– лабораторные наземные испытания отдельных узлов автоматики и лётные испытания в более сложных комплектациях изделия для проверки работоспособности элементов конструкции, системы автоматики и заряда в реальных условиях использования. Применительно к заряду в этих испытаниях предполагалось использовать модельные сборки для оценки синхронности срабатывания электродетонаторов (ЭД), макеты зарядов в инертном исполнении, а также в «штатном» варианте при замене центральной части (ЦЧ) из делящихся материалов (ДМ) на инертные;
– выполнение полётов для оценки безопасности взлётов и посадок с изделием со снаряжением капсюлями детонаторов (КД) инертных зарядов, а затем с зарядами в «штатной» комплектации с взрывчатыми веществами (ВВ) без ДМ.
Лётно-баллистические испытания первого бомбового изделия начались в первой половине 1948 года. С самолёта Ту-4 осуществлялось бомбометание массогабаритными макетами изделия на Ногинском полигоне (Московская обл.) 4-го управления ГК НИИ ВВС. К этому были привлечены лётчики-испытатели ЛИИ МАП Якимов А. П. и Мошковский С. Ф. С 1950 года начались работы и по изделию 501-М (применительно к новому заряду) в другом баллистическом корпусе, соответственно, меньших размера и массы.
Дальнейшие лётно-баллистические испытания изделия с «облагороженными» обводами корпуса и другими конструктивными уточнениями продолжались на базе 71-го Полигона ВВС. Внешнетраекторные измерения проводились с использованием кинотеодолитов. Затем были разработаны радиолокационные установки типа «Амур», «Кама», которые в комплексе с кинотеодолитами значительно расширили возможности проведения внешнетраекторных измерений.
После первого этапа лётно-баллистических испытаний на смену массогабаритным макетам пришли более усложнённые комплектации, которые позволяли получать данные по линейным ускорениям и вибрационным перегрузкам, действующим на изделие при его падении, а также получить более точные оценки по колебаниям и вращению. Для отработки и оценки аэробаллистики изделия 501, а также получения других траекторных характеристик потребовалось тридцать бомбометаний с самолёта-носителя Ту-4.
К отработке системы автоматики ядерного боеприпаса, содержащего заряд со взрывчатым веществом (ВВ) и делящимися материалами (ДМ), предъявлялись повышенные требования, поскольку требовалась выдача автоматики с высокой надёжностью инициирующих воздействий на заряд для реализации ядерного взрыва в заданной точке при боевом применении. Вместе с тем для обеспечения ядерной безопасности должна была исключаться возможность выдачи таких воздействий на заряд на всех других этапах цикла, в том числе при аварийных ситуациях и несанкционированных действиях.
В составе системы автоматики предусматривались её низковольтная часть, включавшая отдельные элементы предохранения и взведения с датчиками различных типов и источники питания, высоковольтная часть с устройствами подрыва и синхронного инициирования капсюлей детонаторов. Для надёжности в системе автоматики изделия предусматривалось резервирование – автоматика строилась по двухканальной схеме. Разрабатывались приборы и датчики, действующие на различных физических принципах: барометрическом, радиотехническом и временном.
Одной из задач при испытаниях были отработка и выбор наиболее подходящих источников питания. В состав автоматики по результатам испытаний были рекомендованы аккумуляторные батареи. Одновременно с источником питания испытывались электрозамки и чеки, надёжно отключающие питание от основной схемы:
– электрозамки (с криптостойкостью замков автомобильного типа) включались после подвески изделия на самолёт перед вылетом на задание; ключи от электрозамков каждого канала передавались командиру экипажа для использования при вынужденных посадках;
– чеки как элемент предохранения действовали до момента физического отделения изделия от самолёта. Обеспечивалась возможность аварийного сбрасывания изделия на «не-взрыв»: по команде экипажа изделие отделялось от самолёта с неизвлечёнными чеками и обесточенной схемой автоматики.
По схеме автоматики предусматривалось применение датчиков пусковой высоты, вырабатывающих команды на промежуточных высотах падения изделия, и датчиков критической высоты, дающих команду на взрыв изделия при достижении заданной высоты над целью.
В качестве датчиков пусковой высоты испытывались два прибора: один – барометрического типа, а второй – временного. Датчики критической высоты разрабатывались двух типов: радиолокационный и барометрический.
Важнейшая часть автоматики – высоковольтная система подрыва и синхронного инициирования. Особое внимание уделялось вопросам надёжности высоковольтных узлов и точности (одновременности) срабатывания капсюлей-детонаторов при обеспечении мер безопасности.