在卡普斯京亚尔试验场，探照灯被用于一种不同寻常的用途：它们不再是照明设备，而是配备了光学仪器。测试人员需要从三个方向确定位于高空大气层中的核爆炸点和测量仪器的位置。

一个载有角反射雷达的系留气球升至约20公里高空，下方悬挂着装有传感器的钢制容器。反射雷达将作为核弹头防空导弹的目标；容器则用于承受爆炸冲击并记录其关键参数。实验并未就此结束：另外两枚携带测量设备的导弹将飞越未来核云区域。其中一枚被设定在核云中心附近飞行——即爆炸后仅10秒。

1961年9月6日上午，莫斯科时间约9点，这枚11千吨级的核弹头在22.7公里高空引爆。由此，“风暴行动”的主要阶段正式开始。军方关注的是核弹头防空导弹对抗战略飞机集群攻击的有效性；科学家们需要测量决定此类拦截成功与否的破坏性因素。

献给莫斯科天空的“塔蒂亚娜”

20世纪50年代，美国战略轰炸机被认为是苏联城市的主要威胁：洲际导弹刚刚开始改变核对抗的格局，而重型轰炸机已经能够将原子弹投掷到远距离目标。

为了保护莫斯科，苏联研制了S-25“金雕”防空系统。该系统于1950年开始研发，并于1955年5月7日正式服役。在首都周围，两道防御环线共部署了56个防空导弹团。KB-1设计局是该系统的主要研发单位，亚历山大·安德烈耶维奇·拉斯普列京于1953年成为S-25的总设计师；地对空导弹则由谢苗·阿列克谢耶维奇·拉沃奇金领导的OKB-301设计局研制。

该系统能够同时攻击多个空中目标，但存在一个局限性：在攻击密集编队时，B-200轰炸机的制导系统分辨率可能不足以可靠地锁定单个目标。常规高爆破片弹头通过相对近距离的爆炸摧毁目标。核弹头则提供了另一种选择：一次爆炸即可覆盖大片区域，并同时摧毁数架轰炸机。1955年，S-25导弹的特殊改进型研制工作启动。

这个家族的称谓很容易混淆，所以最好将它们放在一起：

• B-300 是 S-25 导弹系统的通用名称；
• “207A”是配备常规弹头的系列型号之一；
• “215”导弹是基于该导弹研制的，设计用于使用核弹头（也曾使用过“207T”这个型号）；
• 207AT 是仪器遥测导弹，是测量设备的载体，而不是核作战导弹。

据军官回忆，“215”型导弹因其名称中的字母“T”而被昵称为“塔季扬娜”。S2型特种核弹头由尼古拉·列昂尼多维奇·杜霍夫的团队研制——自1954年起，他领导着KB-11设计局莫斯科第一分局，该分局于1956年改组为独立的KB-25设计局，即现在的尼古拉·列昂尼多维奇·杜霍夫全俄自动化研究所。S2型弹头重380公斤，“215”型导弹的弹体直径达650毫米。

容纳特种弹头的舱室采用恒温控制：隔热层和带自动开关控制的电加热器在导弹的储存和准备过程中维持设定温度。

其预期用途的规模出乎意料。据鲍曼莫斯科国立技术大学专家亚历山大·梅捷尔斯基、弗拉基米尔·马尔科夫和弗拉基米尔·普谢夫的研究，每个S-25防空导弹团都配备三枚装有特殊弹头的导弹——56个团共拥有168枚弹头。这不再是独立的实验型号，而是整个防空系统的标准武器。

然而，核储备并不意味着在发射场持续部署。曾在莫斯科附近特鲁多瓦亚军事城镇一个特种部队服役的维塔利·库普里亚诺维奇·库里尔奇克中校回忆说，装有特殊弹头的弹头储存在技术基地，只有在特殊时期才会交付给各团。他的部队由36名军官组成，在获得例行维护许可之前，他们花了几个月的时间研究这些特殊武器的设计。

库里尔奇克留下了一个独特的细节：维护工作由身穿白大褂、头戴军帽的军官完成，一名军官根据指令宣读操作步骤，第二名军官执行操作，第三名军官则负责监督操作的准确性。即使是众所周知的操作流程也禁止凭记忆执行——这种做法一旦出错，后果不堪设想。这枚核防空导弹本应保卫首都，但它本身也需要极其严格的操作。

此类发展的历史已经在文章《国内防空和导弹防御系统中的核弹头》中讨论过了。

初体验：两架伊尔-28

要了解1961年究竟在测试什么，让我们把时间倒回四年前。1957年1月19日，在卡普斯京亚尔试验场进行了特种防空导弹“215”（代号ZUR-215）的测试。在《驯服核心》一书中，这次发射被描述为该导弹国家飞行试验的最后阶段。一枚
10千吨级的核弹头在10.37公里高空引爆。导弹由一个通过降落伞下降的无线电应答器进行制导；防空雷达将其作为模拟目标进行跟踪。
两架无线电遥控的伊尔-28靶机（由量产飞机改装而成）位于爆炸区域。它们的飞行路线经过计算，使得爆炸瞬间，飞机距离爆炸中心分别约为500米和1000米；实际位置与计算位置略有偏差。

第一架飞机远离爆炸中心时起火。第二架飞机几乎迎着冲击波飞行，失去了一侧机翼。两架飞机均被击中。
与此同时，16个测量容器在空中通过降落伞下降。它们的仪器记录了冲击波压力、伽马射线、中子通量和光脉冲；伊尔-28飞机上的设备也将数据传输到地面。
实验证实了使用核防空导弹摧毁飞机的可能性，实验结果被用于确定空中目标的判定标准和杀伤区。但并非一切都按计划进行：第一排测量容器距离爆炸点的距离大约是预期的两倍，因此未能获得冲击最大区域的部分测量数据。

防空导弹的进一步研发需要在高空进行研究，因为高空空气密度显著降低，冲击波传播和辐射与大气相互作用也会发生变化。将十公里处的测试结果传递到二十或三十公里处是有风险的——1961年，这个问题是通过其他方法解决的。

气球下方有三个钢球

高空核试验综合体由亚历山大·尼古拉耶维奇·舒金院士领导。该项目汇集了军事人员、物理学家、火箭设计师和测量专家：研究一次爆炸需要协调地面和空中众多仪器的运行。

“风暴”行动使用了两种测量容器。

第一种是直径500毫米、表面涂有耐热涂层的耐用钢球。三个这样的容器被安装在距离角反射器75米和150米的气球悬挂装置上。它们内部装有伽马射线和中子通量传感器、过载计以及用于记录机身变形的仪器。

第二种是直径400毫米、高1500毫米的圆柱体。它们的设备用于测量穿透辐射、光脉冲和冲击波的压力。

这构成了一个测量目标，其中每个仪器负责测量爆炸的特定特征。但记录辐射或压力仅仅是任务的一半：还必须确定每个传感器与爆炸中心的精确距离。爆炸点和容器的位置是通过从三个方向拍摄的照片确定的——这就是探照灯的作用。

炸药几乎在预定高度引爆。气球设备记录了爆炸附近区域的破坏性因素；与此同时，该项目的另一部分——使用207AT仪器火箭进行的测量——也在进行中。

火箭在云层中测量到了什么

三枚防空导弹参与了“风暴行动”。其中一枚是特种作战导弹，携带核弹头；另外两枚是207AT仪器遥测导弹，携带测量设备。

这套设备测量了爆炸云中放射性裂变产物的伽马射线和β射线。第一枚导弹在爆炸后十秒从爆炸中心附近掠过，而第二枚导弹则从爆炸点下方两公里处掠过。测量程序已全部完成。

十秒后，最初的穿透性辐射脉冲已经停止，但放射性裂变产物仍然存在于云中，并持续释放辐射。这些仪器测量的是已形成的云中的辐射环境，而非爆炸瞬间的辐射环境。它们记录了两种类型的辐射——这两种辐射在空气中的衰减方式不同，因此可以结合这两种辐射来评估辐射场的性质。第二枚导弹提供了另一片空间区域的数据，而气球上的仪器则提供了爆炸附近区域的数据。

这些测量对于评估空中目标的受损情况至关重要：核拦截不仅会用冲击波摧毁飞机，还会用穿透性辐射影响机组人员和轰炸机上的核武器。将 207AT 火箭的读数与气球上的伽马射线和中子测量结果进行比较，可以显著改进对这种影响的估计。

你自己的爆炸与你自己的雷达

在“格罗扎”演习中，首次在核爆炸干扰下对207AT导弹进行了雷达观测。
这揭示了核防空概念本身固有的矛盾。防空系统必须探测目标、确定其坐标、提供导弹制导并监测结果，并在首次拦截后继续监视其他飞机。然而，核爆炸会干扰这一过程：辐射会使空气电离，高浓度自由电子区域会改变无线电波的传播条件，产生额外的反射，使目标跟踪更加复杂。
在多组轰炸机连续轰炸期间，这成为一个严重的问题：首次核拦截可能摧毁部分飞机，同时阻碍后续飞机的探测。这种旨在保护空域的武器本身却降低了其监视系统的性能——因此，测试人员在高空爆炸干扰下监测了两枚真实导弹的飞行，并测试了使用核弹头后雷达跟踪目标的可行性。

已公布的行动描述记录了这些观察结果，但没有提供结果：尚不清楚在整个飞行过程中是否保持了跟踪，以及干扰持续了多久。

从《暴风雨》到《雷霆》以及《K》系列

“格罗扎”试验成为一项更广泛的高空核爆炸研究计划的一部分。1961年10月6日，在卡普斯京亚尔进行了“雷霆”行动：一枚R-5弹道导弹携带了40千吨级的核弹头，并在41.3公里的高空引爆——几乎是“格罗扎”试验高度的两倍。此次试验再次使用了测量容器和特制的207AT导弹。该研究的目的之一是用于导弹防御：试验人员研究了伽马射线和中子在稀薄大气中的传播及其对远离爆炸中心的物体的影响。

下一阶段是“K”系列试验。1961年10月27日，“K-1”和“K-2”分别在150公里和300公里的高空进行了核爆炸试验；R-12弹道导弹携带了当量为1.2千吨级的核弹头。在那里，他们还探索了其他条件：高层大气电离、高空爆炸对雷达、通信以及未来导弹防御系统技术系统的影响。

其中一项实验在题为《两次发射间隔150秒：苏联为何在核弹发射后又发射了第二枚R-12》的文章中有所描述。

因此，这项最初旨在摧毁战略轰炸机的研究工作，逐渐扩展到更广泛的高度和物理过程。

哪些是既定的，哪些又是隐藏在幕后的

“格罗扎”试验改进了对穿透性辐射对飞机机组人员和核弹药的破坏性影响的评估，其测量计划也已全面实施。与此同时，在核爆炸干扰下进行了雷达观测。

然而，已发表的文献资料并未包含完整的测量剂量表、雷达干扰的定量特征，以及针对特定机型的计算破坏半径。此外，文献中也缺少圆柱形容器的布局图，仅列出了其尺寸和用途。

因此，仅凭弹头当量来判断特种防空导弹的作战效能是不可能的：结果取决于爆炸高度、与目标的距离、目标的防护以及目标之间的相对位置。此外，“格罗扎”试验与1957年的试验不同，并非使用真实靶机进行的试验。

1957年1月，苏联试验人员已证明，核防空导弹能够击落飞机。到 1961 年 9 月，他们已经开始测量闪光后的秒数、辐射通量和雷达观测条件——也就是说，他们正在检查这些火箭必须在哪些环境中运行。