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主题:【原创】美国的核武库——从零到九十 -- 北京阿新

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家园 种花得宝

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家园 强帖留名!
家园 “胖子”真够胖的

直径60.25英寸

超过1.5米,躺在那都快赶上一人高了。

家园 哈哈,图表19很好玩。

“胖子”旁边站了个“瘦子”。

其实不太瘦,只因为赤膊站在胖子面前,格外显得瘦

据说为了测试远离爆心的冲击波,还是活人在深壕里用木棍挑着布条探出地面,结果全被撕碎。

即使美国那些创业的核试验基地,在早期,也是很简陋的。

家园 【原创】2. MK-4与W-4

MK-4是美国基于MK-Ⅲ Mod 0的基础上进行改进设计后的一种内爆法原子弹。很明显,进过对比,在早期,是内爆法获得了成功。

MK-Ⅲ是一种战时的权宜之计,采用手工打造与设计,一切都是为了战争的紧急需求。而MK-4则是采用了MK-Ⅲ的基本设计,包括材料、尺寸与核心组件,但是重新进行了整体设计,从而更安全,更便于生产。

MK-4直径60英寸,长128英寸,与MK-Ⅲ类似。它由于型号不同,重10800~10900磅。除了便于制造,MK-4还采用了飞行中插入的概念,一种在之后使用多年的核武器安全概念。一个关键组件放置在核弹外,直到投放前才由人工或机械插入其中。

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图表 20 MK-4型核航弹

MK-4不同型号使用浓缩铀或者钚作为核燃料,不同型号的MK-4有不同的当量,1、3.5、8、14、21、22与31千吨级。

MK-4总共生产了550枚。

MK-4的成功又催生出MK-6型核航弹,它们两者大体相似,但是MK-6做了很多改进。

W-4则是MK-4的派生型,长90英寸,直径60英寸,重6500磅,计划用于SM-62 “蛇鲨”巡航导弹的,但是从来没有被制造过,而且该计划与1951年被取消了。

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图表 21 飞行中的“蛇鲨”

家园 支持,送花

不过能不能写的稍微长一点啊,短了看着不解渴啊,谢谢!

家园 时间有些紧张,每篇都是抓零散空当写的
家园 【原创】3. MK-5核炸弹与W-5核弹头

MK-5型核炸弹与W-5型核弹头拥有同样的核武器核心设计,其项目开始于20世纪50年代初期,并服役于1952年到1963年间。

MK-5型的设计值得引人注目的,因为它是自1945年的“胖子”以来,美国第一个直径小于60英寸的生产型内爆式核武器,它的直径只有39英寸。MK-5使用了92点爆破式的内爆设计,并使用了混合铀/钚的裂变核心。

MK-5的核心与W-5核弹头都是直径39英寸,长76英寸,而完整的MK-5核炸弹则直径44英寸,长129~132英寸。不同型号的MK-5重量3025磅到3175磅,W-5核弹头则是2405磅到2650磅之间。

MK-5与W-5都是纯裂变武器,它们至少有4种基本型号的核心设计,武器当量分别为6000、16000、55000、60000、100000与120000吨TNT当量。

与其它的早期美国核武器设计相同,其裂变物质是与炸弹采用分离设计的,在飞行前再组装到一起,这项技术被称为“飞行中插入”(IFI)。MK-5有一个自动的IFI装置,可以自动将裂变物质核心从储存位置经炸弹头锥放入炸弹中。

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图表 22 头锥打开状态的MK-5

W-5是作为巡航导弹的战斗部而设计的,其用于MGM-1“斗牛士”和SSM-N-8“天狮星Ⅰ”型巡航导弹,曾计划用于GAM-63“无赖”式空对地导弹,但是该计划被取消了。这是第一种导弹战斗部核武器。

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图表 23 MGM-1“斗牛士”导弹

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图表 24 SSM-N-8 “天狮星Ⅰ”巡航导弹

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图表 25 计划被取消的GAM-63“无赖”空对地导弹

MK-5的各种型号共制造了140枚,其服役期是1952年到1963年,而W-5则为“斗牛士”导弹制造了35枚,为“天狮星Ⅰ”导弹制造了65枚,服役于1954到1963年间。在项目E计划中,有72枚MK-5由英国皇家空军的轰炸机携带,但是是由美国控制的。

家园 【原创】4. MK-6系列核弹

4. MK-6、MK-13/W-13、MK-18与MK-20系列

MK-6型核炸弹是早期核炸弹MK-3/MK-4系列的高当量减重改进型。

MK-6在1951年到1955年间制造,于1962年退出服役。一共制造了7种变型与不同版本,所有型号共制造了1100枚(恐怖的年代),一部分MK-4D被改进为MK-6 Mod 0型。

基本型的MK-6直接60英寸,长128英寸(与MK-4相同),重量则在7600~8500磅之间。

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图表 26 MK-6型核炸弹

早期的MK-6采用的是32点爆破的内爆式设计,这点与MK-3/4相同,而MK-6 Mod2及以后的型号则采用60点爆破的内爆式设计。

MK-6各变型的当量包括8000、26000、80000、154000以及160000吨级TNT当量。

MK-13型核炸弹与W-13核弹头则是MK-6核炸弹的高当量改进型,是1951年到1954年间美国的一种实验性设计。MK-13有着与MK-6相似的外形尺寸,直径61英寸,长128英寸,重7400磅,而W-13则小些,直径58英寸,长100英寸,重6000~6500磅。

Mk-13系列使用改进的92点爆破的内爆式设计,而类似的92点爆破式设计稍后也用于MK-6型核炸弹。

MK-13进行过一次核试验,是在1953年5月19日于内华达沙漠进行的“节点-结果”(Upshot-Knothole)系列实验中的“哈里”(Harry)实验,实验当量是32000吨级。

当MK-13接近可以生产的状态的时候,随着热核武器的进步,特别是1952年10月“常春藤-麦克”热核武器实验的成功,使它马上就过时了。但是它还在继续进行研究(在第一次热核实验“常春藤-麦克”之后数月的那次“哈里”(Harry)实验),并设计了两种变型,不过MK-13从来没有被部署过。MK-13核炸弹计划最后于1953年8月被终止,而W-13核弹头计划也于一个月后被终止了。

MK-18型核炸弹则是作为“超级裂变弹”而著名,其采用MK-13的92点爆破内爆式设计,是美国所制造的威力最大的纯裂变弹。它的当量达到了50万吨。由著名的Ted Taylor领导的团队所设计。

MK-18使用了一个重达60kg的高浓缩铀内核取代了MK-13的铀/钚混合内核,对于天然铀来说,它集中了四倍于临界质量的铀,因此很不安全,甚至一个雷管的意外爆炸(一共有92个爆点即有92个雷管),都会导致严重的爆炸事故(爆炸能量超过千吨级)。因此使用了铝/硼保护层来减少意外的发生,并取消了一些使用前的装配步骤。

MK-18在太平洋埃尼威托克岛进行过一次核试验,时间是1952年11月16日,实验代号是“常青藤-金”( Ivy King)。这是一次成功的全当量实验,而且是历史上威力最大的一次纯裂变弹实验。当时MK-18由一架B-36投放的。

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图表 27 MK-18的“常青藤-金”( Ivy King)

从1953年3月开始,美国开始部署MK-18核炸弹,总共制造、储存了90枚(包含2种型号)。由于热核武器在50年代中期的发展,MK-18只使用了很短的时间,所有的MK-18很快就被改装成了低当量的MK-6 Mod 6型继续服役,并于1960年代早期退役。

MK-20是作为MK-13的后继来进行研究的,拥有与MK-13完全相同的外形尺寸与改进后的设计,重量减少到了6400磅。但是由于热核武器的发展,与MK-13同时被终止了发展。

家园 今天时间多些,写得不算少了吧?
家园 【原创】5. MK-7“托尔”与W-7

MK-7“托尔”(北欧神话中的雷神)是美国第一种进入服役的战术核航弹,它也是第一种被设计在“低空轰炸系统”(LABS,在F-105系列中提过这个玩意)使用上仰甩投方式投掷的武器,还是第一种用于三个军种的核武器(海陆空军均有装备)。MK-7经过Buster-Jangle系列核试验的检验。为了便于战斗轰炸机的外挂,MK-7使用了可收缩的稳定尾翼,而且采用可变威力的铀裂变弹设计,其裂变物质储存在独立的容器中,可以在起飞前再放入核航弹中。

MK-7长15.2英尺,直径2.5英尺,重1680磅,采用了92点爆破的内爆式核心设计,共包括10种不同的型号,威力根据型号不同包括:8000、19000、22000、300000、310000或者61000吨。

W-7型核弹头根据型号不同长54.8~56英寸,直径30~30.5英寸,重900~1100磅,其中用于奈基-大力士导弹的X1/X2型重970磅,用于“贝蒂”核深水炸弹的型号则为983磅。

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图表 28 MK-7核航弹

MK-7可以由多种飞机携带,包括空军的B-45“台风”、B-57“堪培拉”、F-84“雷电喷气”、F-100“超佩刀”、F-101“巫毒”,海军的道格拉斯A-1“天袭者”、A-3D“空中武士”、F-3D2B“天空骑士”、麦克唐纳F2H“女妖”、F-3H“恶魔”、北美的FJ-1“愤怒”。

MK-7作为核战斗部的型号W-7用途也很广泛,包括海军的Mark 90 “贝蒂”核深水炸弹,陆军的MGM-5A/B“下士”地对地导弹(威力可以在2000到40000吨级可选)、MGR-1“诚实的约翰”地对地火箭,还包括美国空军取消了的30.5英寸轰炸机核火箭计划(BOAR,Bureau of Ordnance Atomic Rocket or Bombardment Aircraft Rocket)。还曾计划用于奈基-大力士地空导弹上(W7-X1/X2型)。

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图表 29 BOAR火箭在中国湖试验场的试验画面

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图表 30 Mark 90 “贝蒂”核深水炸弹

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图表 31 MGM-5 “下士”地对地弹道导弹

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图表 32 MGR-1 “诚实的约翰”地对地火箭

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图表 33 MIM-14 “奈基-大力士”地空导弹

同时,通过Project E计划,MK-7通过北约提供给英国皇家空军,由英军的“堪培拉”轰炸机运载,并部署于德国,但是这些核航弹的控制权仍掌握在美国人手中。

MK-7制造的时间持续很长,从1952年7月一直坚持到了1963年2月,总共制造了1700~1800枚,最终于1967年全部退出了现役。


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家园 6. MK-8 Elsie、MK-10与MK-11

MK-8核炸弹可以看作是MK-1“小男孩”的延续。它的设计开始于1940年代末期,采用枪法核心设计,其采用多个可以快速组合达到临界质量的裂变材料(高浓缩铀)形成一个中空的大的裂变“靶”,并采用火药进行推进。

MK-8同样是早期的钻地弹,可以深入地面下一定距离后再引爆。据一个政府消息人士称,MK-8可以穿透22英尺(6.7m)的钢筋混凝土层,90英尺(27m)的硬砂层,120英尺(37m)的粘土层,或者穿透5英寸(13cm)的加固装甲钢板。

MK-8直径14.5英寸,根据型号不同,长116~132英寸,重3230~3280磅,威力25000~30000吨。

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图表 34 MK-8核航弹

MK-8总共只制造了40枚,服役期也只有1952年到1957年短短的5年。而且只有2种型号。

但是MK-8有两种重要的派生型,轻量化的MK-10与穿地型的MK-11。

MK-8在计划中也由用于核巡航导弹战斗部的核弹头型号W-8,计划用于海军的SSM-N-8“天狮星”,但是这个计划在1955年终止了。

MK-10型核航弹是轻量化的MK-8派生型,一样采用枪法式设计,但是与MK-8不同,它是地面或者空爆型的。计划中MK-10将是通用型核航弹,而不是MK-8那种钻地炸弹,因此它的昵称是“空爆Elise”。

MK-10直径12英寸,重1500或1750磅,设计威力12000至15000吨。

MK-10计划于1952年就被取消了,由更轻更节约裂变材料的MK-12所取代。

MK-11是MK-8的一种重要派生型,同样是一种穿地式核航弹。它同样是枪法设计,但是采用改进的高浓缩铀核心设计,由炸药将铀“子弹”射入靶中,从而达到临近质量从而引爆。

MK-11最初于1956年被制造出来,服役到1960年,并作为MK-91穿地炸弹储存。总共制造了40枚,一对一的取代而不是扩充MK-8核航弹的数量。它直径14英寸,长147英寸,重3210~3500磅,威力与MK-8相似,25000~30000吨级。

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图表 35 MK-11穿地核航弹

MK-11与MK-8采用相似的裂变武器设计,但是MK-11采用了更多更先进的外形设计,从而提高了穿透的能力。MK-8采用平面的头部,类似于鱼雷,而MK-11采用尖锥状的头部。

家园 大当量的裂变弹似乎是法国人的最爱

法国第一次核试验,1960年的“蓝色跳鼠”,就是一颗7万吨的裂变装置,是所有核国家的首次核试验当量最大的一次。

之后到1974年,法国在撒哈拉、南太平洋进行的核试验中有不少都是这种十几万吨的纯裂变弹。当然其中的一个原因是法国人的氢弹研制进展滞后(1960年后足足用了8年才爆炸第一颗氢弹,而且当量只有我们第一颗的1/3)。

家园 技术原因还是主要的~

毕竟威力加大到十几万吨级的裂变弹还是相对容易的

家园 有核弹的成本方面的资料吗?

维持庞大的核武库到底要花多少钱啊。

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