Развитие во ВНИИЭФ исследований поведения веществ при сверхвысоких давлениях иллюстрируется на примере данных по динамической сжимаемости железа. Аналогичные данные получены для всех конструкционных материалов. Для понимания общих закономерностей поведения веществ при динамическом нагружении фактический круг исследуемых материалов и веществ много шире.

В целом исследования сжимаемости веществ в условиях динамического сжатия привели к созданию во ВНИИЭФ всемирно известной школы физики высоких импульсных давлений.

В настоящее время ведутся исследования, относящиеся к тонкой структуре процессов динамического нагружения; течения с фазовыми переходами, влияние динамической прочности и т.п.

Принципиальную важность имели адекватное понимание и конкретные измерения процессов, происходящих при сферически сходящейся детонации ВВ, а также отработка соответствующих элементов конструкции и разработка технологии их изготовления. Начальный этап этих работ относится к 1946 году (работы в НИИ-6), затем они были полностью сконцентрированы в КБ-11 (лаборатории А.Ф. Беляева, М.Я. Васильева, К.И. Щелкина). В итоге, в сжатые сроки была создана практически новая технология прецизионного конструирования крупногабаритных конструкций, содержащих ВВ.

Отметим, что еще в 1948 году в лаборатории А.Ф. Беляева Е.П. Феоктистовой были проведены первые исследования тонких переходных процессов развития детонации при инициировании ВВ, принципиальная важность которых в полной мере проявилась сейчас при исследовании вопросов безопасности ЯО.

Важно отметить, что чисто исследовательские разработки приводили к фундаментальным изменениям конструкции. Например, исследования сжимаемости конструкционных материалов потребовали максимально увеличивать скорость лайнера, ударяющего по исследуемому образцу материала. Разработка таких экспериментальных устройств привела Л.В. Альтшулера к идее сжатия активного материала не в сплошной системе, а ударом оболочки, разгоняемой ВВ. При этом резко увеличивалась степень концентрации энергии ВВ в активном материале. Расчеты Е.И. Забабахина и Я.Б. Зельдовича подтвердили правильность предложения Л.В. Альтшулера. Однако, этот принцип не был применен в первом испытанном заряде из соображений надежности получения положительного результата.

Другим фундаментальным решением было предложение В.М.Некруткина, позволившее резко уменьшить размеры заряда за счет новой системы формирования сходящейся детонационной волны.

Эти принципиально новые подходы к физической схеме заряда были сформулированы газодинамическим сектором, и, в результате, в 1953 году был успешно испытан заряд "РДС-4", с почти вдвое уменьшенным габаритом (с 1,5 до 0,8 метров), в несколько раз меньшим весом, при меньших затратах активного вещества и большей мощности.

Прикладные газодинамические исследования имели цель разработки и экспериментальной проверки реальных конструкций ядерных зарядов. В экспериментах на моделях и натурных макетах воспроизводились все этапы работы заряда от создания систем инициирования и процесса возбуждения детонации в заряде, до регистрации фактического сжатия имитатора активного вещества путем импульсного рентгенографирования, а с 1958 года регистрации сжатий активного вещества в опытах с невзрывной цепной реакции (в мировой литературе - гидроядерные эксперименты).

Об интенсивности работ в период подготовки первого испытания говорят данные пятого тома сборника "История создания ядерного оружия (1946-1953) в документах", г. Саров, 1999 год.

Документ No. 39 (стр. 61-63 сборника) предписывает изготовить для опытов в период с 1-го января до 1-го мая 1945 года (то есть в течение четырех месяцев) 1200 элементов и 87 полусфер заряда РДС-1 для трех классов экспериментов (более 100 тонн тротила).

1. Контроль технологии изготовления элементов и сборки заряда, а также контрольно-тренировочные подрывы.
2. Эксперименты по измерению распределения давления в сферической волне и сжатия в алюминиевой сфере.
3. Работы по симметризации работы заряда с помощью заполнителей щелей.

Эти работы велись с помощью скоростной фотосъемки, по симметрии отпечатков на алюминиевом керне, электромагнитным методом.

К сожалению, не сохранились документы по количеству опытов на фрагментах заряда и опытов для изучения сжимаемости материалов конструкции, однако, число этих опытов в десятки раз превышает число опытов с образцами натурных размеров.

С первых опытов с моделями и натурными макетами зарядов широко используется фотохронографическая методика. Первым в СССР прибором подобного типа - "лупой времени" - со скоростью съемки 1 миллион кадров в секунду, разработки В.В.Степанова и Н.А.Казаченко, было зарегистрировано последовательное развитие взрыва заряда РДС-1 с частотой миллион кадров в секунду. В дальнейшем для подобных целей широко применялись приборы разработки спецсектора ИФХ АН, которые в режиме многокадровой съемки позволяют получать последовательные фотографии взрыва со скважностью кадров около 0,5 мкс.

Изучению работы макетов ядерных зарядов методом импульсного рентгенографирования в КБ-11 всегда придавалось первостепенное значение (В.А.Цукерман). На начальной стадии импульсная рентгенографическая аппаратура и методы регистрации рентгеновского излучения позволяли осуществлять съемку уменьшенных моделей макетов изделий. Развитие этой техники шло неослабевающим темпом. С внедрением импульсных безжелезных бетатронов, разработки А.И. Павловского с сотрудниками, мы имеем сейчас возможность изучать процессы внутри натурных макетов ЯЗ. Во ВНИИЭФ работает целый комплекс рентгенографических установок оригинальной разработки. По ряду характеристик этот комплекс, по-видимому, пока является наиболее мощным в мире. Регистрация рентгеновских изображений работы заряда осуществляется не имеющими аналогов многокадровыми системами регистрации. При обработке рентгеновских изображений используются оригинальные алгоритмы и коды, разработанные во ВНИИЭФ.

Научно-методический прорыв в новую область физики, называемую сейчас физикой высоких плотностей энергии, создал в первые годы существования института тот фундамент, на котором в настоящее время базируются наши знания.

В 1947 году А.С. Козырев сформулировал идею осуществления реакции термоядерного синтеза при сферически сходящемся взрыве путем сжатия малых масс термоядерного горючего. Это предложение является исторически первым направлением работ по термоядерному синтезу с инерциальным удержанием плазмы. В 1982 году нами был получен рекордный уровень в 3*10¹³ термоядерных нейтронов без делящихся материалов.

Дальнейшее развитие газодинамических работ ВНИИЭФ привело к созданию ряда отделений, спектр работ которых простирается от исследований веществ при импульсном нагружении, до создания газодинамических лазеров и мегагауссных полей. Каждое из этих направлений имеет признание в мировом научном сообществе, и открытая часть работ производится совместно с ведущими мировыми научными центрами.

Газодинамическое направление работ института в сегодняшних новых условиях рационально использует свой научно-технический потенциал, востребованность в котором приобрела еще большее значение в условиях отсутствия натурных испытаний.

В последние годы, включившись в работы по созданию систем неядерного оружия, ВНИИЭФ, обладая уникальным в России потенциалом исследования и моделирования газодинамических процессов, в короткие сроки достиг качественного улучшения технических характеристик боевых частей для целого ряда комплексов вооружений.

Стоит особо отметить, что главный конструктор РДС-1 Ю.Б.Харитон и основные разработчики, физики-теоретики, знали о высокой вероятности - 2,5% неполного взрыва (снижение мощности взрыва приблизительно на 10%) и о последствиях, которые их ожидают в случае его реализации. Знали и: работали.