Текст книги "Дальняя авиация"

2.2. Семипалатинский ядерный полигон

21 апреля 1947 года правительство СССР приняло решение о создании полигона для ядерных испытаний в районе г. Семипалатинска. Постановлением Совета Министров № 2939–955 от 21 августа 1947 года уже начатое строительство передали военному ведомству, и полигон получил новое название – Учебный полигон № 2 Министерства Вооружённых сил СССР (УП-2), а позднее – 2-й Государственный центральный испытательный полигон (2-й ГЦИП). В феврале 1948 года в г. Звенигороде Московской области началось формирование специальной войсковой части 52605 для обеспечения испытаний на полигоне.

Семипалатинский испытательный ядерный полигон, расположенный в Казахстане, занимал площадь 18 тыс. кв. км, на границе Семипалатинской, Павлодарской и Карагандинской областей, 130 м северо-западнее г. Семипалатинска, на левом берегу реки Иртыш, ранее обозначался как Москва-400, Берег, Семипалатинск-21 (с 1960 г.), станция Конечная.

Территория полигона делилась на специализированные площадки.

Аэродром базирования самолётов-носителей и самолётов обеспечения располагался в непосредственной близости от Семипалатинска, в районе Жана-Семей.

Опытное поле полигона располагалось 170 км западнее Семипалатинска. Здесь соорудили цель в виде круга с перекрестием (белого цвета из извести) и радиолокационными уголковыми отражателями для прицельного бомбометания. Диаметр «Опытного поля» составлял примерно 20 км. В его геометрическом центре, в 60 км к западу от военного городка, располагалась техническая площадка, обозначенная «П-1» и оборудованная большим количеством сильно укреплённых железобетонных приборных сооружений с аппаратурой для регистрации параметров ядерного взрыва (ЯВ). Кроме того, для исследования поражающих факторов ЯВ здесь было создано большое количество различных сооружений.

На восточной границе «Опытного поля» находилась площадка «H» со зданиями и сооружениями, предназначенными для сборки изделия, хранения узлов и деталей атомной бомбы, аппаратуры и оборудования.

В пяти километрах от северо-восточной границы «Опытного поля» была сооружена площадка «Ш», на которой размещались система энергообеспечения «Опытного поля» и жилые помещения для личного состава. Во время испытания на площадке находились штаб и дезактивационный пункт.

Строительство первой испытательной площадки полигона завершилось к началу лета 1949 года.

Примерно в 25–30 км от центра «Опытного поля» полигона, на возвышении был построен центральный командный пункт повышенной стойкости. ЦКП находился в ведении авиагруппы ВВС, в нём размещалось высшее руководство испытаниями. Бессменным ответственным руководителем ядерных испытаний был Курчатов.

ЦКП имел прямую связь с командным пунктом «Опытного поля» полигона, его службами, а также был оснащён средствами радиосвязи и управления самолётами в полёте и КП аэродрома Жана-Семей. Рядом с ЦКП находилась грунтовая площадка для приёма легкомоторных самолётов типа По-2 и Як-12.

Штаб полигона, его жилой городок-гарнизон располагались вниз по течению реки Иртыш, в 130 км от Семипалатинска. В этом же гарнизоне находилась и гостиница, где жили и работали руководители испытаний и учёные.

Самолёты перелетали из Крыма на аэродром базирования при испытаниях в Жана-Семей. Вся авиационная техника, технические средства были развёрнуты и рассредоточены в отведённых для них местах.

29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне был испытан первый ядерный заряд РДС-1, установленный на башне высотой 37,5 м и мощностью 22 кт.

Заслуги ряда участников первого ядерного взрыва были отмечены в специальном постановлении Правительства СССР.

24 сентября 1951 года, в 16 ч 19 мин, был произведён наземный взрыв ядерного заряда РДС-2, установленного на тридцатиметровой вышке. Мощность заряда РДС-2 составила 38 кт. Испытание воздействия поражающих факторов ядерного взрыва на самолёт и экипаж провёл экипаж капитана Усачёва на самолёте Ту-4.

Первый советский ядерный заряд РДС-1

18 октября 1951 года, в 9 ч 52 мин, экипаж 71-го Полигона ВВС подполковника Уржунцева К. И. впервые выполнил сброс атомной бомбы с самолёта Ту-4 и провёл первый воздушный ядерный взрыв мощностью 42 кт.

12 августа 1953 года проведено наземное испытание первого термоядерного заряда РДС-6с мощностью 400 кт, установленного на башне высотой 30 м.

Испытания бомбы РДС-27 мощностью 400 кт было проведены 6 ноября 1955 года при сбрасывании экипажем 71-го Полигона ВВС Мартыненко В. Ф. с самолёта-носителя Ту-16.

Назначенное на 20 ноября 1955 года испытание более мощного термоядерного заряда РДС-37 (мощностью 1,6 Мт) не состоялось из-за отказа оборудования. 22 ноября того же года бомбу сбросил с самолёта Ту-16 экипаж Головашко В. Ф., и она взорвалась на высоте 1550 м.

С первого ядерного взрыва, произведённого в 1949 году, установилось длительное взаимодействие 71-го Полигона ВВС с полигоном УП-2.

Последний ЯВ в атмосфере был проведён на «Опытном поле» 24 декабря 1962 года.

Подземные ядерные испытания происходили на площадке «Д» («Дегелен»), расположенной в горном массиве Дегелен. Подземные ЯВ в вертикальных скважинах проводились на площадке «Б» («Балапан»).

На площадке «А» («Актан-Берли») были проведены десятки экспериментов, в которых осуществлялись неполные цепные реакции, не относящиеся к категории ЯИ.

С 1949 по 1989 год на Семипалатинском ядерном полигоне произведено не менее 468 испытаний, в которых взорвано не менее 616 ядерных и термоядерных устройств, в том числе 125 атмосферных (26 наземных, 91 воздушное, восемь высотных), и 343 испытательных ядерных взрыва под землёй.

Суммарная мощность ядерных зарядов, испытанных в период с 1949 по 1963 год на Семипалатинском полигоне, в 2500 раз превысила мощность атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Эти взрывы обусловили радиационное загрязнение всей восточной части территории Казахстана.

Для прикрытия полигона от американских самолётов-разведчиков U-2 на его территории было развёрнуто несколько ракетных дивизионов ПВО.

29 августа 1991 года решением Правительства Республики Казахстан Семипалатинский ядерный полигон был закрыт. В декабре 1993 года, согласно Директиве министра обороны России, Семипалатинский полигон был расформирован. Все военные ушли оттуда, но оставили после себя глубокие «шрамы» на земле в виде воронок, штолен и тысячи километров отравленной радиоактивными частицами почвы. С 1994 года, когда последние российские воинские части покинули полигон, на его территории воцарились нищета, хаос и разруха.

Сейчас г. Курчатов, который был на краю гибели, преобразился. Здесь работает Национальный ядерный центр, построены и восстановлены промышленные здания, лаборатории, офисные центры, научные учреждения. В Курчатове работает музей, посвящённый Семипалатинскому полигону.

2.3. Новоземельский ядерный полигон

Создание Новоземельского полигона было ответом Соединённым Штатам, начавшим испытания ядерного оружия в морских условиях: 24 июля 1946 года в районе атолла Бикини американцы осуществили первый подводный атомный взрыв мощностью около 21 кт для проверки воздействия ядерного оружия на корабли.

Семипалатинский ядерный полигон УП-2 для этих целей не годился. Шестое Управление ВМФ для полигона выбрало архипелаг Новая Земля. Размеры полигона составили 90,2 тыс. кв. км. С одной стороны – Баренцево море с незамерзающими портами, с другой – Карское море. Удаление испытательных площадок от крупных населённых пунктов составляло: пос. Амдерма – 300 км, г. Нарьян-Мар – 440 км, г. Воркута – 560 км, г. Мурманск – 900 км, г. Архангельск – 1000 км. Район испытаний идеально соответствовал геофизическим, метеорологическим, техническим и экономическим показателям. Это давало возможность проводить испытания в различных средах, а также исследовать воздействие ядерного взрыва на все виды вооружения и военной техники и фортификационные сооружения.

31 июля 1954 года вышло закрытое Постановление Совета Министров СССР № 1559–699 о создании полигона на Новой Земле, получившего название «Объект-700», который подчинялся начальнику 6-го Управления ВМФ. Сам полигон стал формироваться 17 сентября 1954 года согласно Директиве Главного штаба ВМФ, определившей штатную структуру новой воинской части – в/ч 77510.

Полигон имел три технологические зоны: «А» – губа Чёрная, «Б» – губа Белушья, «В» – Рогачёво. К концу августа 1955 года в губе Чёрной были построены командный пункт, штаб, столовая, посёлок для испытателей, девятнадцать береговых приборных пунктов и стендов, два ретрансляционных пункта автоматики управления, гидротехнические, инженерные и опытные сооружения противодесантной обороны. В губе Белушьей созданы радиохимическая, физико-техническая, медико-биологическая, кинофототехническая лаборатории, сооружение для сборки заряда, служебные, складские, жилые, бытовые помещения.

В Рогачёве введён аэродром для базирования полка истребительной авиации, смешанной эскадрильи специального назначения и эскадрильи транспортной авиации. В Белушьей и Рогачёве находились 525-й дивизион кораблей и судов специального назначения, 580-й отдельный транспортный авиационный отряд, 1950-й истребительный авиационный полк. Опытное поле для воздушных испытаний располагалось на Северном острове, на полуострове Сухой Нос. В девяноста километрах от него размещался ЦКП управления авиацией.

25 августа 1955 года было принято постановление СМ СССР о проведении первого испытания ядерного заряда на Новой Земле. Научное руководство разработкой специальных изделий осуществляли академики Семёнов Н. Н. и Харитон Ю. Б. Руководили испытаниями главнокомандующий ВМФ адмирал флота Советского Союза Горшков С. Г. и Главный маршал артиллерии Неделин М. И.

Для испытания торпеды Т-5 21 сентября 1955 года в губе Чёрной на глубине 12 м был произведён первый в СССР подводный ядерный взрыв мощностью около 3,5 кт. Государственная комиссия в своём отчёте записала вывод: на «Объекте-700» можно проводить не только подводные взрывы в осенне-летний период, но и испытания образцов ядерного оружия в атмосфере практически без ограничения по мощности и в течение всего года.

В марте 1956 года вышло постановление правительства СССР о подготовке к испытаниям сверхмощного термоядерного заряда (до 25 Мт).

Первое воздушное ядерное испытание изделия мощностью 1,6 Мт на высоте двух километров было проведено 21 сентября 1957 года. Его выполнил экипаж Головашко Ф. П. Второе, мощностью 2,9 Мт, 6 октября провёл также экипаж Головашко Ф. П. В том же году был произведён единственный наземный взрыв мощностью несколько килотонн на башне восточного побережья губы Чёрной.

5 марта 1958 года вышло постановление Совета Министров СССР, по которому «Объект-700» преобразовывался в Государственный центральный полигон № 6/6 ГПЦ/МО СССР для испытаний ядерных зарядов. Большой объём специальных работ пришёлся на 1961–1962 годы, когда испытывались более мощные специзделия, проверялось функционирование ядерного оружия при его применении с самолётов, пуске ракет, стрельбе торпедами с подводных лодок, а также воздействие поражающих факторов ядерного взрыва на оружие и технику ВМФ. 30 октября 1961 года был проведён воздушный 58-мегатонный взрыв. Всего в том году было произведено 21 воздушное ядерное испытание.

Учитывая глобальный характер вредных последствий ядерных взрывов в атмосфере, СССР и США подписали договор о прекращении испытаний ядерного оружия в трёх средах: в атмосфере, космическом пространстве и под водой. Испытания в атмосфере были прекращены в 1963 году. Первый подземный ядерный взрыв был осуществлён в штольне «Г» 18 сентября 1964 года. С 1975 года в СССР и США были введены ограничения по мощности взрыва – не более 150 кт.

Новоземельский полигон освоил пять видов испытаний ядерного оружия: подводные, наземные, приводные, воздушные и подземные. На полигоне прошло и самое мощное в мире испытание водородной бомбы – 100 Мт, взорванной на половину её возможностей. Подводные взрывы были закончены в 1961 году, наземный был только в 1957-м, последний приводный – в 1962-м, воздушные испытания закончены в 1962 году. Последний наш подземный взрыв состоялся 24 октября 1990 года.

На Новоземельском полигоне с 21 сентября 1955 года было произведено 132 ядерных взрыва: один наземный, три подводных, 83 воздушных, три надводных, 42 подземных. По суммарной мощности ядерных взрывов, произведённых в СССР, доля ядерных устройств, испытанных на Новой Земле, составляет 240 Мт (примерно 94 % всей мощности). За мужество, проявленное при испытаниях специальной техники на Новоземельском полигоне, более 1200 человек были удостоены государственных наград, из них более 350 – орденов.

3. Подготовка и испытания тактических атомных зарядов

3.1. Подготовка к первому воздушному ядерному испытанию

Разработку первой атомной бомбы (изделие 501) планировалось проводить в виде авиационной бомбы. Для испытания изделия 501, отработки его надёжным и безопасным для последующих ядерных испытаний потребовалось разработать новые методы и критерии оценок. Для испытания изделия 501 на базе 71-го Полигона ВВС были определены следующие основные этапы:

– лётно-баллистические испытания при бомбометании массогабаритными макетами изделия с самолёта-носителя Ту-4;

– лётные испытания макетов изделий, оснащённых регистрирующей аппаратурой, для получения данных по линейным и вибрационным нагрузкам, действующим на изделие на траектории падения, а также данных по колебаниям и вращению;

– лабораторные наземные испытания отдельных узлов автоматики и лётные испытания в более сложных комплектациях изделия для проверки работоспособности элементов конструкции, системы автоматики и заряда в реальных условиях использования. Применительно к заряду в этих испытаниях предполагалось использовать модельные сборки для оценки синхронности срабатывания электродетонаторов (ЭД), макеты зарядов в инертном исполнении, а также в «штатном» варианте при замене центральной части (ЦЧ) из делящихся материалов (ДМ) на инертные;

– выполнение полётов для оценки безопасности взлётов и посадок с изделием со снаряжением капсюлями детонаторов (КД) инертных зарядов, а затем с зарядами в «штатной» комплектации с взрывчатыми веществами (ВВ) без ДМ.

Лётно-баллистические испытания первого бомбового изделия начались в первой половине 1948 года. С самолёта Ту-4 осуществлялось бомбометание массогабаритными макетами изделия на Ногинском полигоне (Московская обл.) 4-го управления ГК НИИ ВВС. К этому были привлечены лётчики-испытатели ЛИИ МАП Якимов А. П. и Мошковский С. Ф. С 1950 года начались работы и по изделию 501-М (применительно к новому заряду) в другом баллистическом корпусе, соответственно, меньших размера и массы.

Дальнейшие лётно-баллистические испытания изделия с «облагороженными» обводами корпуса и другими конструктивными уточнениями продолжались на базе 71-го Полигона ВВС. Внешнетраекторные измерения проводились с использованием кинотеодолитов. Затем были разработаны радиолокационные установки типа «Амур», «Кама», которые в комплексе с кинотеодолитами значительно расширили возможности проведения внешнетраекторных измерений.

После первого этапа лётно-баллистических испытаний на смену массогабаритным макетам пришли более усложнённые комплектации, которые позволяли получать данные по линейным ускорениям и вибрационным перегрузкам, действующим на изделие при его падении, а также получить более точные оценки по колебаниям и вращению. Для отработки и оценки аэробаллистики изделия 501, а также получения других траекторных характеристик потребовалось тридцать бомбометаний с самолёта-носителя Ту-4.

К отработке системы автоматики ядерного боеприпаса, содержащего заряд со взрывчатым веществом (ВВ) и делящимися материалами (ДМ), предъявлялись повышенные требования, поскольку требовалась выдача автоматики с высокой надёжностью инициирующих воздействий на заряд для реализации ядерного взрыва в заданной точке при боевом применении. Вместе с тем для обеспечения ядерной безопасности должна была исключаться возможность выдачи таких воздействий на заряд на всех других этапах цикла, в том числе при аварийных ситуациях и несанкционированных действиях.

В составе системы автоматики предусматривались её низковольтная часть, включавшая отдельные элементы предохранения и взведения с датчиками различных типов и источники питания, высоковольтная часть с устройствами подрыва и синхронного инициирования капсюлей детонаторов. Для надёжности в системе автоматики изделия предусматривалось резервирование – автоматика строилась по двухканальной схеме. Разрабатывались приборы и датчики, действующие на различных физических принципах: барометрическом, радиотехническом и временном.

Одной из задач при испытаниях были отработка и выбор наиболее подходящих источников питания. В состав автоматики по результатам испытаний были рекомендованы аккумуляторные батареи. Одновременно с источником питания испытывались электрозамки и чеки, надёжно отключающие питание от основной схемы:

– электрозамки (с криптостойкостью замков автомобильного типа) включались после подвески изделия на самолёт перед вылетом на задание; ключи от электрозамков каждого канала передавались командиру экипажа для использования при вынужденных посадках;

– чеки как элемент предохранения действовали до момента физического отделения изделия от самолёта. Обеспечивалась возможность аварийного сбрасывания изделия на «невзрыв»: по команде экипажа изделие отделялось от самолёта с неизвлечёнными чеками и обесточенной схемой автоматики.

По схеме автоматики предусматривалось применение датчиков пусковой высоты, вырабатывающих команды на промежуточных высотах падения изделия, и датчиков критической высоты, дающих команду на взрыв изделия при достижении заданной высоты над целью.

В качестве датчиков пусковой высоты испытывались два прибора: один – барометрического типа, а второй – временного. Датчики критической высоты разрабатывались двух типов: радиолокационный и барометрический.

Важнейшая часть автоматики – высоковольтная система подрыва и синхронного инициирования. Особое внимание уделялось вопросам надёжности высоковольтных узлов и точности (одновременности) срабатывания капсюлей-детонаторов при обеспечении мер безопасности.

Изделия, имеющие в составе ВВ и ДМ, в принципе потенциально опасны, в том числе и ядерно опасны, что обусловлено наличием в их составе автоматики, содержащей все компоненты для инициирования взрыва заряда. Это диктовало необходимость схемных решений, которые гарантированно исключали бы несанкционированное инициирование заряда. Наряду с решениями, реализуемыми через построение схемы автоматики, рассматривался комплекс организационных и технических мер безопасности для этапов подготовки и проведения ядерных испытаний.

Не хватало информации по безопасности экипажей и самолётов в полёте при воздействии поражающих факторов взрыва, требовалось более глубокое исследование, в том числе и на основе постепенного накопления экспериментальных данных.

К 1949 году на 71-м Полигоне ВВС были практически завершены основные испытания изделия 501. Лётные испытания изделий проводились при непосредственном участии разработчиков.

Результаты отработки и испытаний изделия 501 и самолёта-носителя Ту-4 подтвердили возможность ядерных испытаний РДС-1 при бомбометании с самолёта-носителя Ту-4. Однако в связи с неопределённостью вопроса о мощности взрыва и недостаточной изученностью механизма воздействия его поражающих факторов на самолёт-носитель руководство приняло решение испытать РДС-1 в стационарном режиме (на вышке), что и было реализовано 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне. Испытание воздействия поражающих факторов ядерного взрыва на самолёт и находящихся на его борту провёл экипаж капитана Усачёва К. И. на самолёте Ту-4.

Таким образом, 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне был испытан первый ядерный заряд РДС-1, установленный на башне высотой 37,5 м, имевший мощность 22 кт. Через двадцать минут после взрыва в самый его эпицентр отправились два танка, оборудованных дозиметрическими приборами. Защиту экипажа от радиации обеспечивали специальные свинцовые листы. Танковая разведка установила, что в эпицентре радиация составляла более 1800 Р/ч (доза облучения в 600 Р в 50 % случаев приводит к летальному исходу). На месте центральной башни образовалась воронка диаметром три и глубиной полтора метра. Промышленные здания на расстоянии до пятидесяти метров от эпицентра были полностью разрушены, железнодорожный мост – сорван с опор и отброшен в сторону. От железнодорожного пути, соединявшего башню со зданием, где собирался заряд, остались лишь разбросанные в радиусе 25 м куски рельсов, некоторые из них были оплавлены. Само здание было полностью уничтожено. В радиусе 25 м от центра грунт превратился в мелкую пыль, а дальше шла легко ломавшаяся оплавленная корка.

Вот что рассказывает участник тех событий, полковник Т. Шевченко: «По назначенному маршруту мы двинулись к своим объектам и сразу попали в сплошное облако пыли и гари. Было душно и жарко, но окна в машине открывать запретили, дабы “защититься от проникающей радиации”. В пяти-шести километрах от взрыва стали попадаться отдельные животные, которые сорвались с привязи и тупо брели кто куда. Вид у них был жалкий и страшный: обожжённые туловища, слезящиеся или ослепшие глаза. Они шарахались от нас с подвывом и стоном. Ближе к эпицентру взрыва стали встречаться потоки расплавленного металла в виде множества разбросанных и красиво оплавленных шариков… Кругом валялась искорёженная боевая техника. Что могло гореть – горело. Отовсюду слышались стон, вой и лай животных. Это было кошмарное зрелище».

Радиоактивный след от первого ЯВ 29 августа 1949 года мощностью всего 22 кт накрыл одиннадцать административных районов Алтайского края. Средние индивидуальные дозы внешнего облучения у группы населения численностью четыре с половиной тысячи человек составили около 46 рентген.

В результате успешного испытания первого ядерного заряда в октябре 1949 года его участники получили награды.

Постановление о награждении участников испытаний первого ядерного заряда

Отдельной строкой Постановления был также поощрён и Курчатов И. В. Не был забыт и Берия Л. П.

Постановление о награждении Берии Л. П.

Параллельно с разработкой РДС-1 в КБ-11 начались работы по созданию нового заряда повышенной эффективности с улучшенными массогабаритными характеристиками. На 71-м Полигоне ВВС с 1950 года также начались наземные и лётные испытания, соответственно, нового изделия – 501-М. Для проверки готовности изделия 501-М (РДС-3) к испытаниям совместным решением ПГУ и ВВС была назначена Государственная комиссия. В решении отмечалось, что испытания проводятся в 1951 году по программе ПГУ. Ответственный руководитель от ПГУ – Павлов Н. И., а научный руководитель – Щёлкин К. И. В состав Государственной комиссии наряду с разработчиками изделия от КБ-11 были также включены инженеры-испытатели 71-го Полигона ВВС. В мае – июне испытания проводились с подтверждением завершённости отработки изделия 501-М и готовности к проведению воздушных ядерных испытаний с самолёта-носителя Ту-4.

В качестве самолёта-носителя атомной бомбы был определён самолёт Ту-4, разработанный ОКБ Туполева. Он подлежал доработке и переоборудованию по требованиям, отработанным КБ-11 Минсредмаша и специальным отделом при Главкоме ВВС совместно с 71-м Полигоном ВВС. Доработки самолёта Ту-4 сводились к следующему:

– создание в габаритах бомбового отсека практически новой бомбардировочной установки, обеспечивающей подъём изделия с помощью лебёдок и его закрепление на мосту через замок-держатель с управляемым электрическим приводом сбрасывания;

– обеспечение электрической стыковки бортового самолётного оборудования с изделием через специальный разъём (ОГШР), закрепление тросов-чек изделия и управление ими при сбрасывании на «взрыв» или «невзрыв»;

– утепление и частичная герметизация бомбового отсека с оснащением электрической системой обогрева и контролем температурного режима в бомбоотсеке. В полёте должна поддерживаться температура не ниже заданной при наружной температуре до минус 50–60°C;

– установка в кабине штурмана-оператора пульта управления, соединяющегося с изделием до физического отделения его от бомбардировочной установки. Через пульт управления осуществляется контроль автоматики изделия, его источников питания и ввод «уставок» для различных датчиков в соответствии с заданными режимами полёта и применения изделия;

– доработка оптического прицела бомбометания в части расширения диапазона баллистических характеристик с введением механизма управления выдачей по каналам УКВ и КВ радиосвязи тонально-модулированных сигналов;

– оснащение самолётов-носителей Ту-4 аппаратурой контроля режимов полёта с изделием, температурного режима в бомбоотсеках, аппаратурой измерений параметров поражающих факторов взрыва при воздействии их на самолёт (давление в ударной волне, интенсивность светового облучения, деформация силовых узлов самолёта), а также фотокиносъёмочной аппаратурой регистрации развития процесса взрыва.

Все проектные работы, макетирование и ход доработки самолётов контролировались лично генеральным конструктором Туполевым А. Н. Переоборудование самолётов Ту-4 в носители осуществлялось на лётно-доводочной базе ОКБ в Подмосковье. Первый самолёт-носитель Ту-4, оборудованный по упрощённому варианту, был принят от ОКБ и перегнан на 71-й Полигон ВВС уже в 1948 году для проведения лётно-баллистических испытаний изделий 501.

Несмотря на почти завершённые испытания самолёта Ту-4, обеспечение схемно-конструктивной согласованности его как носителя с изделием, вопросы безопасности полётов в зоне ядерных взрывов оставались открытыми и нерешёнными. Не было полной уверенности в ожидаемой мощности и воздействии поражающих факторов взрыва на самолёт, в частности по ударной волне (УВ), и реакции самолёта на воздействие взрыва. Рекомендации по ударной волне взрыва относились к случаям распространения ударной волны вдоль земной поверхности. Достоверных сведений о её распространении в свободной атмосфере до высот полёта самолётов не было вообще.

В 1951 году доработка самолёта-носителя Ту-4 с его специальным оборудованием закончилась. Приказом главнокомандующего ВВС от 17 мая 1951 года была назначена Государственная комиссия для проведения наземных и лётных испытаний двух самолётов Ту-4, переоборудованных ОКБ-156 МАП в самолёты-носители.

По результатам испытаний было выдано заключение о готовности самолётов к подвеске, транспортированию и прицельному бомбометанию изделий типа 501-М. При этом оценка безопасности полёта самолёта-носителя в условиях воздействия поражающих факторов ядерного взрыва в задачу комиссии не входила. Этот вопрос подлежал дополнительному рассмотрению.

В задачи авиационного обеспечения ядерных испытаний входил отбор продуктов из облака взрыва для радиохимического анализа с помощью самолётных средств, оборудованных фильтр-гондолами. Отбор следовало проводить из различных мест радиоактивного облака с многократным заходом в него, с соответствующим разнесением полётов как по высоте, так и по времени. Отобранные пробы, необходимые для исследований срабатывания заряда, имели важное значение и для оценки экологических последствий взрывов. С отбором продуктов ядерного взрыва самолётными средствами неразрывно были связаны задачи защиты экипажей и дезактивации самолётов после полётов.

В середине лета 1951 года поступило распоряжение о перебазировании авиационной группы 71-го Полигона ВВС на Семипалатинский полигон (УП-2) для проведения испытаний изделия РДС-3 в режиме воздушного ядерного взрыва. Одним из основных вопросов, вызвавших значительную обеспокоенность, была проблема обеспечения безопасности самолёта-носителя и его экипажа при воздействии на самолёт ударной волны ядерного взрыва. Требовалось изыскать возможность проверки безопасности полёта до сброса атомной бомбы с самолёта-носителя.

В конечном счёте было принято решение совместить наземное ядерное испытание изделия РДС-2 при подрыве его на башне и лётные испытания самолёта-носителя Ту-4 в целях проверки действия нагрузок на самолёт при встрече его с ударной волной, качественной оценки эффекта динамических нагрузок и условий пилотирования на заведомо безопасных расстояниях. Окончательно был принят вариант прямолинейного полёта самолёта Ту-4 над башней на высоте 10 км при соответствующей задержке момента взрыва изделия РДС-2, обеспечивающей уход самолёта на заведомо безопасное удаление от места взрыва – до 20 км.

Изделие РДС-2 установили на высоте 30 м на металлической башне. Для проведения эксперимента подготовили два самолёта Ту-4 с экипажами. Взлёт запасного самолёта Ту-4 с экипажем капитана Усачёва К. И. произошёл 24 сентября 1951 года, в 14 ч 16 мин. В момент нахождения самолёта на расчётном удалении от цели, в 16 ч 19 мин, был произведён ядерный взрыв РДС-2. Мощность взрыва РДС-2 (38 кт) оказалась почти в два раза больше, чем взрыва РДС-1. По докладу экипажа, ударная волна воздействовала на самолёт на удалении 24,2 км от точки взрыва. Особых затруднений в пилотировании самолёта при световом излучении взрыва и воздействии ударной волны не возникло.

Измеренное значение избыточного давления в ударной волне было примерно раза в три меньше расчётного. При проведении послеполётного осмотра самолёта нарушений его конструкций и отказов в работе специального электро– и радиооборудования не было обнаружено. Состояние самолёта, впечатления экипажа по управлению в условиях взрыва, результаты измерений воздушной ударной волны при значительной мощности взрыва вселяли надежду на возможность обеспечения безопасности самолёта-носителя при воздушном испытании изделия РДС-3.

Перед выполнением ответственного испытания, намеченного на 18 октября 1951 года, каждый экипаж самолёта Ту-4 запланировал и успешно выполнил два тренировочных полёта со сбрасыванием на цель авиабомб ФАБ-1500 в инертном снаряжении, а также по одному макету изделий (без автоматики и заряда). Общая продолжительность подготовки авиагруппы к ядерному воздушному испытанию с выполнением тренировочных полётов, проведением наземного ядерного взрыва, отработкой взаимодействия со всеми службами составила три месяца.