Violet Club fue un arma nuclear empleada por el Reino Unido durante la Guerra Fría ; el nombre fue elegido en cumplimiento del sistema de código Rainbow . Fue la primera arma operativa de "alto rendimiento " de Gran Bretaña y estaba destinada a proporcionar una capacidad de emergencia hasta que se pudiera desarrollar un arma termonuclear a partir de las pruebas de la Operación Grapple de 1956-1958 . Violet Club fue finalmente reemplazada en servicio por la ojiva Red Snow , derivada de la ojiva estadounidense W28 .
En 1953, poco después de que los estadounidenses probaran un dispositivo termonuclear en 1952 , seguidos por los soviéticos con Joe 4 , [A 1] se le preguntó al Atomic Weapons Research Establishment (AWRE) en Aldermaston sobre las posibilidades de una bomba de fisión pura muy grande con un rendimiento de un megatón . Este estudio se refería a la bomba Zodiak Mk.3, pero no avanzó más allá de un estudio rudimentario. [1]
En esa época también se iniciaron estudios [2] que finalmente llevaron a la decisión en julio de 1954 de desarrollar un arma termonuclear. Los estudios de diseño se dividieron en dos vías porque los británicos en ese momento aún no habían descubierto la técnica Teller-Ulam necesaria para iniciar la fusión . Una vía condujo a un diseño intermedio, el llamado diseño termonuclear "Tipo A", similar a los diseños híbridos Alarm Clock y Sloika de la Unión Soviética ; estos tipos de armas ahora se consideran armas de fisión de gran potencia y ya no se consideran termonucleares . Un diseño termonuclear verdadero, uno que obtendría una gran cantidad de su energía total de las reacciones de fusión, se denominó "Tipo B".
El desarrollo del diseño del Tipo A se llevó a cabo bajo la dirección de Green Bamboo , que pesaba alrededor de 4500 libras (2045 kg) y su forma esférica medía alrededor de 45 pulgadas (115 cm) de diámetro, con un sistema de implosión de 72 puntos. [3] Esta estaba destinada a ser la ojiva de todos los sistemas de lanzamiento estratégicos británicos proyectados de la época; la bomba lanzada desde el aire Yellow Sun Stage 1 y el misil de lanzamiento aéreo Blue Steel . La gran circunferencia de estas armas fue diseñada para acomodar el diámetro de la esfera de implosión de Green Bamboo. [4]
El Green Bamboo era demasiado grande para caber en el misil Blue Streak , cuyo diseño ya estaba muy avanzado. Esto condujo a un diseño de tamaño reducido, más tarde conocido como Orange Herald , que se hizo más pequeño en gran medida al reducir el tamaño y la complejidad del sistema de implosión. Esto produjo una menor compresión del núcleo y un uso menos eficiente del combustible fisible, por lo que para compensar esta pérdida de rendimiento se aumentó la cantidad de combustible. Las estimaciones calculadas a partir de fuentes confiables del costo real del núcleo [5] y el costo por kilogramo [6] de uranio altamente enriquecido (HEU) establecen los tamaños del núcleo del Green Bamboo y el Orange Herald en 98 kg y 125 kg respectivamente, aunque algunas otras fuentes publicadas (y no verificadas) afirman cifras más bajas de 87 kg y 117 kg respectivamente. [7] Este diseño fue probado el 31 de mayo de 1957 en la isla Malden , produciendo 720 kt . [8]
Finalmente, se tomó la decisión de abandonar el Green Bamboo en favor de los verdaderos dispositivos termonucleares, que se estaban desarrollando como la serie "Granite". Las primeras pruebas del Granite se llevaron a cabo como parte de la Operación Grapple durante mayo y junio de 1957. El primero, Short Granite, fue un fracaso, generando solo 300 kt de un rendimiento esperado de alrededor de 1 Mt. Como resultado, se cancelaron los planes para probar un segundo dispositivo idéntico, Green Granite. El siguiente fue Orange Herald, que entregó de 720 a 800 kt, como se esperaba, lo que lo convirtió en el dispositivo de fisión más grande jamás probado. Luego se probó un Short Granite ligeramente modificado como Purple Granite, pero también falló, entregando los mismos 300 kt.
El abandono del Green Bamboo y los fracasos del Granite dejaron un vacío de capacidad. Se diseñó un arma de capacidad de emergencia para llenar ese vacío a partir de elementos tanto del Green Bamboo como del Orange Herald; se la conoció como Knobkerry, [9] o Green Grass, y el Arma Megatón Provisional. [10] También hubo otros factores involucrados en la decisión de construir un Arma Megatón Provisional. Uno de ellos fue que en 1957 el programa de producción de HEU del Reino Unido estaba produciendo más HEU del necesario. Los Jefes de Estado Mayor se mostraban reacios a verlo continuar languideciendo en almacenes, sin usar para armas, cuando se estaba produciendo a un gran costo. [11]
La ojiva Green Grass que contenía quizás 70-86 kg de HEU (aunque no hay fuentes desclasificadas confiables para esta cifra) fue por lo tanto producida apresuradamente e instalada en una carcasa Blue Danube modificada , que se conocería como Violet Club, hasta que se pudiera producir una mejor solución basada en la carcasa Yellow Sun, conocida entonces con Green Grass instalado, como Yellow Sun Mk.1. [12] Solo se produjeron cinco armas Violet Club, conocidas por la descripción de la RAF de Bomba, Aeronave, HE 9,000 lb HC, y fueron despojadas de sus ojivas Green Grass para transferirlas a las mejores carcasas cuando estas estuvieron disponibles.
El Violet Club (y en menor grado el Yellow Sun Mk.1) no se consideró un diseño satisfactorio y sufrió numerosos defectos de diseño. Un diseño de implosión , el núcleo fisible del arma era una esfera hueca de uranio altamente enriquecido ( HEU ) que estaba rodeada por una supercarga de alto explosivo y un sistema de implosión de 72 lentes. [13] El núcleo de HEU era mayor que una masa crítica sin comprimir y para mantenerlo en una condición subcrítica, AWRE lo moldeó en una esfera hueca de paredes delgadas. La esfera de HEU colapsó hacia adentro por la supercarga y las 72 lentes explosivas . Sin embargo, un incendio en el almacén de bombas o una colisión de tráfico en el aeródromo podría conducir fácilmente a un aplastamiento parcial o colapso de la carcasa de uranio inamovible y, a su vez, a una reacción nuclear en cadena espontánea. AWRE respondió insertando (a través de un agujero en la carcasa) una bolsa de goma y llenándola con 20.000 cojinetes de bolas de acero de 0,375 pulgadas (9,5 mm), con un peso de alrededor de 70 kilogramos (150 lb). [14] Posteriormente, el número de estas bolas de acero se incrementó a 133.000, [15] con una reducción de tamaño a aproximadamente 5 milímetros (0,20 pulgadas) de diámetro. Las bolas se mantuvieron en el dispositivo sellando el agujero con un tapón de plástico .
Las bolas de acero tenían como finalidad impedir una detonación nuclear incluso si los explosivos se disparaban accidentalmente o en cualquier accidente concebible. [A 2] Los cojinetes de bolas tenían que ser retirados a través del agujero en la carcasa de la bomba durante la preparación del vuelo y después de que la bomba fuera izada hasta el avión. A continuación, los cojinetes de bolas tenían que ser reinsertados en la bomba bajada y volcada antes de transportarla de vuelta al almacén de bombas. Sin los cojinetes de bolas instalados, estas armas estaban armadas y activas, y eran demasiado peligrosas para permitirles volar en ejercicios. Los ejercicios del Mando de Bombardeo demostraron que la preparación del vuelo seguida de un despegue en paracaídas no podía reducirse a menos de treinta minutos, [16] y en ejercicios con mal tiempo y de noche un despegue en paracaídas de noventa minutos era la norma. [17] Al menos un accidente, fechado en 1960, fue reportado en la prensa cuando se quitó el tapón de plástico y 133.000 cojinetes de bolas de acero se derramaron sobre el suelo del hangar del avión, dejando la bomba armada y vulnerable. [18] La Real Fuerza Aérea estaba tan nerviosa por el resultado de un incendio en el almacén que se pidió permiso para almacenar las bombas invertidas, de modo que una pérdida del tapón de plástico no pudiera terminar con las bolas de acero en el suelo, dejando el uranio altamente enriquecido desprotegido contra una explosión posterior. [19] Incluso sin la detonación nuclear parcial temida por la RAF, existía "un riesgo de catástrofe". [20]
El truco de AWRE con las bolas de acero tuvo otros resultados imprevistos. Incluso un evento tan intrascendente como una helada matinal era un problema. Violet Club podía cargarse en un bombardero durante treinta días en modo de espera mientras se estacionaba durante la noche en una base remota donde la bomba podía enfriarse mucho. Si las bolas de acero se congelaban juntas dentro de la cavidad de la bomba y no se podían sacar, la bomba era inútil. La solución de AWRE fue equipar la bomba con una manta eléctrica. Debido a que las bombas se armaban antes del vuelo, el despegue era peligroso; las bombas no podían desecharse, y aterrizar con una bomba armada al regresar a la base era demasiado peligroso para contemplarlo. Como consecuencia, Violet Club no podía usarse en una alerta aérea [21] , o incluso volar a una base de dispersión remota.
Otros defectos de diseño se centraban en la exigencia de desmontar e inspeccionar cada seis meses, lo que llevaba tres semanas por arma y contaba con personal civil de la AWRE. La naturaleza inestable de la bomba exigía que el trabajo se hiciera in situ en las instalaciones de la RAF, lo que causaba considerables trastornos en las tareas operativas. Había tres razones principales para el desmontaje, que eran el deterioro de la bolsa de goma, la corrosión de las bolas de acero y el deterioro del explosivo de alto poder explosivo, que era propenso a agrietarse. El reemplazo del explosivo de alto poder explosivo de un arma costaría a la RAF más de 90.000 libras esterlinas ajustadas a los precios de 2006. [22]
Green Grass/Violet Club fue la primera arma desplegada en el Reino Unido en prescindir de los iniciadores de impacto o aplastamiento de polonio y berilio rudimentarios utilizados en Fat Man y otras armas estadounidenses tempranas junto con el Blue Danube y Red Beard británicos. En su lugar, utilizó un iniciador electrónico de neutrones (ENI) conocido como Blue Stone . Esto tenía la gran ventaja de ser ajustable, lo que permitía que la ráfaga de neutrones se disparara exactamente en el momento adecuado. Las alturas de la ráfaga de Green Grass se optimizaron para una sobrepresión máxima sin permitir el contacto de la bola de fuego con el suelo, o para maximizar el área del suelo sujeta a una sobrepresión de 6 psi; respectivamente, 3500 pies (1100 m) y 6200 pies (1900 m) sobre el nivel del suelo [23]. Se utilizó una espoleta barométrica, respaldada por una espoleta con temporizador de relojería ajustable [24] con espoletas de impacto como medida de seguridad final. La mayoría de estos mecanismos se originaron en Blue Danube, aunque se omitió la espoleta del altímetro del radar. [25] La energía eléctrica para estos mecanismos de detonación y los mecanismos de disparo del dispositivo de implosión de 72 lentes y 110 cm de diámetro provenía de acumuladores de plomo-ácido ubicados en la cola de la carcasa del Danubio Azul. Se trataba de baterías de motocicleta de seis voltios de origen comercial.
Green Grass tuvo dificultades para cumplir con el requisito de los Jefes de Estado Mayor de un arma de megatones provisional. Nunca se probó y, en un principio, AWRE estimó su rendimiento en 500 kt basándose en la prueba de 720 kt del Orange Herald y en pruebas no nucleares de la esfera de implosión de alto poder explosivo equipada con núcleos no fisionables. Un tal Sr. Challens de AWRE, que más tarde se convirtió en el Director de AWRE, afirmó entonces al Estado Mayor del Aire que
Se consideraba que un arma de medio megatón estaba en el rango de los megatones. [26] [27]
Un juego de palabras que más tarde volvió a atormentar a AWRE cuando estimaciones posteriores revisaron el rendimiento a 400 kt. Challens también declaró en nombre de AWRE que
AWRE estaba casi completamente seguro de que no ocurriría una explosión nuclear si las bolas estaban dentro, pero en ausencia de pruebas judiciales, no podía garantizarlo. [A 3]
La Real Fuerza Aérea no se mostró divertida, y los oficiales del Estado Mayor del Mando de Bombardeo criticaron a sus superiores con comentarios como éste. [28]
Este [minuto] significa que Violet Club y Yellow Sun Mk.1 no están en absoluto "en el rango de megatones", a pesar de las medidas extraordinarias adoptadas y los costos involucrados para lo que habíamos pensado que era una capacidad de megatones. Esto ... me llevó a creer que la producción de Green Grass debe reducirse. No puedo imaginar que ninguna organización comercial continúe comprando un dispositivo que no cumple con los requisitos de manera tan patente, o que se deje engañar sin protestar como el Ministerio del Aire ha sido engañado tan constantemente por AWRE.
Los altos mandos de la RAF creían que les habían vendido un producto defectuoso . Además, el arma no era segura en manos de la inexperta RAF.
Los motores de los aviones no deben funcionar con Violet Club cargado en el avión con el dispositivo de seguridad [de bolas de acero] colocado. Los motores no deben ponerse en marcha hasta que el arma esté preparada para una salida operativa real [para evitar que las bolas de acero vibren como una bolsa de gominolas]. [29]
... existe incertidumbre sobre los efectos del movimiento con las bolas insertadas. [30]
La quinta y última arma del Violet Club debía entregarse a la RAF a finales de mayo de 1959 [31] y todas fueron retiradas en 1960, pero en su forma Yellow Sun Mk.1 sobrevivieron hasta 1963, cuando todas fueron reemplazadas por Yellow Sun Mk.2 con ojivas Red Snow instaladas. Solo fueron utilizadas por el bombardero Avro Vulcan . [32]
Estas bombas de fisión de gran tamaño y muy sucias fueron las mayores bombas de fisión pura desplegadas [A 4] por cualquier estado, y a diferencia de sus predecesoras, Danubio Azul y Barba Roja, utilizaban HEU como material fisible en lugar de plutonio, la razón era principalmente económica. El costo del HEU para la Real Fuerza Aérea [ aclaración necesaria ] fue (a precios de 1958 a 1959) £ 19.200 por kg, con plutonio valuado en £ 143.000 por kg. [6] Aunque un arma de HEU necesitaba más material fisible para un rendimiento dado que un arma de plutonio, [33] el ahorro por arma era del orden de £ 22,7 millones a precios de 2006. Se construyeron treinta y siete ojivas Green Grass (doce como Violet Club) que ahorraron al Tesoro £ 840 millones. La influencia del Tesoro en la adquisición de armas no debe subestimarse: llega incluso al diseño de armas. Es evidente que la construcción de bombas de fisión de U-235, grandes y sucias, reportaba beneficios económicos, en lugar de armas de plutonio más limpias pero más caras, especialmente dada la escasez de plutonio. En 1958, la producción acumulada de plutonio de Gran Bretaña era de sólo 472,2 kg [34] y una parte de esa cantidad se vendía a Estados Unidos a cambio de uranio altamente enriquecido y otros artículos. Hasta 1958, la producción británica de uranio altamente enriquecido era de sólo 860 kg [35] , mientras que Estados Unidos suministraba al Reino Unido aproximadamente siete toneladas de uranio altamente enriquecido a partir de su proceso de producción menos costoso. De modo que el uranio altamente enriquecido utilizado para Green Grass se compraba a bajo precio a Estados Unidos, mientras que se vendía a este país el indeseado y costoso plutonio apto para armas.
Knobkerry, alias Green Grass, alias Interim Megaton Weapon, alias Violet Club y Yellow Sun Mk.1, tenía otra distinción. Fue la última arma nuclear completamente británica desplegada con las Fuerzas Armadas del Reino Unido. Las pruebas de armas termonucleares británicas de la Operación Grapple en la Isla Christmas en 1957-58 fueron el final de esta evolución. No hubo más diseños completamente nacionales. Gran Bretaña nunca desplegó una verdadera arma termonuclear de diseño completamente nacional. Todas las armas probadas en la Operación Grapple fueron abandonadas, porque AWRE ya no las necesitaba, aunque algunas de sus características sin duda se incorporaron a armas posteriores. Estos dispositivos tipo Granite eran todos dispositivos experimentales, que necesitaban ser desarrollados más a fondo para convertirse en ojivas confiables diseñadas por el Servicio, con un costo considerable en tiempo y dinero. Los diseños estadounidenses ofrecidos después de 1958 fueron completamente probados y diseñados, y baratos de producir. [36] Fueron fabricados en Gran Bretaña a partir de materiales británicos y planos estadounidenses. Eran propiedad británica y no había restricciones políticas estadounidenses sobre su uso, eran un trato favorable para el Tesoro, y Violet Club y Yellow Sun Mk.1 llenaron la brecha hasta que se pudieron fabricar los diseños estadounidenses.
Ivy King , la bomba nuclear de fisión pura más grande jamás probada por Estados Unidos.