В 1953—1954 гг. началась разработка атомного заряда для торпеды Т-5, имевшей стандартный калибр. Требовалось существенно по сравнению с предыдущими разработками РДС-4 сократить габариты заряда. Разработчикам в КБ-11 предстояло решить непростую задачу. По результатам трех полигонных испытаний была выбрана конструкция заряда для торпеды. Этот заряд мощностью 3,5 кт 21 сентября 1955 г. был испытан в составе боевого зарядного отделения (БЗО) торпеды Т-5 в подводном положении в районе архипелага Новая Земля. (США к тому времени уже провели подводный атомный взрыв в районе атолла Бикини.) Документация на заряды БЗО для торпеды Т-5 была передана в серийное производство в 1957 г. Так появилась первая в стране торпеда с атомным зарядом. Затем КБ-11 совместно с КБ-25 приступило к созданию автономного специального боевого зарядного отделения (АСБЗО), которое могло бы использоваться в любой торпеде такого же калибра. В АСБЗО устанавливался облегченный заряд, разработанный на базе испытанного в 1955 г., с применением нового взрывчатого состава. В нем предусматривалось существенное расширение температурного диапазона эксплуатации. Эта работа потребовала исследований температурной прочности и стабильности взрывчатого состава в деталях в широком диапазоне температур, виброустойчивости и вибропрочности.
В 1954—1958 гг. в КБ-11 были отработаны образцы ядерных боеприпасов с ядерными и термоядерными зарядами, используемые для оснащения носителей ядерного оружия различного класса и назначения. Первым ядерным оружием подводных лодок стала торпеда Т-5 (разработчик заряда Б.Д. Бондаренко), затем ракета Р-11 ФМ и крылатая ракета. Первой баллистической ракетой с термоядерным зарядом для подводных лодок была Р-13, а с подводным стартом – Р-21.
В начале 1960-х годов в СССР начались работы по созданию тяжелой межконтинентальной баллистической ракеты Р-36, которая позже стала основой нашего ракетно-ядерного щита. В 1962 г. для моноблочного оснащения этой ракеты во ВНИИЭФе был разработан и успешно испытан термоядерный заряд сверхбольшой мощности (Б.Н. Козлов). Ядерные боеприпасы для ракеты тактического назначения «Луна-М» были разработаны в 1961—1979 гг., а в 1965—1968 гг. – боевые части различных мощности и назначения для высокоточного тактического ракетного комплекса «Точка-У».
Результатом участия ВНИИЭФа в разработке ядерного оружия является оснащение ядерными боеприпасами современных стратегических шахтных и подвижных комплексов РВСН (МР УР-100 НУТГХ, Р-36, Р-36МУТТХ, Р-36М2, РТ-23УТГХ, «Тополь», «Тополь-М»).
Ядерный заряд был модифицирован для размещения в зенитной управляемой ракете ЗУР-215 (тем самым решалась задача укрепления противовоздушной обороны страны). 19 января 1957 г. прошли успешные испытания новой разработки. Пуск ракеты с полигона Капустин Яр и взрыв (на высоте около 10 км) ядерного заряда явились заключительным этапом государственных летных испытаний ракеты ЗУР. Под действием взрыва два самолета-мишени Ил-28, управляемые по радио и находившиеся на расстоянии примерно 1000 м от эпицентра, были уничтожены. Заряд был запущен в серийное производство и впоследствии также использовался в комплексе с тактической пороховой баллистической ракетой «Марс» и тактической ракетой «Луна».
Со второй половины 1950-х годов номеклатура ядерных боеприпасов начала быстро расширяться. Были разработаны серия авиабомб, ядерные боеприпасы для первых баллистических ракет средней дальности, для первой крылатой ракеты и самолета-снаряда. Появились первые ядерные торпеды и первая зенитная управляемая ракета с ядерным боевым оснащением. Несколько позднее на вооружение поступили оперативно-тактические ракеты, атомный артиллерийский снаряд и атомная мина. В самом конце 1950-х годов на боевое дежурство встали и стратегические межконтинентальные ракеты. Они должны были нести новые, гораздо более мощные заряды – термоядерные. Первым (одноступенчатым) зарядом такого типа стал заряд РДС-6с мощностью 400 кт, испытанный 12 августа 1953 г.
Успехи специалистов КБ-11 дали стране принципиальную возможность при необходимости быстро наращивать ядерный арсенал. Его основной составляющей стали термоядерные заряды, серийное производство которых началось после испытания РДС-37 мощностью 1,6 Мт, успешно прошедшего 22 ноября 1955 г. Это было самое мощное ядерное испытание на бывшем Семипалатинском полигоне. Эта разработка легла в основу нескольких термоядерных зарядов для боевого оснащения следующих носителей:
• межконтинентальной стратегической ракеты Р-7;
• стратегической ракеты среднего радиуса Р-12;
• морской ракеты Р-13;
• тяжелых бомбардировщиков Ту-16, Ил-28;
• межконтинентальных крылатых ракет «Буран» и «Буря».
22 февраля 1958 г., успешно прошел испытания двухступенчатый термоядерный заряд усовершенствованной физической схемы, получивший номер 49. Этот заряд позволил увеличить удельную мощность термоядерных зарядов при увеличении плотности компоновки и уменьшении габаритов. Так было положено начало созданию термоядерных зарядов второго поколения.
