RDS-3 (iz.501-M)

Typ:  strategická jaderná puma; vývojový derivát pumy typu RDS-2 (iz.501-M)

Určení:  ničení strategicky významných pozemních cílů

Vyvinul:  KB-11

Historie:  Dalším vývojem jaderné pumy implozního typu s označením RDS-2 (iz.501-M), která nebyla ničím jiným, než vylepšenou modifikací pumy typu RDS-1 (iz.501), vznikla puma s označením RDS-3 (iz.501-M). Přitom se jednalo o druhý projekt jaderné zbraně s tímto označením v celkovém pořadí. Označení RDS-3 totiž předtím nesla puma s implozní bojovou hlavicí s jádrem z uranu U-235 a plutonia Pu-239. Zmíněná puma vzešla z výnosu ze dne 5. června 1948 a nedočkala se realizace. Její vývoj byl konkrétně zastaven výnosem Sovětu ministrů SSSR ze dne 14. února 1950. Aby to nebylo jednoduché, tak druhá puma s označením RDS-3 (iz.501-M) byla až do roku 1951 známa jako RDS-5. Označení RDS-5 bylo přitom později použito ještě jednou, a to pro jadernou pumu implozního typu se sníženým podílem plutonia v jádře uran-plutoniové bojové hlavice, která zkouškami prošla v roce 1953. Vývoj pumy typu RDS-3 (iz.501-M) byl přitom konstrukčnímu týmu J.B. Charitona konstrukční kanceláře KB-11 Laboratoře měřících přístrojů č.2 Akademie věd (AN) SSSR zadán výnosem Sovětu ministrů SSSR ze dne 10. června 1948. Tehdy byla ale tato zbraň ještě známa jako RDS-5. Tím samým výnosem zmíněná konstrukční kancelář obdržela též zadání na jaderné pumy typu RDS-3 (nerealizovaná první zbraň s tímto označením) a RDS-4 a na termonukleární pumu typu RDS-6. Termín dokončení výpočetních a teoretických prací na téma RDS-3 až RDS-6 byl výnosem ze dne 10. června 1948 stanoven na 1. duben 1949. Tělo pumy typu RDS-3 mělo prakticky identickou konstrukci jako tělo pumy typu RDS-2 (iz.501-M). Podobě jako puma typu RDS-2 (iz.501-M) byla puma typu RDS-3 opatřena bojovou hlavicí implozního typu. Kulovitá konvenční nálož bojové hlavice této zbraně, která zajišťovala, implozí, stlačení jádra ze štěpného materiálu do nadkritického stavu (aby byla zahájena štěpná reakce) měla identický vnější průměr jako u pumy typu RDS-2 (iz.501-M) a byla rovněž složena z vrstvených segmentů ze směsi tritolu a hexogenu v poměru 1:1. Celý tento systém byl ale lehčí. Zatímco jádro bojové hlavice pumy typu RDS-2 (iz.501-M) bylo zhotoveno z plutonia Pu-239, jádro bojové hlavice pumy typu RDS-3 tvořila směs uranu U-235 a plutonia Pu-239 v poměru 3:1. Důvodem náhrady části plutonia uranem u této zbraně byla vysoká cena a náročná výroba plutonia. Pouhým okem ale nebylo kulovitou bojovou hlavici pumy RDS-3 od bojové hlavice pumy typu RDS-2 (iz.501-M) prakticky možné rozpoznat. Pumu typu RDS-3 bylo tedy možné považovat za uran-plutoniovou verzi čistě plutoniové pumy typu RDS-2 (iz.501-M). Testovací exemplář pumy typu RDS-3 (č.30176) byl na jaderný „Polygon č.2“ u kazašského Semipalatinska dopraven dne 24. srpna 1951, spolu s testovacím exemplářem plutoniové pumy typu RDS-2 (č.30171). Zatímco puma RDS-2 (č.30171) měla být zde odpálena na zemi, resp. na testovací věži, podobně jako puma typu RDS-1, puma RDS-3 (č.30176) již měla být shozena ze vzdušné platformy v podobě pístového čtyřmotorového dálkového bombardovacího letounu typu Tu-4A (Bull). Detonace pumy RDS-2 (č.30171) byla uskutečněna dne 24. září toho samého roku a měla sílu ekvivalentní 38-ti kt. Protože byl přitom studován vliv jaderného výbuchu na nosič v podobě již zmíněného letounu typu Tu-4A (Bull), její iniciaci provedl navigátor z paluby jednoho z těchto strojů, který prolétal ve výšce 10 000 m nad zkušební věží. Jelikož se zmíněný test obešel bez problémů, neboť na letounu, který se jej účastnil nebyly při poletové prohlídce nalezeny žádné závady, následně bylo možné přikročit reálnému shozu pumy RDS-3 (č.30176). Pro tyto potřeby byly vyhrazeny dva letouny typu Tu-4A (Bull). Ten druhý přitom tvořil rezervu pro případ, kdyby měl první z těchto strojů nějakou závadu. Součástí příprav na shoz pumy RDS-3 (č.30176) byly přitom též shozy trhavých pum o hmotnosti 1 500 kg. Přípravy ke shozu zmíněné pumy provázelo velmi přísné utajování. Zatímco vlastní puma byla umístěna na vozíku, který byl kompletně zakryt plachtou, letoun, do jehož pumovnice měla být tato puma umístěna, se nacházel za vysokou ohradou s jedním jediným vstupem. Okolí pumovnice bylo navíc obehnáno clonou z plachtoviny. Vzhledem k malé výšce podvozku letounu typu Tu-4A (Bull) musela být puma RDS-3 (č.30176) to trupové pumovnice tohoto stroje umístěna ze speciálního betonového příkopu. Před vzletem byly pumovnice zmíněného letounu zapečetěny důstojníkem KGB. Do oblak se letoun typu Tu-4A (Bull) s pumou typu RDS-3 (č.30176) v pumovnici vydal dne 18. října 1951, v 7:00 moskevského času. Krátce nato vzlétl též záložní letoun typu Tu-4A (Bull). Ten měl ale v pumovnici 1 500 kg trhavou pumu typu FAB-1500. Oba zmíněné letouny doprovázela dvojice pístových stíhacích letounů typu La-11 (Fang). Druhý Tu-4A (Bull) měl v případě selhání zaměřovací techniky navést nosič pumy RDS-3 (č.30176) na souřadnice shozu. V tomto případě by posádka prvního Tu-4A (Bull) shodila pumu RDS-3 (č.30176) v okamžiku, kdy by druhý Tu-4A (Bull) odhodil pumu typu FAB-1500. Předtím by navíc od posádky druhého Tu-4A (Bull) obdržela sérii rádiových zvukových signálů. Úkolem stíhacích letounů typu La-11 (Fang) se zase stalo sestřelení nosiče pumy RDS-3 (č.30176) v případě, kdy by se vychýlil ze zadaného kurzu. Shoz zmíněné pumy byl uskutečněn v 9:52 z výšky 10 000 m. Po jejím odhozu a uzavření dvířek pumovnice, posádka letounu typu Tu-4A (Bull) vypnula autopilota, nasadila si tmavé brýle a kyslíkové masky a dehermetizovala kabinu. K detonaci pumy RDS-3 (č.30176) došlo ve výšce 380 m nad zemí. Síla výbuchu zmíněné zbraně odpovídala 42-ti kt TNT. Následně posádka letounu typu Tu-4A (Bull) pocítila tři tlakové vlny. Nejsilnější byla přitom ta první a nejslabší ta poslední. Detonaci pumy RDS-3 (č.30176) bylo možné vidět a slyšet ze vzdálenosti až 170-ti km. To vyvrátilo nedůvěru některých odborníků v uran-plutoniovou jadernou pumu. Někteří odborníci se totiž obávali, že u jaderné pumy s jádrem ze směsi uranu a plutonia nemusí řetězová reakce proběhnout kompletně, popř. že nemusí být vůbec zahájena, a to pro rozdílné vlastnosti obou zmíněných radioaktivních prvků. Následným měřením se podařilo zjistit, že je radioaktivita půdy v místě vzdušné detonace pumy RDS-3 (č.30176) 109 x nižší než po pozemní detonaci pumy RDS-2 (č.30171). Přitom se jednalo o vůbec první shoz jaderné pumy sovětské konstrukce a současně třetí sovětský jaderný test v celkovém pořadí. U předchozích dvou testů byly jaderné pumy odpáleny na zemi, resp. na zkušební věži. Konkrétně se jednalo o pumy typu RDS-1 a RDS-2. Posádka letounu typu Tu-4A (Bull), který svrhl pumu RDS-3 (č.30176), měla nasazené kyslíkové masky i po přistání. Jejich sundání jim bylo dovoleno až po vyšetření na radiační kontaminaci. Úspěšnému testu jaderné pumy typu RDS-3 následovalo schválení této zbraně do sériové výroby. V této souvislosti bylo výnosem ze dne 29. prosince 1951 nařízeno rozšíření výrobních kapacit závodu č.551 (později známém jako elektromechanický závod „Avangard“), který tehdy zajišťoval výrobu jaderných zbraní. Přípravy na zavedení pumy typu RDS-3 do výrobního programu tohoto podniku se nicméně rozeběhly již v říjnu toho roku. První tři exempláře této zbraně měly přitom brány závodu č.551 opustil v březnu roku 1952. Díky navýšené výrobní kapacitě tohoto podniku zde bylo možné v roce 1952 vyrobit 16 pum typu RDS-3, spolu s 24-ti pumami typu RDS-2. V roce 1953 z výrobní linky závodu č.551 sjelo dalších 22 pum typu RDS-3, z toho 16 do července (z toho 2 v červenci), 2 srpnu a 4 v říjnu. Dalších 40 pum typu RDS-3 (spolu s dalšími pumami typu RDS-2) mělo být vyrobeno v roce 1954 v prostorách závodu č.418, který byl vybudován, spolu s uzavřenou osadou Sverdlovsk-45 (později, od roku 1994, známou jako Lesnoj), na řece Tule, cca 200 km severně od Jakatěrinburgu. Zmíněný podnik měl mít kapacitu 60 jaderných pum ročně a produkci pumy typu RDS-3 měl dle výnosu ze dne 15. září 1951 zahájit v roce 1953. Z plánované produkce pumy typu RDS-3 (a RDS-2) v prostorách závodu č.418 ale nakonec sešlo. V noci z 28. a 29. dubna 1954 nad sovětským územím na trase Baltijsk – Novogrod – Minsk – Kyjev – Kinišev přelétla trojice amerických průzkumných letounů typu Boeing RB-47H Stratojet. Zmíněný stroj přitom nebyl ničím jiným, než průzkumnou modifikací středně těžkého bombardovacího letounu typu B-47E Stratojet, který mohl zastávat též roli nosiče jaderné pumy. Letouny typu Boeing RB-47H Stratojet dostaly do vzduchu celkem 92 sovětských stíhacích letounů. Sovětské PVO se ale nepodařilo sestřelit ani jeden z nich. Všechny tři letouny typu RB-47H Stratojet se tak navrátily zpět na svou domovskou základnu, která se nacházela SRN. Sovětské vedení tento incident vyhodnotilo jako provokaci mající prověřit připravenost SSSR na jaderný válečný konflikt. Následně, po poradě s ministrem obrany a státní bezpečnost, proto tehdejší sovětský vůdce N.S. Chruščov vydal povolení a rozsáhlým vojenským cvičením s použitím jaderných zbraní. První a podle všeho též poslední takové cvičení se konalo v září roku 1954 na dělostřeleckém polygonu Tockij, který se nacházel v Orenburgské oblasti. Volba právě na tento polygon nepadla náhodou, neboť zdejší krajina připomíná krajinu SRN, kde podle Chruščova měly započít boje případné třetí světové války. Velitelem zmíněného cvičení, které vešlo ve známost pod krycím názvem Sněžok, se stal G.K. Žukov. Do zmíněného cvičení se zapojilo celkem 45 000 vojáků, 600 tanků a dělostřeleckých systémů, 500 minometů, 600 obrněných vozidel, 320 letadel a 6 000 automobilů. Přeprava vojáků a techniky na místo určení byla uskutečněna vlaky a zabrala celé léto. Speciálně pro potřeby manévrů Sněžok byla na polygonu Tockij vybudována replika polního postavení U.S. Army. Na to měla být nejprve svržena atomová puma typu RDS-3. Tomu měla následovat dělostřelecká příprava, konvenční letecký úder a následně útok pozemních vojsk. Vojáci, kteří se podíleli na zmíněném cvičení, byli proto rozděleni do dvou táborů, východního a západního. Zatímco vojáci soustředění ve „východním“ táboře měli podniknout útok na repliku postavení U.S. Army zasaženou jadernou pumou, dělostřelectvem a konvenčním leteckým úderem, vojáci ze „západního“ tábora měli tento útok odrazit a následně přejít do protiútoku. Dle původních plánů měl jadernou pumu typu RDS-3 na tuto imitaci postavení U.S. Army svrhnout proudový bombardovací letoun typu Tu-16A (Badger A). Nakonec byl ale k tomu použit méně výkonný pístový bombardovací letoun typu Tu-4A (Bull) ze stavu 35. BAP (bombardovací letecký pluk). Při nácvicích s cvičnou pumou totiž letoun typu Tu-16A (Badger A) svůj cíl vždy minul o nějakých 700 m, což bylo shledáno z bezpečnostního hlediska jako nepřijatelné. Zmíněné cviční měla totiž ze vzdálenosti nějakých 15 km od místa shozu pumy sledovat celá řada vysoce postavených sovětských armádních představitelů, spolu s ministry obrany spřátelených zemí. Na operaci Snežok se kromě letounů typu Tu-4A (Bull) mimo jiné podílely též dva průzkumné letouny typu Il-28R (Beagle), které zajišťovaly snímkování celé operace, šest stíhacích letounů typu MiG-17 (Fresco) a jeden dopravní letoun typu Li-2 (Cab) a jeden lehký víceúčelový letoun typu Jak-12 (Creek) ze stavu 647. SAPSO (smíšený letecký pluk speciálního určení). Všechny zmíněné letouny operovaly z nedaleké letecké základny Vladimírovka, domovské základny Státního zkušebního institutu vojenského letectva (GK NII VVS) z Achtubinska. Sem byly přitom přesunuty, z Bagerova, dne 3. srpna 1954. Krátce nato, dne 5. srpna, byl zahájen podrobný meteorologický průzkum zájmové oblasti. Posláním zmíněného průzkumu se stalo stanovení převládajícího směru větru. To mělo zamezit zanesení radioaktivního oblaku větrem na pozici s přihlížejícími pohlaváry. Tomu následoval praktický nácvik za pomoci inertních cvičných pum. V rámci nácviku jaderného útoku, který byl zahájen dne 12. srpna, bylo přitom letouny typu Tu-4A (Bull) svrženo nejméně deset cvičných pum. Protože dolet doprovodných stíhacích letounů typu MiG-17 (Fresco) nepostačoval pro zpáteční non-stop let z letecké základny Vladimírovka na cca 900 km vzdálené místo shozu, dva z těchto strojů byly mezitím přemístěny na leteckou základnu Soročinsk. Ty na trase střídaly první dvojici MiGů-17 (Fresco), která operovala z Vladimírovky. Místo shozu bylo označeno bílým symbolem „X“ s rozměry 150 x 150 m. V různých vzdálenostech od tohoto místo byla rozmístěna různá vyřazená bojová technika, včetně pístových útočných letounů typu Il-10 (Beast), tanků typu T-34/76 a samohybných děl typu SU-76, a různá pokusná zvířata, včetně ovcí, skotu, koňů, velbloudů, opic, psů, koček a králíků. Některá z nich byla přitom umístěna do kabin bojové techniky, aby mohla simulovat jejich posádky. Podél letové trasy letounů typu Tu-4A (Bull) byly umístěny tři radiomajáky a několik stanovišť s oranžovými dýmovnicemi. 72 km od cílové oblasti byly navíc rozmístěny dva radiolokační odrážeče. Protože se pozice vojáků „Východního“ tábora, kteří měli provést útok na „nepřátelskou“ obrannou linii zasaženou jadernou pumou, nacházelo pouhých 5 km od epicentra, na polygonu Tockij bylo navíc vybudováno 383 km zákopů, 394 bunkrů a 140 lehkých polních krytů. Všichni místní obyvatelé, kteří žili ve vzdálenosti 8 km od místa shozu, byli dočasně přesunuti, i s hospodářskými zvířaty, krmivem a movitým majetkem, nejméně 15 km od této lokality. Všichni obyvatelé, kteří žili ve vzdálenosti 8 až 12 km od místa shozu, byli 3 h před shozem pumy vyvedení, i s hospodářskými zvířaty, do přírodních úkrytů nacházejících se nedaleko jejich domovů, jakými byly např. různé rokle. 10 min před detonací si navíc měli lehnout obličejem k zemi. Ti, co žili ve vzdálenosti mezi 12 a 15 km od místa shozu, se museli 1 h před výbuchem přesunout na volná prostranství do vzdálenosti nejméně 15 m od budov a 10 min před detonací si rovněž lehnout obličejem k zemi. Vlastní cvičení se konalo dne 14. září a zúčastnily se jej dva letouny typu Tu-4A (Bull), z nichž jeden zastával roli záložního stroje. Každý z nich byl přitom vyzbrojen jednou jadernou pumou typu RDS-3. Shoz zmíněné pumy byl uskutečněn z výšky 8 000 m, minimální povolené výšky shozu. K její detonaci došlo v 9:35 ve výšce 330 m, po 48-ti s volného pádu. Tomu 5 minut nato následovala masivní 25-ti minutová dělostřelecká příprava o palebné hustotě vyšší, než měla palebná hustota dělostřelecké palby při dobývání Berlína. Následně na cílovou oblast zaútočilo, konvenčními pumami, 86 frontových bombardovacích letounů typu Il-28 (Beagle) v doprovodu 42-ti stíhacích letounů typu MiG-17 (Fresco). Letouny typu Il-28 (Beagle) přitom tehdy shodily, z výšky 5 000 m, 688 pum. Cílovou oblast zasáhlo 583 z nich. Přitom bylo zničeno 44 % palebních postů a 25 % figurín západních vojáků. Některé letouny typu Il-28 (Beagle) a MiG-17 (Fresco) ale přitom prolétly přímo nohou atomového hřibu, protože musely držet formaci. 40 min po výbuchu byl na místo jaderného útoku vyslán průzkumný tým, aby zjistil míru radiačního zamoření a označil, praporky, úrovně naměřené radiace. Zatímco v epicentru byla naměřena radiace 50 R/h, ve vzdálenosti 300 m od epicentra 25 R/h, ve vzdálenosti 500 m od epicentra 0,5 R/h, ve vzdálenosti 850 m od epicentra 0,1 R/h. Přitom se jednalo o skupinu proškolených vězňů vedenou specialistou od chemického vojska. Po splnění úkolu byli všichni vězni ze zmíněného průzkumného týmu odvezeni neznámo kam. 1 010 h po výbuchu byl zahájen útok „východního“ tábora na první obranné postavení, které se nacházelo přímo v epicentru výbuchu. Celé cvičení Sněžok bylo ukončeno v 16:00. Poté se vojáci podílející se na této operaci navrátili zpět ke svým útvarům. Detonace pumy typu RDS-3 při cvičení Sněžok ale vysklila okna všech obytných budov, které se nacházely ve vzdálenosti až 25 km od polygonu Tockij. Dvě nejbližší usedlosti pak zcela shořely. Po ukončení cvičení se okolní obyvatelstvo vrátilo ke každodenní rutině, aniž by mělo tušení o radiačním zamoření, a aniž by bylo nějak varováno před nebezpečím nemoci z ozáření. Jakékoliv bližší informace o následcích detonace zmíněné pumy nebyly zveřejněny, neboť stále podléhají přísnému utajení. Všech 45 000 vojáků, kteří se účastnili zmíněného cvičení, to ale muselo odnést na zdravý v důsledku ozáření. Vždyť ani neobdrželi adekvátní ochranné pomůcky. Jedinou a absolutně nedostatečnou ochranu jim poskytovaly pouze pláštěnky, plynové masky a respirátory. Kromě toho si od počátku mysleli, že se účastní standardního cvičení, při kterém bude jaderný výbuch pouze simulovaný. Roku 2013 se z účastníků cvičení Sněžok dožilo jen něco málo přes 2 000. Polovina z nich přitom tehdy měla invaliditu 1. nebo 2. stupně. Každopádně všichni účastníci této operace museli podepsat dohodu o mlčenlivosti na dobu 25 let. Přesun všech účastníků cvičení Sněžok na cvičiště Tockij navíc nebyl uveden v jejich osobních spisech. Dle oficiálních osobních spisů se tu dobu měli nacházet v jiných lokalitách. Všem účastníkům zmíněné operace navíc nebyla údajně poskytnuta lékařská pomoc, podle všeho proto, aby bylo následně možné studovat účinky radiace na lidský organismus. Tuto hypotézu se ale zatím nepodařilo spolehlivě ani potvrdit ani vyvrátit. Počet postižených nemocí z ozáření od exploze pumy typu RDS-3 na polygonu Tockij z řad civilního obyvatelstva není znám a je odhadován na 10 000. Neznámý je přitom též počet úmrtí související s ozářením. Veškeré materiály z archivů okresní nemocnice z Tockého z let 1954 až 1980 byly totiž skartovány. Každopádně dva roky po operaci Sněžok vědci z Orenburgu zjistili, že koncentrace plutonia v okruhu 70-ti km od detonace pumy typu RDS-3 v Tockém překračuje 5 x až 8 x povolené limity. Počet případů rakoviny zde vzrostl 3 x a počet narozených dětí s vrozenými vadami, zejména pak s těmi srdečními, 5 x. Dle výzkumu Orenburgské lékařské akademie z roku 2002 došlo v okolí Tockého v letech 1985 až 1993 k nárůstu rakoviny dýchacích cest na 225 %, rakoviny štítné žlázy na 260 %, rakoviny lymfatických a hematopoetických uzlin na 670 % a rakoviny kůže na 131,1 %. Završení rozpadu plutonia v okolí Tockého bylo stanoveno na rok 6454. Mezitím byl zahájen vývoj vylepšené modifikace pumy typu RDS-3, která vešla ve známost jako RDS-3I (či iz.501-MI). Puma typu RDS-3I byla opatřena externím pulsním zdrojem neutronů (INI), který umožňoval navýšit sílu výbuchu na 1,5 až 3-násobek při nezměněném množství štěpného materiálu. Teoretická studie na téma INI byla zpracována v roce 1951 pod vedením A.A. Brišeho. Prototypy tohoto zařízení spolu s prototypy nového bloku automatiky pumy typu RDS-3I, který vešel ve známost jako BA-4, byly vyrobeny v roce 1952. Blok automatiky typu BA-4 přitom nejprve inicioval detonaci kulovité konvenční nálože, která zajišťovala, implozí, stlačení jádra ze štěpného materiálu do nadkritického stavu, a poté, s určitým zpožděním aktivaci INI, který zase inicioval, dodáváním neutronů, řetězovou reakci. Iniciace zdroje neutronů v optimálním okamžiku přitom zvyšovala provozní bezpečnost pumy typu RDS-3I. V letech 1954 až 1955 byl INI použit u dvou nukleárních a jednoho termonukleárního testu. Test pumy typu RDS-3I byl uskutečněn dne 23. října 1954. Ten den byla zmíněná puma svržena dvoumotorovým proudovým bombardovacím letounem typu Tu-16A (Badger) na jaderném polygonu, který se nacházel u kazašského Semipalatinska. K její detonaci došlo ve výšce 410 m nad zemí. Zmíněná detonace měla přitom sílu ekvivalentní 62-ti kt TNT. Ve skutečnosti se mělo ale údajně jednat o poloviční hodnotu teoretické max. síly bojové hlavice pumy typu RDS-3I. Při následném radiačním průzkumu se podařilo zjistit, že radiace na hranici polygonu, tj. 80 km od výbuchu, nepřekročila hodnotu 1 R/h. Produkce této zbraně měla probíhat nejméně do roku 1958.

Verze:

RDS-3 (iz.501-M) – první výrobní modifikace pumy typu RDS-3. Tento model byl opatřen blokem automatiky, který zřejmě nesl označení BA-3 a který byl napájen olověnými bateriemi typu 12-AO-50.

RDS-3I (iz.501-MI) – modifikace pumy typu RDS-3 s externím impulsním zdrojem neutronů (INI) a novým blokem automatiky typu BA-4

Nosič:  Tu-4A (Bull) – 1 ks a Tu-16A (Badger A) – 1 ks

Uživatelé:  SSSR

Bojová hlavice: RDS-3: jaderná (uran-plutoniová implozního typu) o síle 42 kt; RDS-3I: jaderná (uran-plutoniová implozního typu) o teoretické síle 120 kt (při testu byla síla bojové hlavice této zbraně nastavena na 62 kt)