есть и недостатки: количество платформ, с которых они запускаются – шахтные установки, подводные лодки или мобильные наземные комплексы, такие как «Ярс» – ограничено, а их маскировка представляет собой сложную задачу. В случае внезапного нанесения противником первого удара, нельзя полностью исключить возможность поражения части баллистических ракет. Тогда каким образом нанести ответный удар?
«Судя по внешнему виду, «Буревестник» не превышает метра в диаметре и не более десятка метров в длину. Для него мобильный пусковой комплекс будет компактным и небольшим. Кроме того, стационарный пусковой контейнер с ним гораздо легче замаскировать и рассредоточить по малонаселенной местности, чем крупную межконтинентальную баллистическую ракету.
Крылатые ракеты уступают в этом аспекте. При дальности в восемь тысяч километров и более масса и размеры крылатых ракет, использующих химическое топливо, существенно увеличиваются. В некоторых случаях их конструкцию можно усовершенствовать, сделав двухступенчатыми – настолько они громоздки. Двухступенчатая крылатая ракета по своим размерам может быть сопоставима с ракетой «Буревестник» или даже превосходить ее.
Выправляя баланс
Выравнивание баланса сил может стать ключевой задачей для комплекса «Буревестник». Соединенные Штаты не располагают крылатыми ракетами с дальностью, достигающей даже половины дальности самых совершенных российских ракет. Однако это и не требуется: страны НАТО предоставили Соединенным Штатам возможность размещать крылатые ракеты на территории Европы. Уже прекративший свое действие Договор о стратегических вооружениях не препятствует размещению ядерных боеголовок. В результате, после первого этапа обмена ядерными ударами Вашингтон сможет наносить дополнительные удары крылатыми ракетами, используя бомбардировщики-носители, находящиеся в воздухе.
В ответ Россия может нанести удары крылатыми ракетами с термоядерными боеголовками по территории Европы. Хотя стратегические бомбардировщики Ту-160 способны достигать и Нью-Йорка, и Лос-Анджелеса, не покидая российское воздушное пространство, поражение более удаленных американских городов и военных объектов, включая Вашингтон, и тем более Даллас, без значительных рисков не представляется возможным.
Помимо дальности ракет Ту-160, значительную роль играет и вопрос стоимости. Предполагалось, что американская ракета «Плутон» будет стоить 34 миллиона долларов за единицу. По оценкам западных экспертов, дозвуковой «Буревестник» должен быть оснащен реактором значительно меньшей мощности, в сотни раз. Благодаря меньшим размерам, его стоимость в серийном производстве не превысит нескольких миллионов долларов. Таким образом, даже двенадцать таких ракет обойдутся дешевле одной ракеты Ту-160 по закупочной цене. За счет отсутствия необходимости в использовании керосина и наличии экипажа, эксплуатация «Буревестника» будет еще более экономичной.
Обычные серийные межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) на десяток боевых частей в России обходятся в сумму, не превышающую нескольких десятков миллионов долларов. Стоимость может значительно увеличиться, если учитывать шахтный комплекс, мобильную пусковую установку на колесах или носитель на водной платформе. Даже тысяча ракет «Буревестник», для запуска которых требуется лишь простая наземная пусковая установка, будет стоить сопоставимо с несколькими десятками МБР. Это относительно небольшая сумма, если рассматривать её в контексте общей стоимости ядерных арсеналов.
Буревестник» предоставляет две уникальные возможности для России, недоступные без его наличия. Прежде всего, он обеспечивает возможность нанесения ответного удара по территории США в случае применения американских крылатых ракет с ядерными боеголовками. Теперь эти ракеты способны достичь не только европейских союзников США, но и территорию самих Штатов, которые ранее были доступны исключительно межконтинентальным баллистическим ракетам.
В качестве альтернативного варианта, в ситуации ядерного конфликта «Буревестник» может послужить решающим фактором для снижения напряжённости. После применения межконтинентальных баллистических ракет обе стороны лишатся их: в условиях стремительного обмена ударами каждая сторона будет стремиться как можно быстрее запустить баллистические ракеты, чтобы противник не смог уничтожить их носители на начальном этапе войны.
В результате обе стороны лишатся баллистических ракет, оснащенных ядерными боеголовками. Однако Москва успеет запустить в воздух – для чего потребуется всего несколько минут – например, тысячу крылатых ракет с ядерными боеголовками и неограниченной дальностью.
Это достаточно действенный инструмент для воздействия на оппонента с целью снижения напряжённости. Гораздо легче потребовать «Произнеси слово „мир”, и я сниму тысячу ядерных ракет, находящихся в воздухе», чем просто потребовать «Произнеси слово „мир”» без подобного обоснования. Особенно учитывая, что с точки зрения радиоактивного загрязнения в зоне взрыва каждая из этих ракет представляет большую опасность, чем ядерная боеголовка, доставляемая стандартной межконтинентальной баллистической ракетой (см. изображение выше).
Является ли оправданной ставка на «Буревестник», который на Западе, учитывая его характеристики, классифицируют как «оружие второго удара»? Отклонят ли лидеры НАТО предложенные мирные инициативы, даже столкнувшись с таким весомым аргументом? Окончательный ответ мы сможем узнать лишь в условиях ядерного конфликта. Надеемся, что само планируемое к 2027-2028 годам развертывание этого оружия заставит представителей высшего руководства стран отказаться от идеи подобного конфликта.