История ракетно-ядерной гонки США и СССР - Евгений Вадимович Буянов

В данном случае специалистам ОКБ предстояло решить совершенно новую задачу и фактически создать новую отрасль техники и промышленности переработки урана. Требовалось решить задачу, которая ранее ещё не решалась в СССР и нигде в мире, кроме США, – создать заводы, подобные заводу К-25.

Вначале внедрялся газодиффузионный метод, поскольку тогда никому не удавалось овладеть методом разделения на центрифуге, – от этого метода все отказались, как от «неперспективного» и не дающего результат. «Отпали» и другие методы: термодиффузии, электромагнитный, позже в 80-е годы американцы пытались внедрить лазерный. На них получали небольшие «лабораторные объёмы изотопов, но организовать на их основе массовое производство ЯО не удалось в основном из-за очень больших затрат энергии. Методы разделения описаны в книге Томского университета [15]. При создании газодиффузионных машин пришлось преодолеть несколько крупных технических проблем: коррозионную стойкость в условиях воздействия агрессивного шестифторида урана. А также проблему создания плоских и трубчатых микропористых фильтров, проблему работы механизмов в вакууме (при малом давлении газа внутри машин), проблему уплотнения многих стыков, уплотнений при соединении тысяч машин в каскады, проблему управления и регулировки тысяч машин в каскадах и другие.

В ОКБ-ЦКБМ при проектировании газодиффузионных машин после войны люди работали в режиме военного времени – по 12–14 часов в сутки и часто без выходных. Нередко ночевали на работе, – для этого оборудовали специальную комнату. Продолжалась эта напряжённая работа шесть лет, – до создания и ввода первых газодиффузионных заводов, когда эти заводы стали выдавать оружейный уран в количествах, достаточных для создания десятков, а потом и сотен ядерных бомб в год. Для работы задействовали лучшие научные силы турбинных производств, – в том числе профессора Вознесенского И. Н., члена-корреспондента Академии наук СССР из ленинградского Политехнического института. Это был замечательный учёный – создатель гидротурбин и других гидромашин (в ЛГПУ его хорошо помнят). Во главе ОКБ встали специалисты Кировского завода с немалым производственным опытом, – в том числе первые руководители ОКБ Элизар-Симон Аронович Аркин и Николай Михайлович Синёв. Комплектовали состав ОКБ руководители ЛКЗ: директор Кизима А. Л., гл. инженер Захарьин А. И. и парторг Синёв Н. М.

Вначале коллектив разработчиков преследовали неудачи. Первая конструкция газодиффузионной машины оказалась неработоспособной, а государственный план работ сорван. Неудачной оказалась сама техническая и технологическая концепция, – трёхступенчатая машина оказалась слишком сложной и для производства, и для управления в процессе работы.

Создатели советских газодиффузионных машин

Член-корр. АН СССР, профессор И. Н. Вознесенский. 05.11.1887–28.06.1946

Э-С. А. Аркин – начальник ОКБ с 1946 года, зам. дир. ЦКБМ. 31.05.1908

Н. М. Синёв («Микадо») – Начальник ОКБ с 1948 г. 27.11.1906– 4.12.1991

Савин Анатолий Иванович. 06.04.1920–27.03.2016

Вообще нетехнологичные, – трудные для производства, наладки и ненадёжные в работе решения в технике обычно быстро умирают и не внедряются в массовое производство. Массовое производство требует и тщательной проработки, и конструкции, и технологии её изготовления и применения, хорошей совместимости с природной, человеческой и технической средами.

В начале разработок предпочтительно проектировать новую технику в «простых вариантах», а затем усложнять по мере накопления опыта её производства и внедрения в серию. Возможно, одной из причин этой неудачи была смерть профессора Вознесенского в июне 1946 года, – он, как специалист, умевший «пробивать» крупнейшие проблемы, не успел вовремя, или отказаться от её схемы, или усовершенствовать её. Но коллектив набрал опыт и сумел быстро создать новые одноступенчатые машины, которые начали внедряться в производство на Кировском заводе и на Горьковском машиностроительном заводе (№ 92). Пришлось спроектировать и создать множество систем дополнительного оборудования: компрессоры, регуляторы и клапаны, уплотнения, приводы, трубопроводы и т. п. Пришлось тщательно спроектировать всю технологическую цепочку в виде объединения тысяч машин в десятки каскадов для реализации оптимального процесса обогащения, и овладеть процессами её управления. Но проектирование и внедрение машин проводилось в крайней спешке и машины пошли в «серию» без тщательной отработки на этапе конструкторских испытаний. Директор ЛКЗ Кизима А. Л. и ведущие специалисты ОКБ понимали, что на плохо отработанных конструкциях сразу «вылезут» конструктивные и технологические дефекты, которые придётся исправлять не на опытных образцах, а на тысячах уже созданных машин. Но к ним Берия и руководители «атомного проекта» не всегда прислушались и делали всё для убыстрения внедрения нового производства. И потому «детские болезни» новой техники резко проявились на этапе серийного производства и запуска первого газодиффузионного завода.

Проблему трубчатых фильтров помогли решить германские учёные во главе с Г. Герцем – профессор П. Тиссен (бывший директор института кайзера Вильгельма) и доктор М. Штеенбек (бывший директор крупного завода фирмы «Сименс»), который заинтересовал руководство атомного проекта конструкцией центрифуги. П. Тиссена за его работу по пористым фильтрам удостоили Государственной премии СССР.

Газодиффузионные машины для завода Д-1 изготавливали горьковский завод № 92 Еляна А. С. и ЛКЗ Кизима А. Л. На первом этапе создания машин горьковчане и начальник их заводского КБ Савин А. И. сумели по конкурсу опередить ленинградцев, и для начальных, самых массовых каскадов завода по результатам конкурса решили использовать машины горьковского завода. Елян и его завод № 92 во время войны совершили грандиозный трудовой подвиг. «Из книги [120], стр. 57: «… на артиллерийском заводе № 92 им. И. В. Сталина (г. Горький) производство пушек, впервые в мире поставленных на поточное производство и конвейерную сборку, возросло по сравнению с довоенным: в декабре 1941 года – в 5 раз, в декабре 1942 года – в 16 раз, в марте 1943 года – в 18 раз, что было равносильно строительству, обеспечению станочным и иным оборудованием и квалифицированными работниками 15–16-ти аналогичных артиллерийских заводов. Войну завод закончил выпуском 100-тысячной пушки, чего не достиг в то время ни один артиллерийский завод в мире» На стр. 16–17 книги: «…из 188 000 пушек, изготовленных в СССР, более 70 % были конструкции грабинских КБ сначала в Горьком, а затем в подмосковном Калининграле… Гитлеровская Германия совместно со всей Европой за весь период Великой Отечественной войны изготовила лишь 102 тыс. орудий…». Причём этот завод № 92 совместно с ЦАКБ Грабина делал не только «пушки», но сам для себя проектировал и изготовлял станки вместе с технологическим оборудованием для производства этих пушек». Для этого Еляну пришлось в начале войны на свой страх и риск остановить завод на 2 недели для реконструкции с внедрением поточного производства на конвейерах. После этого завод вместо 500 орудий в месяц стал выпускать 2 тысячи, а потом и 3, и 4, и 5… Эти орудия обрушили лавину огня на полчища нацистов, истребили десятки тысяч немецких танков и самолётов, уничтожили миллионы вражеских солдат. Елян наладил поточное производство и добился многократного увеличения выпуска