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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 受教

谢谢!

头两种我知道。第三种还是比较有意思的,很浪费。

家园 数值模拟不能完全代替核试验

内爆式的核弹,如果没有经过试验,很难确定能不能炸响

我理解,数值模拟没有办法完全代替核试验

不过,据说五个核大国都有次临界核试验

我还没搞清楚原理

家园 目前随着更强大的计算机的到来,计算越来越重要了

基本上可以模拟大部分结果,只是需要一些临界爆炸来验证数据

受教
家园 都是政治的需要

这样一种核武器可以适合更多场合的使用

家园 【原创】61. 狮鹫之爪——W84核弹头

冷战时期,双方为了自己的核反击能力,都是无所不用其极的,比如加强防护,比如增强机动能力。

美国率先投入了中程陆基机动巡航导弹系统——BGM-109G“狮鹫”(Gryphon)(GLMC),而为了武装它,研制了W84核弹头。1978年,由劳伦斯利福莫尔国家实验室开始设计,在1983年开始制造,到1988年1月停止制造时,共生产了300~350枚。

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图表 134 BGM-109G的发射车

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图表 135 BGM-109G巡航导弹

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图表 136 BGM-109G导弹与W84核弹头

W84核弹头与W80核弹头非常相似,都是从B61 Mod 3/4型核弹衍生而来,但它是一种可变威力的核弹头,可以根据目标的需要选择从200吨到15万吨。而且W84由于具备一定的战略核武器特征,因此使用了与B83类似的更高级的安全措施,具备8种安全措施,同时使用了钝感炸药,以避免意外的爆炸。为了研制W84的设计,美国曾于1984年8月2日,在内华达沙漠进行了一次地下核试验,爆炸威力大概2万吨当量。

W84核弹头直径13英寸,长34英寸,重388磅,比W80要重大概100磅。

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图表 137 劳伦斯利福莫尔国家实验室公布的W84的设计图片

虽然,根据中程导弹条约(INF),BGM-109G被拆除了,但是W84仍是美国核武库“持久储存”的一部分,具备随时投入作战的能力。

另外,当初的李文和事件,就与劳伦斯利福莫尔国家实验室以及W84核弹头的设计有关。

家园 【原创】62. 潘兴之剑——W85 / W86核弹头

80年代的时候,机动中程导弹非常流行,包括弹道导弹与巡航导弹,因为它们机动灵活,抗打击能力比较强,因而被认为是一种重要的反击武器,而得到了苏美两国的大力发展。其中,最著名的代表就是苏联的SS-20与美国的MGM-31C “潘兴II”。

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图表 138 MGM-31C“潘兴II”中程弹道导弹

而“潘兴Ⅱ”导弹装备的就是W85核弹头。最初的“潘兴Ⅰ/ⅠA”系列导弹装备的是W50核弹头,爆炸威力达到了50万吨当量,很明显,对于一种战术核武器来说,这个威力实在是太大了,因为这比许多战略核武器的威力都要大不少,从而限制了使用的条件。而“潘兴Ⅱ”导弹有着很高的命中精度(在1770km的最大射程上,命中精度达到30m CEP),使用了末段雷达制导的机动再入飞行器(MARV),因此只需要一个低当量的弹头,就可以完成同样的任务。当然,即使这种“低”当量的核弹头,其威力也远远大于在广岛、长崎所爆炸的老式核弹。

W85核弹头同样是基于B61核弹的衍生品,其设计参照了B61 Mod3/4型,但是采用升级了的安全措施。其直径13英寸,长42英寸,重880磅,爆炸威力可变(这是B61系列的特点),从5000~8万吨。

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图表 139 W85核弹头

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图表 140 美国能源部提供的W85核弹头图片

从1983年2月到1986年7月,总共生产了120枚W85核弹头,从1988年到1991年,根据INF条约的限制,逐步退出了服役,并改造成B61 Mod 10核弹重新进入美国空军服役。

而W86核弹头,则是为“潘兴Ⅱ”导弹所设计的穿地弹用核弹头,专门用于打击硬目标,但是由于“潘兴Ⅱ”导弹用途的改变,这个计划最终在1980年9月被取消了。

家园 【原创】63. 以和平的名义——W87核弹头

80年代是冷战最后的高潮,苏美双方竞相发展终极武器,这以多弹头分导式弹道导弹最为极致,苏联的SS-24,美国的LGM-118“MX / 和平卫士”代表了各自的最高水平,它们均可携带10枚以上的分导式核弹头,拥有极强的核反击能力。

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图表 141 圣彼得堡铁道博物馆中的SS-24发射车

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图表 142 LGM-118“MX / 和平卫士”弹道导弹

美国在1982年2月开始为计划中的MX洲际导弹设计相匹配的核弹头——W87,这项工作有劳伦斯利福莫尔国家实验室负责,1983年10月开始工程设计阶段,而到1986年7月开始了批量制造。1987年11月,改进型Mod1型开始设计,计划拥有47.5万吨的爆炸威力,用于MGM-134“侏儒”机动洲际弹道导弹,但是该计划于1988年7月被暂停,并于1992年1月被最终终止。W87的批量生产于1988年12月就结束了,一共制造了525枚。

W87核弹头是与MK21再入飞行器结合使用,MK21是原来民兵导弹的MK12A再入飞行器的改进型,其稍重些、稍高些,但价格更低廉。而W87采用了最新式的设计与更高的安全水平,其与洛斯阿拉莫斯国家实验室设计的W88核弹头相类似,其与高精度MX导弹的结合,使其成为一种有效的对付硬目标的武器。W87/MK21长68.9英寸,直径21.8英寸,核弹头重400~600磅,全重大概大于800磅。

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图表 143 MK21再入飞行器与MX导弹的末级

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图表 144 W87的结构示意图

W87核弹头采用标准的两段式爆炸原理,U238作为内衬层,泡沫塑料填充内核,其初始爆炸威力30万吨,但是通过更换更大的高浓缩铀部件,具备提升到47.5万吨的能力。不过,这种升级是否是经过完全测试并未可知,或者仅仅是在计划之中。

第一枚装备了10枚W87/MK21的MX导弹部署于1986年12月22日,是位于沃伦空军基地的经过加固的地下发射井中,并于1988年12月开始全面部署。随着START-II条约的签订,“和平卫士”导弹开始退出现役,W87也陆续进入储存状态。但是进入2007年,200枚W87/MK21开始再次部署,不过这次是由民兵III导弹携带,一枚导弹只携带一枚核弹头。

家园 W-87和W-88哪种更优秀一些?

从示意图上看,W-87没有采用非球型裂变初级,个头看上去比W-88要大一些。

另外有个特点,美国的这几种到目前为止最“新”的核弹头中,裂变物质所占比例都比较高,是不是因为要减小核弹头的体积,就必须增加它的份量?

50年代短暂出现的“干净”型热核武器后来就没看到有发展了。

家园 【原创】64. 海神的皇冠——W88核弹头

W88核弹头是美国最后一种投入生产的核武器,可以认为是美国最先进的核武器,是核武库里面的明珠。

W88是一种热核弹头,爆炸威力47.5万吨,由于采用先进的设计结构,其体积非常紧凑,是分导式弹道导弹的最佳搭档。20世纪70年代,洛斯阿拉莫斯国家实验室开始了W88核弹头的设计,这是为第二代“三叉戟”导弹配套的装备。1999年,洛斯阿拉莫斯的主任说道W88时,认为“这是美国最先进的核武器”。

三叉戟II导弹最多可以携带8枚W88/MK5,但是由于削减战略进攻武器条约(SORT)的限制,现在只部署4枚。

据一些信息的暗示,W88采用改进了的标准乌拉尔-泰勒式结构,两级爆炸原理。1999年,美国一份报纸报道,W88拥有一个长圆形(椭球体)的初级(代号Komodo),和一个球形的次级(代号Cursa),而这两者包含在一个花生形的反射层内。这种结构可以满足弹头的小型化需求。

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图表 145 推测的W88结构示意图

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图表 146 一个更详细的结构示意图

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图表 147 一张据说是W88的照片

采用这种结构的主要原因还是在于受到限制的外形尺寸。W88需要置于MK5再入飞行器中,其全长68.9英寸(1.75m),直接21.8英寸(55cm),重不大于800磅(360kg)。

同时,W88还采用了更加全面的安全管理机制,与钝感炸药,从而避免了意外的爆炸。

W89的批量生产开始于1989年4月,计划生产4000~5000枚,但是到了11月,它的生产就被匆忙结束了,仅仅生产了400枚。这是因为W88的生产工厂Rocky Flats被FBI突袭调查,被发现违反联邦法律非法排污,从而被巨额罚款并关闭。

虽然能源部进行了恢复W88生产的研究,但是最终,1992年1月29日,美国时任能源部部长Admiral Watkins,宣布终止恢复W88生产的努力。而现存的400枚W88则处于储存状态,可以随时部署于导弹之上。

但是20世纪90年代末期,由于发现W76核弹头有明显退化的迹象,W88的生产再次提上了议事日程。但是由于钚生产的中断,这项工程还在慢慢商议之中,何时能恢复还遥遥无期。

同时,美国人还认为中国窃取了W88的技术,发展了自己的小型化核弹头,由此引发了著名的“李文和”案件。

家园 实际上两种很相似

而且外形尺寸、重量都类似。只是W87的初始威力要低些。所以很难说谁更优秀,可以说技术上两者差不多。

家园 记得那个臭名昭著的考克斯报告中说中国偷了W88技术

不管真相如何,从侧面证实了中国已经有了和w88媲美的小型核弹技术

家园 唉,不知不觉中就快结束了
家园 关键是天朝的蛋蛋和W-88在

主要的结构上几乎完全一致,而这个独特的结构是小型化的关键。

所以美帝不忿了。

家园 可老美是咋知道的?真是天朝山寨的?
家园 兄弟,CIA的弟兄们也不光吃干饭呀。

是不是真是山寨的,我不知道。知道了也不说。

朱总消气的时候,不是说了吗,天下文章一大抄,谁抄的好水平高。 啊,这是我说的。朱总说:技术的发展是有其内在规律的,咱们殊途同归。你家的车四个轱辘,你不能说其他四个轱辘的车都是抄你家的,对吧。你们用我们发明的火药,不也没交专利费那吗。

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