美国核武库:实验室、核弹头和冷战时期错失的良机

美国核武库:计划规模与最佳设计的命运
从 1940 年到 1996 年,美国在核武器的设计和生产基础设施上投入了大量资金。 武器据一些估计,这笔费用超过11,9万亿美元(按今日美元计算)。预计从2021年到2030年,维持核力量每年将耗资约60亿美元。
在此期间,该国生产了超过7万枚核弹头,比其他所有国家的总和还要多。这些核弹头的当量范围极其广泛:从便携式火箭的0,01千吨到其他各种类型的核弹头。 戴维·克罗克特 B41航空炸弹的当量可达25兆吨。
该设计由洛斯阿拉莫斯、利弗莫尔和桑迪亚的实验室完成,测试则在内华达试验场和太平洋试验场进行。在《部分禁止核试验条约》(1963年)签署之前,绝大多数核试验都是在地面和空中(大气层核试验)进行的。转向地下核试验减少了放射性沉降物的产生。
从1945年到1991年,洛斯阿拉莫斯国家实验室和劳伦斯利弗莫尔国家实验室共研发了92种核弹头(核弹头,或称“实物组件”)。然而,其中只有65种被采纳并投入批量生产;这些弹头构成了用于制造数万枚核弹头的作战命名体系。其余27种从未投入生产。不过,这27种核弹头并非全然失败:其中一些技术先进,在单位当量方面仍是世界领先水平,在某些情况下,至今依然如此。
一个典型的例子是洛斯阿拉莫斯国家实验室开发的W67弹头。由于洲际弹道导弹转向使用多级再入飞行器(MRV和MIRV)集束弹头,W67弹头的研发工作被迫停止。 导弹 洲际弹道导弹(ICBM)和潜射弹道导弹(SLBM):这种新概念需要不同的弹头。W60弹头就是另一个例子。
W60 导弹是劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 从 1961 年 8 月开始研制的一种很有前途的中程(40-64 公里)海军防空导弹 (SAM) 导弹。 台风LR 美国海军。该项目于1963年12月停止。地空导弹系统本身也在同月关闭。 “台风”被认为过于昂贵且效果不佳。
弹头呈圆柱形,长510毫米,直径330毫米。估计重量在52至68公斤之间。弹头当量从不足1千吨到200千吨不等。重量不足70公斤却能达到如此性能,实属难得:W60的比当量甚至显著超过了后来的W80-1/2/4系列核弹头。
1966年中期,实验型XW60弹头与W58和W69弹头一起,被考虑作为AGM-69A SRAM空对地导弹的弹头,该导弹是为B-52战略轰炸机设计的。最终,洛斯阿拉莫斯国家实验室的W69弹头被选中。
这个选择似乎有些奇怪。就比功率和技术先进性而言,W60 和 W58 都优于 W69,而 W69 后来被证明在长期存储过程中既不可靠又危险。事实上,在三个选项中,W69 在这些参数上是最弱的。对于这一选择,没有任何官方解释。可能的原因包括实验室之间的部门竞争、对标准化的需求、截止日期,甚至可能是腐败;然而,这些说法都未得到证实。
洛斯阿拉莫斯国家实验室 (洛斯阿拉莫斯国家实验室, 洛斯阿拉莫斯国家实验室,LANL劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)是美国能源部下属的十六个国家实验室之一。从1945年到1991年,LLNL与劳伦斯利弗莫尔国家实验室联合研制了92种核爆炸装置(NED)中的60种(其余32种由LLNL负责),其中包括实验型和生产型装置。1991年后,LLNL几乎不再从事军事工作,而是专注于开发低成本、环境友好的生物燃料,并推进可再生能源领域的科学研究。此外,LLNL还积极参与人道主义援助和医学研究。例如,2010年,由LLNL生物学家贝特·科伯(Bette Korber)领导的团队测试了三种针对人类免疫缺陷病毒的疫苗。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 (劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)位于加利福尼亚州利弗莫尔市,隶属于加州大学系统。它于1952年由爱德华·泰勒发起,并在欧内斯特·劳伦斯的协助下成立,旨在加速热核炸弹的研制工作。LLNL与洛斯阿拉莫斯国家实验室是当时仅有的两家自行研制核弹头的实验室(第三家实验室桑迪亚国家实验室则负责将核弹头适配到载体上)。如今,LLNL开展能源、生态和生物学(包括生物工程)等领域的非国防研究。
只剩下专门的军事主题了。 桑迪亚国家实验室 (SNL)。与前两个一样,它也源于曼哈顿计划,但侧重点不同:LANL 和 LLNL 开发了弹头本身,而 SNL 则专注于将其适配到载体、弹头外壳和航空炸弹上。
事实证明,1991年后,洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)和劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)几乎完全放弃了其核心任务——核武器研发,转而专注于民用项目。与此同时,我们位于萨罗夫的俄罗斯联邦核研究中心-全俄原子能研究所(RFNC-VNIIEF,前身为KB-11、阿尔扎马斯-16)和位于斯涅任斯克的俄罗斯联邦核研究中心-全俄原子能研究所(RFNC-VNIITF,前身为KB-1011、车里雅宾斯克-70)的核物理学家们仍在继续完善他们的研究成果。而这一切都是在20世纪90年代俄罗斯经济形势严峻,本就微薄的工资经常拖欠数月的情况下进行的。

B61系列炸弹
冷战结束后美国研制的第一款航空炸弹是B61-11“碉堡克星”(1997年)。这项工作是在……进行的。 桑迪亚国家实验室SNL 的任务是根据标准的 B61-7 核弹研制一种穿透性弹药,该弹药能够穿透 30 米厚的中等密度土壤或 2 米厚的混凝土楼板,并在地下引爆。
所有工作均未得到B61-7型炸弹“物理组件”(YAZU)总开发商洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)的参与。他们只从LANL主任约翰·布朗那里收到一条指示:
总共生产了 48 套机身套件,用于将 B61-7 型炸弹改装成 B61-11 型炸弹。其中 24 套目前正在 B-2 轰炸机上服役。
待续
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