Цар-бо́мба або «Іван» (також виріб 602 або АН602, іноді помилково — РДС-202) — термоядерний заряд потужністю близько 50 Мт у тротиловому еквіваленті, розроблений у СРСР у середині 1950-х років групою фізиків під керівництвом академіка І. В. Курчатова. До складу групи входили Андрій Сахаров, Віктор Адамський, Юлій Харито́н, Юрій Бабаєв, Юрій Трунов, Юрій Смирнов та ін.
Параметри бомби: маса — 27 т, довжина — 8 м, ширина — 2 м. Маса парашутної системи — 800 кг.http://www.airwar.ru/enc/bomber/tu95v.html Ту-95В.
Випробовування бомби здійснено 30 жовтня 1961 року над островом Нова Земля. Спалах від вибуху було видно на відстані більш ніж 1000 км від місця випробування. Ядерний гриб діаметром близько 95 км піднявся на висоту 67 км. Вибухова хвиля тричі обігнула земну кулю. Іонізація атмосфери спричинила завади радіозв'язку.
Вибух був відносно «чистим»: дослідники з'явилися на місці вибуху через 2 год, при цьому радіоактивне забруднення практично не становило для них небезпеки. Однак, реакція термоядерного синтезу давала «швидкі» нейтрони, які перетворили багато атмосферного азоту на небезпечний для живих організмів радіоактивний вуглець (14С).
Цілі проєкту У середині 1950-х років США мали перевагу над СРСР у ядерних озброєннях. Хоча в СРСР на той час уже було створено термоядерні заряди, але не було необхідної їх різноманітності. Також не було ефективних засобів доставки ядерних зарядів до території США. СРСР не мав реальної можливості ядерного удару по США у відповідь.
Крім зовнішньополітичних та пропагандистських міркувань — відповісти на ядерний шантаж США — створення «Цар-бомби» вкладалося в концепцію ядерного стримування, прийняту в період керівництва країною Г. М. Маленковим та М. С. Хрущовим, яка зводилася до ядерного блефу, щоб створити видимість ядерної рівноваги.
Також 23 червня 1960 року вийшла постанова Ради Міністрів СРСР про створення надважкої балістичної ракети Н-1 (індекс ГРАУ — 11А52) з масою бойової частини 75 т (для порівняння — маса бойової частини випробуваної 1964 року МБР становила 14 т).
Відпрацювання нових конструкцій ядерних та термоядерних боєприпасів потребує проведення випробувань, у яких підтверджується працездатність пристрою, його безпека в аварійних ситуаціях та розрахункове енерговиділення під час вибуху.
Назва Офіційні назви: «виріб 602», «АН602».
Нині відмінність назв спричиняє плутанину, коли AH602 помилково ототожнюють з або РН202 (виробом 202). АН602 була модифікацією РН202. У листуванні для РН202 спочатку використовували позначення «РДС-202», «202» і «виріб В».)
Неофіційні назви — «Цар-бомба» і «Кузькина мать». Назва «Цар-бомба» підкреслює, що це найпотужніша зброя в історії. Назва «Кузькіна мать» з'явилося під враженням висловлювання М. С. Хрущова в розмові з віце-президентом США Річардом Ніксоном: «У нашому розпорядженні є засоби, які будуть мати для вас важкі наслідки. Ми вам !».
Розробка Розробка надпотужної бомби почалася 1956 року та проводилася у два етапи. На першому етапі, від 1956 до 1958 року, це був «виріб 202», розроблюваний у створеному незадовго до цього . Відповідно до офіційної історії інституту, наказ про створення НДІ в системі Міністерства середнього машинобудування СРСР підписано 5 квітня 1955 року, роботи в НДІ-1011 розпочато трохи пізніше.
На другому етапі розробки, від 1960 року до успішного випробування 1961 року, бомбу називали «виріб 602» і розробляли в КБ-11 (нині — ВНДІЕФ), вів розробку , крім нього фізичну схему розробляли А. Д. Сахаров, , , .
Виріб «202» (РДС-202) Після успішного випробування співробітники КБ-11 (Сахаров, Зельдович і ) виконали попередній розрахунок і 2 лютого 1956 року передали записку з оцінкою параметрів зарядів 150 Мт і можливістю збільшення потужності до 1 Гт ТЕ.
Після створення 1955 року другого ядерного центру — НДІ-1011, 1956 року постановою Ради міністрів СРСР перед ним було поставлено завдання розробити заряд надвеликої потужності, яке отримало назву «проєкт 202».
12 березня 1956 року прийнято проєкт Спільної Постанови ЦК КПРС та Ради Міністрів СРСР про підготовку та проведення випробування виробу 202. У проєкті планувалося розробити заряд на принципі виробу РДС-37 із потужністю 30 Мт ТЕ. РДС-202 проєктувалася з максимальним розрахунковим енерговиділенням 50 Мт, діаметром 2,1 м, довжиною 8 м, масою 26 т із парашутною системою та конструктивно узгодженою зі спеціально переобладнаним для її застосування літаком-носієм Ту-95-202.
6 червня 1956 року у звіті НДІ-1011 описано термоядерний пристрій РДС-202 з розрахунковою потужністю до 38 Мт за необхідних за завданням 20-30 Мт. Насправді цей пристрій розроблено з оцінною потужністю 15 Мт. Після випробувань виробів «40ГН», «245» та «205» його випробування визнано недоцільними та скасовано з різних причин.
РДС-202 було зібрано за принципом радіаційної імплозії, випробуваному раніше під час створення РДС-37. Оскільки в ній використовувався значно важчий основний енерговидільний модуль, ніж у РДС-37, то для його обтиснення було використано не один, а два первинних модулі (заряди), розташовані з двох протилежних боків від нього. Цю фізичну схему заряду пізніше використано й при конструюванні АН-602, але сам термоядерний заряд АН-602 (основний модуль енерговиділення) був новим. Термоядерний заряд РДС-202 був виготовлений 1956 року, планувався до випробувань 1957 року (але не був випробуваний), і того ж року закладений на зберігання. Через два роки після виготовлення РДС-202, у липні 1958 року, прийнято рішення про зняття його зі зберігання, демонтаж та використання вузлів автоматики та частин заряду для експериментальних робіт (наказ Міністерства середнього машинобудування від 23 травня 1957 р. № 277).
Виріб 602 (АН602) 1960 року в КБ-11 (нині — ВНДІЕФ) розпочато розробку термоядерного заряду з проєктною потужністю 100 Мт. У лютому 1961 року керівники КБ-11 надіслали до ЦК КПРС листа «Деякі питання розвитку ядерної зброї та способів її використання», де зокрема ставилося питання про доцільність розробки заряду потужністю 100 Мт. 10 липня 1961 року в ЦК КПРС відбулося обговорення, на якому Хрущов підтримав розробку та випробування надпотужної бомби.
Для прискорення роботи над АН602 використано розробки проєкту 202, при цьому АН602 не була перейменованою РН202, це був новий проєкт і розробляла його інша група. Заряд А602 був аналогом заряду Р202 із запровадженням деяких сучасних (на той час) технічних рішень. Використано технології, що збереглися, використано розроблений для виробу «202» літак-носій Ту-95-202, і концепцію забезпечення безпеки літака-носія під час вибуху термоядерної супербомби. Зокрема, в КБ-11 (ВНДІЕФ) взято вже виготовлені в НДІ-1011 (ВНДІТФ) шість корпусів для бомби проєкту 202 і використано розроблений для її випробувань комплекс обладнання. Також при її виготовленні використовували вивезені з ВНДІТФ у КБ-11 «кілька мішків документації» з розробки та планування випробувань виробу 202.
АН602 мала тристадійну конструкцію. Для обслуговування та радіаційної імплозії (обтиснення) основного термоядерного блока (третьої стадії) з розрахунковим внеском у потужність вибуху 50—100 Мт, у зв'язку з великим об'ємом заряду, була потрібна значна кількість рентгенівського випромінювання, яке не могли забезпечити ядерні заряди поділу. Тому, і у зв'язку з використанням основного термоядерного блоку (третьої стадії) у формі кулі, використовувалися не 1, а 2 двостадійних термоядерних заряди-ініціатори, розміщені з двох боків від основного термоядерного блока, в передній та задній частинах бомби, з розрахунковою потужністю вибуху кожного по 750 кт (їхній сумарний розрахунковий внесок у потужність вибуху — 1,5 Мт). Така схема тристадійного заряду дістала назву «біфілярна схема». Радіаційна імплозія запускала на третій стадії термоядерну реакцію (внесок у потужність вибуху — 50 Мт). На третій стадії, під час реакцій термоядерного синтезу, утворювалося багато швидких нейтронів, які можна було використати для поділу під їх дією ядер урану-238, що могло додати ще 50 Мт потужності, так що загальна розрахункова потужність АН602 могла становити 101,5 Мт .
Випробування повного, 100 Мт варіанту бомби відкинули через надзвичайно високий рівень радіоактивного забруднення, яке викликала б реакція поділу великої кількості урану на третій стадії. Тому А. Д. Сахаров запропонував для випробування використати в основному термоядерному модулі бомби (третьої стадії) замість U238 ядерно-пасивний матеріал свинець що знизило потужність бомби до 50 Мт ТЕ, і, крім зниження кількості радіоактивних уламків поділу, дозволило уникнути торкання вогняною кулею земної поверхні, це виключило радіоактивне зараження ґрунту та підняття великої кількості радіоактивного пилу в атмосферу.
У конструкції АН602 використано багато технічних нововведень. Термоядерний заряд виконано за «біфілярною» схемою — радіаційна імплозія основного термоядерного блока проводилась із двох протилежних боків. Для цього в передній та задній частинах бомби розмістили два двостадійні термоядерні заряди-ініціатори, для яких забезпечувався синхронний, з різницею не більше 0,1 мкс, підрив атомних ініціаторів (тригерів). Ці заряди проводили рентгенівське обтискання основного термоядерного заряду. Щоб забезпечити синхронний підрив атомних зарядів ініціаторів із потрібною точністю, серійний блок автоматики підриву доопрацювали в КБ-25 (нині ). Також, в останні дні перед відправкою бомби на випробування, для симетричного обтиснення основного термоядерного блока (третього ступеня), на пропозицію А. Д. Сахарова, з двох боків від нього, з боку зарядів-ініціаторів, на внутрішній конусній поверхні корпуса заряду встановили свинцеві пояси завтовшки 60 мм.
Розробка літака-носія Для доставки бомби колектив під керівництвом Олександра Надашкевича 1955 року розробив модифікований варіант бомбардувальника Ту-95 — Ту-95В, інша назва Ту-95-202. Цей літак було виготовлено в єдиному примірнику.
Перші напрацювання з цієї теми розпочалися відразу після переговорів І. В. Курчатова восени 1954 року з А. М. Туполєвим, який призначив керівником теми свого заступника зі систем озброєння . Аналіз показав, що підвіска такої великої бомби вимагатиме серйозних змін у літаку. У першій половині 1955 року узгоджено габарити, вагу та розміщення АН202 в літаку. Як і передбачалося, маса бомби становила 15 % злітної маси носія, але через її розміри літак залишився без підвісних паливних баків. Для підвіски АН202 розроблено новий балковий утримувач на основі БД-206. Розроблений новий БД7-95-242 (БД-242) був значно вантажопідйомнішим за БД-206, він мав три бомбардувальні замки Дер5-6 вантажопідйомністю 9 т кожен. Три замки створили проблему безпечного скидання бомби і її було вирішено — електроавтоматика забезпечила синхронне відкриття всіх трьох замків.
17 березня 1956 року вийшла постанова Ради Міністрів СРСР № 357—228сс, згідно з якою ОКБ-156 мала розпочати переобладнання Ту-95 у носій ядерних бомб великої потужності. Ці роботи велися в ЛДІ МАП (Жуковський) від травня до вересня 1956 року. Потім Ту-95В був прийнятий замовником і переданий для проведення льотних випробувань, які велися (включно зі скиданням макета «супербомби») під керівництвом полковника С. М. Куликова до 1959 року і пройшли без особливих зауважень.
Носій «супербомби» було створено, та його реальні випробування відклали з політичних міркувань: Хрущов збирався до США, й у «холодної війни» настала пауза. Ту-95В перегнали на аеродром до Узина, де використовували як навчальний літак і вже не значився як бойова машина. 1961 року, з ухваленням рішення про випробування, на Ту-95В терміново замінили всі роз'єми в системі електроавтоматики скидання і зняли створки бомбовідсіку — реальна бомба за масою (26,5 тУ різних джерелах масу АН602 вказують від 24 до 27 т. Тут наведено дані з: , в тому числі маса парашутної системи — 0,8 т) і габаритами виявилася дещо більшою за макет (зокрема, тепер її вертикальний габарит перевищував висоту бомбовідсіку). Також літак покрили спеціальною світловідбивною фарбою білого кольору.