Сначала нужно вспомнить то время - 1960-70-е. Современная Россия похожа на СССР, как котёнок на льва , а может, и того меньше. В то время в мире были "два колосса - СССР и США , а остальные страны примкнули к одному из них ".Мы соревновались с амерами во всём. В 1945-м они пугали нас атомным оружием, мы создали своё в 1949-м.
Сегодня говорят, что наши украли у амеров какой-то важный секрет, что и позволило это сделать. Представьте : некий разведчик или перебежчик принёс нам чертёж очень важной детали , вот такой .
Допустим, только этой детали нам и не хватало . Теперь можно приступать к изготовлению атомной бомбы? У нас есть проблемы.Материал -сталь 45. Чтобы добыть этот материал , нам надо сначала найти месторождение железной руды , добыть эту руду , провести её обогащение. Потом изобрести способ выплавки стали , построить домны, мартены. Да и с механической обработкой не всё ясно.А ведь с ураном дело обстояло именно так! Конечно, и разведка работала, приносила какие-то микроплёнки. Да только на всё- про всё требовались вагоны технической документации, и львиную долю её приходилось делать самим. Прикиньте.
Уран отличается крайне низким его содержанием в исходной породе .
Добывают её обычно открытым способом и тогда огромный карьерный самосвал везёт в своём кузове менее 1 кг этого сверхдрагоценного металла (ещё раз! я считаю только U235 ). Недалеко везёт - на обогатительную фабрику. Там эту руду растирают в порошок и многократным просеиванием добиваются того, чтобы все песчинки (довольно крупные) были одного размера. Лишь некоторые из них содержат уран и потому тяжелее остальных. Бросают песок в воду , и эти более тяжёлые песчинки оседают быстрее других. Ну и что? А то, что вода движется , типа искусственный ручей. Песчинки уносит течением , и содержащие уран оседают ближе, в бункер. Т.н. гравитационная сепарация , содержание урана в концетрате в несколько раз выше , чем в исходной породе, но всё равно граммы на тонну.
При гравитационной сепарации вместе с ураном выделяются и другие тяжёлые металлы, и всякий мусор в придачу. Поэтому дальше идёт хемосорбция, первую стадию которой конкретно для урана называют выщелачиванием. Концетрат обрабатывают серной кислотой , в растворе будут не только соли урана , идёт цепочка химических реакций с разделением на раствор и осадок каждый раз. Затем - аффинаж , что по сути - вторая часть хемосорбции. Наконец , получили очень чистый UО3, и следует совершенно новая технологическая операция - разделение изотопов. Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Количество первых определяет заряд ядра, а вместе с ним и номер элемента в таблице Менделеева , его название и все химические свойства. А вот количество нейтронов может несколько различаться , но это будет тот же самый элемент , с теми же химическими свойствами. Поэтому в природе все эти изотопы идут вместе , и до атомной эпохи этим обстоятельством никто не заморачивался. А вот для атомных дел это ещё как важно! И у нас пока смесь изотопов , из которых нужен U235 , а его тут только 0,7 %. Разделение изотопов производится здесь :
И после разделения мы получили не уран, а его соединение UF6 , в котором (почти) весь уран представлен одним изотопом. Теперь осталось получить из него чистый U235 , сделать отливку, провести механическую обработку. А ещё - получить с теми же заморочками графит (он тоже нужен) и тяжёлую воду (нужна на стадии производства ), собрать бомбу, наконец. Не верьте , когда говорят, что какой-то шпион или перебежчик принёс промокашку с каракулями и дело пошло.
Я всё очень сжато излагаю , не собираюсь обучать физиков- атомщиков. Подробности можете сами поискать в Интернете. Например , https://cyberpedia.su/11xbab0.html Я лишь хочу, чтобы вы получили представление о масштабах и размахе атомной гонки - а это лишь одна номинация в споре СССР и США в то время!
Но не бомбой единой. Трудно сказать , кто первым построил АЭС , судите сами http://prntscr.com/tsd9if Амеры первыми сделали атомную подводную лодку ("Наутилус", введена в состав ВМФ 30.09 1954 ) , наши ввели в строй "Ленинский комсомол" 1.07. 1958. Зато у нас первый надводный атомный корабль
Амеры долго не ждали, и в 1961-м ввели в строй атомный авианосец "Энтерпрайз".
Почему я на атомную тему перешёл? Потому, что гонка СССР-США началась с неё. И ракеты тогда строились для того , чтобы ядерный заряд доставить супротивнику . Были, конечно, и самолёты - и там гонка. Появлялись реактивные, сверхзвуковые - но это далеко от темы. А зачем атомному оружию ракеты? Чтобы зашвырнуть его подальше. Атомное оружие имеет огромный радиус поражения - и бросать его надо издалека. Самолёт могут сбить ещё на подходе. А вот если боеголовка просто будет лететь подобно брошенному камню... подобно артиллерийскому снаряду ? Сбить снаряд или пулю ещё никому в голову не приходило.
Вот так и летают спутники . И Луна, и планеты тоже - они всё время падают и всё время мимо. Потому и энергии не потребляют. ( Есть другое объяснение. При радиусе Земли и такой скорости центробежная сила равна силе тяжести. Это верно, но термин "центробежная сила" не корректен. Нет такой силы. Но зато понятно).Чтобы добиться такого, снаряду надо сообщить 1-ю космическую скорость 7,9 км/с , а не набрать какую-то высоту , как считают английские учёные.
Но зачем нужна ракета? Давайте, из пушки попробуем. Теплотворная способность пороха 0,38х10**7 Дж/кг , если вся энергия 1кг пороха уйдёт на разгон 1кг продуктов сгорания (холостой выстрел), то по формуле Е= mv**2/2 эти газы разгонятся до 2760 м/с. На деле будут какие-то потери. Например, струя газов после выхода из сопла расширяется: газ получает бесполезное движение в разные стороны. Ещё хуже , если в пушку заряжен снаряд. Часть энергии уйдёт, конечно же, на его разгон. Порывшись в Интернете , нашёл, что есть подкалиберные оперённые снаряды с начальной скоростью 1700 м/с, пушка под них соответствующая. Видимо, это предел. А надо 7 км/с. Почему не 7,9 ? Снаряд, выпущенный со скоростью 7 км/с , на орбиту не выйдет , все- таки упадёт , но пролетит 20 000 км - половину окружности Земли. То есть - затерянная в Сибири ракета может, не сходя с места, ударить в любую точку Земного шара.
Устанавливаем пушку массой 1кг на тележку и делаем холостой выстрел , 1 кг пороховых газов вылетают со скоростью 2км/с относительно пушки. Относительно центра масс газы и пушка движутся в противоположные стороны со скоростью 1 км/с каждый. Попробуем взять с собой несколько зарядов. При каждом выстреле сохраняется соотношение МV =mu , или V = u * m\ M , где М - масса пушки с порохом , V - приращение скорости после выстрела , m - масса одного заряда , u = 2 км\с - скорость пороховых газов. Загрузим в тележку 4 заряда, вместе с пушкой получается М=5 кг. После первого выстрела получим V= 2000*1\5 = 400 м/с , М уменьшилась до 4 кг (за счёт сгоревшего пороха). После второго выстрела приращение скорости V = 2000*1\4 = 500 м\с , а вместе с первым скорость уже 900 м\с. После третьего прирост 666 м\с, после четвёртого 1000 м\с , порох кончился, пушка несётся в обратную сторону со скоростью 2566 м\с , что уже превышает скорость выхода газов из сопла u = 2000 м\с. Любопытно, что если бы мы выстрелили все 4 кг пороха сразу, то получили бы прирост только 1600 м\с . Значит, нужно дробить запас пороха на много маленьких выстрелов. В пределе получаем формулу Циолковского.
Важно. Т.н. активный участок полёта баллистической ракеты , на котором работают её двигатели , составляет менее 1 % от всей её траектории ,дальше боеголовка летит подобно брошенному камню. Как сбить камень? Это обстоятельство приводит к тому, что боевые ракеты долго считали разновидностью артиллерии.
Топливом для наших первых ракет была пара керосин - кислород и ЖРД выдавал газовую струю со скоростью u=3 км/с. Из формулы следует, что для достижения скорости 7км/с масса оболочки составляет 10% от стартовой, а для 8 км/с - только 7% . "Оболочка" - это двигатели, топливные баки, система управления, спутник/боеголовка - всё вместе. Представьте бочку для 100 кг бензина - будет ли она пустая вЕсить 7 кг? Оболочка без спутника /боеголовки в обоих случаях одна и та же. Потому масса боеголовки во много раз превышает массу спутника.Первый спутник (запущенный 4.10.1957) вЕсил 85 кг, значит, боеголовка могла вЕсить тонны, а потому могла быть и атомной. Это было ясно, как дважды 2 , специалистам НАСА , отстававшим от нас на пол-корпуса. Точнее здесь : http://prntscr.com/tviwyt На самом деле, боеголовка могла быть и термоядерной. Началась (на самом деле, чуть раньше) космическая гонка. И вплоть до 1969-го амеры отставали от нас во всём : вслед за первым спутником были первый космонавт, стыковка , выход в открытый космос... Амерам очень хотелось на чём-нибудь отыграться , вот и отправили экспедиции на Луну. За гонкой следил весь мир, и далеко не все в нём были диванными экспертами и наблюдали за гонкой по телевизору. Наши специалисты прекрасно во всём разбирались и интересовались американскими полётами во все локаторы. И на стадии подготовки интересовались всеми известными шпионскими методами и даже неизвестными. И не только наши : атомный клуб рос, и все его члены очень хотели бы иметь ещё и ракеты. И не просто хотели. В такой обстановке любая фальшь была бы сразу замечена и об этом раструбили бы на всех частотах, включая служебные, и на всех языках мира, включая "мёртвые".
Но как же с доказательствами ? Где лунный грунт? Почему развевался флаг, гуда делись звёзды , как с радиацией? Если Вам это действительно интересно, спрашивайте. Только давайте, договоримся : вам что-то непонятно , вы спрашиваете, я попробую объяснить. А если вы говорите : "Амеры были дураки, не знали, что на Луне нет воздуха. А я, диванный эксперт, знаю! " При таком подходе продолжайте упиваться своей гениальностью.