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小男孩、胖子和巨神——輻射中出現(xiàn)的核武器原型(其二)

2019-10-16 05:35 作者:容克87G  | 我要投稿

在核大戰(zhàn)前夕,雖然彈道導(dǎo)彈已然大行其道,但是以純空投形式進(jìn)行部署的核武器仍在服役。據(jù)悉,目前已知在最為夸張的核炸 彈被認(rèn)為具有兆噸級(jí)的爆炸當(dāng)量,在位于華盛頓特區(qū)廢土的康斯坦丁要塞中仍然大量地存放著這種編號(hào)為C-23的武器,甚至還有一個(gè)定居點(diǎn)因?yàn)檎行挠幸活w戰(zhàn)前遺留至今的該型核彈而被冠以兆噸鎮(zhèn)的名字。

康斯坦丁要塞中儲(chǔ)存的核彈
兆噸鎮(zhèn)中心的戰(zhàn)前核彈

在戰(zhàn)前美國(guó)還裝備有一種MK.28型核炸 彈,它的輪廓和首都廢土常見(jiàn)的C-23核炸 彈有些形似,但是尺寸顯然天差地別。在戰(zhàn)前,美國(guó)曾經(jīng)試圖將這種核炸 彈的戰(zhàn)斗部拆卸出來(lái)和彈道導(dǎo)彈結(jié)合到一起以提升自己的核武庫(kù)戰(zhàn)斗能力,因此有大批MK.28被運(yùn)送到警戒者基地進(jìn)行測(cè)試,但在測(cè)試最終完成之前核大戰(zhàn)就已經(jīng)爆發(fā),警戒者營(yíng)地周邊區(qū)域全部被高強(qiáng)度的核輻射所籠罩,在核戰(zhàn)后的兩個(gè)多世紀(jì)里甚少有人敢于踏入這片被后來(lái)人稱為“發(fā)光?!钡膮^(qū)域,因此這個(gè)強(qiáng)大的核武庫(kù)也就一直沒(méi)有受到外人的打擾——但凡事總會(huì)有例外,在廢土之上,一些勢(shì)力或是憑借著精良的裝備,或是憑借著宗教的狂熱,對(duì)探索此地并沒(méi)有那樣多的顧忌……

警戒者營(yíng)地中存放的MK.28型核炸 彈



可以肯定的是,不論是C-23還是后來(lái)的MK.28在技術(shù)上都和美國(guó)在實(shí)戰(zhàn)中使用的第二顆原子彈“胖子”有著深厚的淵源。如其名稱所屬,“胖子”的造型的確就是這樣地圓潤(rùn),和相對(duì)較為細(xì)長(zhǎng)的“小男孩”正好是兩個(gè)極端。

MK.28
C-23

除去C-23或是MK.28這樣的大家伙之外,在核大戰(zhàn)爆發(fā)前夕才開(kāi)發(fā)完成的肥男發(fā)射器不僅在彈藥的造型上,也在名稱上繼承了“胖子”的名號(hào)。

“胖子”

“胖子”是美國(guó)于1945年8月9日投放到長(zhǎng)崎的原子彈的代號(hào),它是目前為止人類戰(zhàn)爭(zhēng)史上第二枚應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)的核武器,它的爆炸也是人類歷史上制造的第三次核爆炸(前兩次分別為三位一體核試驗(yàn)和小男孩轟炸廣島)。這枚原子彈由洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室制造,采用钚元素作為裝藥,并最終由“博克斯卡”號(hào)B-29“超級(jí)空中堡壘”轟炸機(jī)投放到長(zhǎng)崎。

博克斯卡號(hào)轟炸機(jī)

“胖子”這個(gè)代號(hào)可以說(shuō)恰到好處地描繪了這顆原子彈的造型,它的正式編號(hào)則是MKIII。這顆原子彈采用內(nèi)爆式結(jié)構(gòu),以一個(gè)實(shí)心的钚核為核反應(yīng)裝藥?!芭肿印笔堑诙恫捎眠@種結(jié)構(gòu)的原子彈(第一枚是三位一體核試驗(yàn)中引 爆的“小工具”),在戰(zhàn)后于比基尼環(huán)礁處進(jìn)行的十字路口核試驗(yàn)中,美軍又測(cè)試了兩枚同樣構(gòu)型的核彈。至1947至1949年間,“胖子”型核彈共生產(chǎn)了約120枚,隨后更新型的MKIV核彈取代了它的位置。所有的“胖子”核彈均于1950年退役。

MKIV型核彈



先期決策:

1942年6月,在軍方正式接管戰(zhàn)時(shí)核研究之前,羅伯特·奧本海默在芝加哥舉行了一場(chǎng)會(huì)議,隨后的7月份他和其它科學(xué)家在加利福尼亞州的伯克利市也就相同話題進(jìn)行了討論。與會(huì)者在會(huì)選擇了槍式構(gòu)型(也就是“小男孩”采用的構(gòu)型)作為發(fā)展方向,但理查德·C·托爾曼提出了另一種構(gòu)想,也就是內(nèi)爆式構(gòu)型。只不過(guò),此時(shí)內(nèi)爆式構(gòu)型尚未引起特別大的關(guān)注。

在1942年時(shí),關(guān)于钚彈是否可行的爭(zhēng)論仍在進(jìn)行當(dāng)中,英國(guó)原子彈項(xiàng)目“合金管工程”的總監(jiān)華萊士·??怂乖?2月14號(hào)如是告知詹姆斯·布萊恩特·柯南特:“詹姆斯·查德威克已經(jīng)得出結(jié)論,因?yàn)殡s質(zhì)的存在,钚用于核武器的裂變材料并不可行。”柯南特隨即就相關(guān)話題分別咨詢了恩賴斯特·勞倫斯和亞瑟·康普頓,他的咨詢對(duì)象承認(rèn)伯克利和芝加哥的研究者都對(duì)這個(gè)問(wèn)題心知肚明,但也沒(méi)有現(xiàn)成的解決方案。柯南特隨后將此事告知曼哈頓工程的負(fù)責(zé)人萊斯利·理查德·格羅夫斯中將,后者隨即下令成立一個(gè)由勞倫斯、康普頓、奧本海默和麥克米蘭組成的特別委員會(huì)來(lái)研究這一問(wèn)題。委員會(huì)最終得出結(jié)論:只要钚的純度能夠提高,一切問(wèn)題都可以解決。

在1943年時(shí),奧本海默重新檢視了自己的研究方向,并仍然將主要精力放在槍式原子彈構(gòu)型上,但他還是在洛斯阿拉莫斯的實(shí)驗(yàn)室中成立了一個(gè)由賽特·內(nèi)德梅耶領(lǐng)導(dǎo)的E-5研究小組對(duì)內(nèi)爆式構(gòu)型進(jìn)行研究。理論上內(nèi)爆式構(gòu)型的原子彈的反應(yīng)效率要遠(yuǎn)高于槍式構(gòu)型,因?yàn)樵诟邏籂顟B(tài)下裂變材料的反應(yīng)會(huì)更加迅速——也就是會(huì)進(jìn)行的更加徹底。但此時(shí)槍式钚彈的研究仍然占據(jù)了钚彈項(xiàng)目的絕大多數(shù)精力,因?yàn)檫@一構(gòu)型存在的不確定性最小,而且其時(shí)尚有觀點(diǎn)認(rèn)為若研究成功則槍式構(gòu)型的鈾彈通過(guò)更換裝藥可以方便地改裝成钚彈。



命名:

槍式構(gòu)型和內(nèi)爆式構(gòu)型的钚彈分別被賦予了“瘦子”與“胖子”的綽號(hào)。這兩個(gè)名字都是奧本海默以前的學(xué)生,而今也同樣為曼哈頓工程效力的羅伯特·瑟伯爾所起,而命名的原因也實(shí)在是顯而易見(jiàn):“瘦子”就真的細(xì)細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng),而“胖子”也確實(shí)滾圓。前者的名字源自達(dá)希特·哈米特所著的偵探小說(shuō)《要命的瘦子》和同名系列電影,后者的名字則出自電影《馬耳他之鷹》中悉尼·格林斯特里特飾演的角色?!靶∧泻ⅰ边@個(gè)名字是備選方案之一,但在這里尚未被采用。當(dāng)然,我們都知道后來(lái)這個(gè)名字有多出名。

“瘦子”



研發(fā):

內(nèi)德梅耶放棄了由瑟伯爾和托爾曼提出的最初的拼接式的內(nèi)爆式原子彈方案,轉(zhuǎn)而尋求********外殼包裹著的中空球體。休伊·布萊德納、查爾斯·克里奇菲爾德和約翰·施特萊伯協(xié)助他一道進(jìn)行著這方面的研究。1943年6月,L.T.E.湯普森也被請(qǐng)來(lái)作為顧問(wèn),并與內(nèi)德梅耶討論了這個(gè)問(wèn)題。湯普森對(duì)于爆破施壓過(guò)程是否能夠做到精準(zhǔn)對(duì)稱有所疑慮,于是奧本海默安排內(nèi)德梅耶和艾德文·麥克米蘭前往國(guó)防研究委員會(huì)所轄的位于賓夕法尼亞洲布魯斯頓礦務(wù)局實(shí)驗(yàn)室附近的爆炸實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在那里他們將和喬治·基斯嘉科夫斯基的團(tuán)隊(duì)展開(kāi)合作。內(nèi)德梅耶在7月和8月間進(jìn)行的管道內(nèi)爆實(shí)驗(yàn)未取得成功,實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是在起爆后收獲一個(gè)整齊的圓柱體,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻只產(chǎn)生了一堆表面扭曲形同石礫的東西。此時(shí)內(nèi)德梅耶是唯一一個(gè)對(duì)內(nèi)爆構(gòu)型充滿信心的人,而他的這種熱忱成了推進(jìn)內(nèi)爆型原子彈項(xiàng)目的唯一動(dòng)力。

1943年9月,奧本海默將約翰·馮·諾依曼請(qǐng)到了洛斯阿拉莫斯檢視內(nèi)爆構(gòu)型。在細(xì)讀過(guò)內(nèi)德梅耶的研究報(bào)告并與愛(ài)德華·泰勒仔細(xì)討論之后,馮·諾依曼建議使用成型裝藥來(lái)包裹實(shí)心球體以繼續(xù)試驗(yàn),這樣不僅可以保證內(nèi)爆式構(gòu)型的核裂變材料能夠以比槍式構(gòu)型的組裝速度更快,也能夠極大地縮減核材料的用量(因?qū)嵭那蝮w密度遠(yuǎn)高于空心)。這個(gè)新模型的提出建立在這一理論基礎(chǔ)之上:在戰(zhàn)前泰勒曾經(jīng)和喬治·加莫夫一道研究過(guò)地核,對(duì)于高密度金屬在極大壓強(qiáng)下的壓縮現(xiàn)象有著充分的認(rèn)知。由是他認(rèn)為在常規(guī)炸 藥引爆之后,钚材料在如此壓力之下也會(huì)壓縮。這個(gè)對(duì)于更高效的核武器的設(shè)想打動(dòng)了奧本海默、泰勒還有漢斯·貝特,但他們?nèi)匀粵Q定先征求一下爆破專家的意見(jiàn)——基斯嘉科夫斯基的名字立刻蹦了出來(lái),他在1943年10月被邀請(qǐng)成為這一項(xiàng)目的顧問(wèn)。

至1944年4月為止,內(nèi)爆式構(gòu)型的原子彈項(xiàng)目始終被定為稱備用計(jì)劃。其時(shí)埃米利奧·塞格雷帶領(lǐng)的P-5研究小組在洛斯阿拉莫斯進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,產(chǎn)自位于橡樹(shù)嶺的X-10石墨堆和位于漢佛德的B反應(yīng)堆的钚材料含有钚-240同位素雜質(zhì),而產(chǎn)自環(huán)形加速器的钚材料中钚-240的含量要小得多。這種同位素有著比钚-239要大得多的自發(fā)裂變速率和輻射性,這意味著反應(yīng)堆產(chǎn)生的钚材料在達(dá)到臨界質(zhì)量之后很可能會(huì)不可控地自發(fā)引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。而反應(yīng)堆出產(chǎn)的钚材料無(wú)可避免地會(huì)混入這種雜質(zhì)。這就使得如果要采用槍式構(gòu)型,為避免钚材料自發(fā)產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),“槍管”的長(zhǎng)度必須要非常之長(zhǎng)以確保“彈”與“靶”分離——長(zhǎng)到?jīng)]有任何當(dāng)時(shí)服役的轟炸機(jī)能夠裝下的程度。由此,內(nèi)爆型構(gòu)型成為了钚彈唯一現(xiàn)實(shí)的構(gòu)型。

X-射線下內(nèi)爆式構(gòu)型的工作示意圖

在1944年7月17日于洛斯阿拉莫斯舉辦的會(huì)議上,采用槍式構(gòu)型的钚彈方案正式被認(rèn)定為不具備可行性,此后所有關(guān)于槍式構(gòu)型的研究將集中在使用濃縮鈾為核裝藥的“小男孩”上,而洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室將被重組并將所有的精力投入到內(nèi)爆式構(gòu)型的“胖子”身上。使用成型炸 藥來(lái)完成三維引爆的想法最初由詹姆斯·L·塔克提出,后由馮·諾依曼完善。為保證多處炸 藥同時(shí)引爆,路易斯·阿爾瓦雷斯和勞倫斯·約翰斯頓聯(lián)手研制了起爆時(shí)間更為精確電橋式電雷 管起爆裝置以取代老式的導(dǎo)爆索。羅伯特·克里斯蒂的計(jì)算結(jié)果則揭示了在亞臨界狀態(tài)下的實(shí)心钚球如何在受爆壓縮之后進(jìn)入臨界狀態(tài),由此極大地簡(jiǎn)化了項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)難度(早期的計(jì)算工作都是針對(duì)空心球殼的壓縮進(jìn)行的,顯然十分復(fù)雜)。在克里斯蒂的報(bào)告出爐之后,這種以實(shí)心钚球?yàn)楹诵牡奈淦骶捅粦蚍Q為“克里斯蒂的小工具”了。

現(xiàn)在,冶金學(xué)家頭疼的時(shí)候到了:如何將钚球澆筑成為一個(gè)球體并保證質(zhì)地的均勻十分不易。起初澆筑后钚球的密度不均被認(rèn)為是摻入雜質(zhì)之故,但隨后的研究表明在成型的钚球中存在多種金相:在室溫下存在的質(zhì)地較脆的α金相在較高溫度下會(huì)轉(zhuǎn)化為塑性較強(qiáng)的β金相,而在更高的300至500攝氏度(570至840華氏度)下還會(huì)有塑性更強(qiáng)的δ金相出現(xiàn)。最初的解決方案是在钚球中摻入鋁以確保它在室溫下金相的穩(wěn)定,但鋁在受到阿爾法粒子轟擊時(shí)會(huì)向外輻射中子,這很顯然會(huì)增大钚元素自發(fā)反應(yīng)的可能,因此后來(lái)冶金學(xué)家改而使用鎵作為金相穩(wěn)定的元素,將钚鎵合金球在高溫狀態(tài)下(穩(wěn)定在δ相)熱壓成球型。又有,因?yàn)轭性匾资芨g的特性,成型的钚球表面還鍍有一層鎳。

受當(dāng)時(shí)可用載具尺寸的影響,胖子的尺寸是受到一定限制的。在當(dāng)時(shí)能夠攜帶這種炸 彈的僅有英國(guó)的蘭開(kāi)斯特轟炸機(jī)和美國(guó)的B-29超級(jí)空中堡壘而已,而后者在二戰(zhàn)時(shí)乃是轟炸機(jī)發(fā)展的巔峰之作,在最大起飛重量、航程、航速、升限和生存能力方面已無(wú)出其右者,由此B-29成為了投放“胖子”的不二選擇。受B-29規(guī)格所限,“胖子”的尺寸和重量被限定在最大長(zhǎng)度11英尺(3.4米)、最大寬度5英尺(1.5米)、最大重量20000磅(9100千克)的范圍之內(nèi),在移除炸 彈導(dǎo)軌的情況下,彈體寬度的限制可以放寬到5.5英尺(1.7米)。

炸 彈的投放測(cè)試始于1944年3月,測(cè)試結(jié)果表面炸 彈超重,使得測(cè)試機(jī)“銀盤(pán)”進(jìn)行了一些改裝。高速攝像機(jī)拍攝到的畫(huà)面顯示,在高壓下炸 彈的尾翼并未展開(kāi),導(dǎo)致投放后彈體姿態(tài)不穩(wěn),于是各種穩(wěn)定裝置的測(cè)試隨之展開(kāi),直到最終一種綽號(hào)“加利福尼亞降落傘”的尾翼構(gòu)型被采用為止。這種構(gòu)型在彈體尾部設(shè)置有一個(gè)中空的方形框架,通過(guò)八片尾翼將框架與彈體連接到一起(四片尾翼垂直于框架,四片與框架成45°角)。在早期的投放測(cè)試中,“胖子”的模擬彈偏離了目標(biāo)約1867英尺(566米),但在駕駛員變得熟練之后,投彈的精度就高了很多,至6月時(shí),投彈的誤差已經(jīng)縮小到了最初的一半。

在轟炸長(zhǎng)崎的數(shù)周前,一枚“南瓜炸彈”(“胖子”的模擬彈,除去裝藥為常規(guī)炸藥之外其余諸如重量尺寸等參數(shù)均與“胖子”相同)被塞進(jìn)B-29轟炸機(jī)的彈艙用于轟炸測(cè)試

早期的Y-1222“胖子”模型整整使用了1500個(gè)螺栓才裝配到一起,這個(gè)模型在1944年12月份被Y-1291模型取代。新模型重新設(shè)計(jì)之處頗多,僅保留了原Y-1222的尾翼設(shè)計(jì)。隨后陸續(xù)出臺(tái)的模型有:配有72個(gè)雷 管的Y-1560、配有32個(gè)雷 管的Y-1561、配有132個(gè)雷 管的Y-1562和根本不配備雷 管僅作訓(xùn)練之用的Y-1563和Y-1654。最終的戰(zhàn)時(shí)設(shè)計(jì)Y-1561僅需90個(gè)螺栓就可裝配完畢。

1945年7月16日,Y-1561型“胖子”,也就是“小工具”,在新墨西哥州的測(cè)試場(chǎng)地中成功引爆,這就是著名的“三位一體”核試驗(yàn)。爆炸相當(dāng)于20千噸級(jí)的當(dāng)量(84TJ的能量)。在此次核試之后,“胖子”的設(shè)計(jì)又經(jīng)過(guò)了些許修改,但據(jù)菲利普·莫里森所述:“有一些重大的變化……但基本的那些東西差不多還是那樣。”



內(nèi)部構(gòu)造:

彈長(zhǎng)128英寸(3300毫米),彈徑60英寸(1500毫米),彈重10300磅(4700千克)。

①:AN219碰炸引信;
②:AN/APS-13測(cè)距雷達(dá);
③:裝有電池的隔板(為電引爆裝置供電);
④:X-單元,設(shè)置在常規(guī)裝藥旁的點(diǎn)火裝置;
⑤:固定“胖子”前后殼體的鉸鏈;
⑥:核裝置;
⑦:設(shè)備插板(雷達(dá)、氣壓開(kāi)關(guān)、計(jì)時(shí)器);
⑧:氣壓管集電環(huán);
⑨:“加利福尼亞降落傘”式尾翼(由0.2英寸/5.1mm鋁板制成)
“胖子”的內(nèi)部構(gòu)造示意圖
“胖子”的核心
“胖子”的外殼,可見(jiàn)前后拼接的殼體和正中連接的鉸鏈



起爆:

在接到起爆信號(hào)之后,包裹在最外層的常規(guī)炸藥就會(huì)被同時(shí)引爆,隨后較內(nèi)層的裝藥也被引爆,由此形成一個(gè)向內(nèi)的球形波,這個(gè)沖擊波并不直接抵達(dá)核裝置的核心,而是先向內(nèi)擠壓較為柔軟的鋁金屬層(由此可以最大限度消除沖擊波中存在的渦流干擾),鋁層繼續(xù)向內(nèi)運(yùn)動(dòng),擠壓核裝置的核心,最終使其密度達(dá)到初始狀態(tài)的兩倍之多——調(diào)制中子起爆器釋放自由中子,裂變反應(yīng)開(kāi)始,包裹著核心的貧鈾發(fā)射層保證了裂變反應(yīng)能夠更快速更充分地進(jìn)行。

在總共6.19千克(13.6磅)的核裝藥中有約1千克(2.2磅)發(fā)生了裂變反應(yīng),占總核裝藥的16%,在反應(yīng)中湮滅的質(zhì)量為1克(0.035盎司),釋放了21千噸當(dāng)量(88TJ)的能量。



轟炸長(zhǎng)崎:

長(zhǎng)崎上空的蘑菇云

首個(gè)钚核和它的調(diào)制中子引爆器一道被安置在菲利普·莫里森專門(mén)為其設(shè)計(jì)的鎂制野外設(shè)備輸送箱中,由阿伯爾塔工程(隸屬于曼哈頓工程)的送貨員雷米爾·施萊伯運(yùn)送。鎂材料被選中用作箱體的外殼是因?yàn)檫@種材料對(duì)中子的反射效率不高。隨后這個(gè)钚核于7月26日搭載第509混合飛行大隊(duì)第320運(yùn)輸機(jī)中隊(duì)所屬的C-54運(yùn)輸機(jī)起飛離開(kāi)科特蘭空軍基地,并于7月28日抵達(dá)位于天寧島的北部機(jī)場(chǎng)。三枚已經(jīng)搭載了常規(guī)裝藥的半裝配完成的“胖子”(F31、F32和F33)于同日分別由三架B-29轟炸機(jī)(隸屬于第509混合飛行大隊(duì)第393D轟炸機(jī)中隊(duì)的“Luke the Spook”、“Laggin' Dragon”和另一架隸屬于第216空軍基地的轟炸機(jī))搭載從科特蘭空軍基地起運(yùn)。在這三顆“胖子”的半成品中:F-31被拆解開(kāi)以檢查其中的零部件好確保其在實(shí)戰(zhàn)中的表現(xiàn)、F33于8月8日在天寧附近用于最后一次投彈演練,F(xiàn)32則被認(rèn)為是充作備用用途。

1945年8月,“胖子”在天寧島上裝配完畢,其核裝藥業(yè)已就位且隨時(shí)待發(fā)。在整個(gè)核裝置被放入航空炸彈的殼體當(dāng)中之后,整枚核彈被放上了推車,在它正式登機(jī)出發(fā)之前有近60個(gè)人跑來(lái)在它的彈體上簽名留念(其中包括海軍少將威廉·R·普內(nèi)爾、托馬斯·F·法雷爾準(zhǔn)將和威廉·S·帕森斯上尉),之后它才被推去博克斯卡號(hào)(以其機(jī)長(zhǎng)弗雷德里克·C·博克命名,但他和他的機(jī)組在本次任務(wù)中卻駕駛著另一架偉大藝術(shù)家號(hào)轟炸機(jī)隨行,博克斯卡號(hào)轟炸機(jī)則交由查爾斯·W·斯威尼少校帶領(lǐng)的機(jī)組操縱,海軍中校弗雷德里克·L·阿什沃思是此次任務(wù)的投彈手)轟炸機(jī)那兒裝入后者的彈艙。

1945年8月9日凌晨3點(diǎn)47分,博克斯卡號(hào)轟炸機(jī)攜“胖子”起飛升空,初始目標(biāo)被設(shè)定為小倉(cāng),備選目標(biāo)則是長(zhǎng)崎?!芭肿印贝藭r(shí)已經(jīng)處于激活狀態(tài),但是電氣保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)仍然處于綠燈狀態(tài)。起飛后10分鐘,阿什沃思將保險(xiǎn)狀態(tài)調(diào)整為“紅燈”,因斯威尼需要爬升至17000英尺(5200米)的高度以飛躍云層。在起飛前的檢查中,機(jī)械師曾告知斯威尼博克斯卡號(hào)轟炸機(jī)上有一個(gè)燃油泵出現(xiàn)了故障,飛機(jī)因此無(wú)法使用備用油箱中那640加侖(2400升)的燃料,這些燃油只能讓飛機(jī)就這樣帶著去日本上空兜一圈然后原樣帶回來(lái)——而且因?yàn)檫@些燃料實(shí)際上增加了飛機(jī)自重之故,它們不僅沒(méi)有為飛機(jī)的航程帶來(lái)任何好處,反而增大了可用燃料的消耗速度。更換燃油泵需要耗費(fèi)幾個(gè)小時(shí),將“胖子”轉(zhuǎn)移到另一架飛機(jī)上也是一樣——還很不安全,因?yàn)榇藭r(shí)的“胖子”已經(jīng)被激活了。保羅·蒂貝茲上校和斯威尼經(jīng)投票決定無(wú)視這個(gè)故障就這樣駕駛博克斯卡號(hào)轟炸機(jī)執(zhí)行任務(wù)。

“胖子”的首選目標(biāo)是小倉(cāng)市,但小倉(cāng)在前一日剛被224架B-29轟炸機(jī)用燃燒彈大規(guī)模轟炸過(guò),70%的城區(qū)被付之一炬,至轟炸機(jī)組抵達(dá)上空時(shí),小倉(cāng)市仍然是一副煙塵蔽日的景象,使得轟炸無(wú)法順利進(jìn)行。機(jī)組成員在50分鐘內(nèi)嘗試了三次投彈動(dòng)作,但是除了消耗燃料之外一無(wú)所獲,而且讓轟炸機(jī)反復(fù)在防衛(wèi)森嚴(yán)的小倉(cāng)市上空停留也并非明智之舉——第三次嘗試轟炸時(shí),日方的防空炮火已經(jīng)逼近轟炸機(jī)了,而監(jiān)聽(tīng)著日方通訊的雅各布·貝瑟少尉也報(bào)告稱聽(tīng)到日方地面發(fā)出的引導(dǎo)戰(zhàn)斗機(jī)接敵的通訊。

由此,小倉(cāng)逃過(guò)一劫,而長(zhǎng)崎則成為了機(jī)組的新目標(biāo)。長(zhǎng)崎的上空此時(shí)同樣也有云霧籠罩,因此阿什沃思命令斯威尼以雷達(dá)導(dǎo)航盲飛接近目標(biāo)。然而——就在最后一刻,投彈手凱爾米特·比漢上尉在云層中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)孔洞,于是乎炸 彈順利投下,此時(shí)的時(shí)間是當(dāng)?shù)貢r(shí)間11點(diǎn)02分。在經(jīng)過(guò)了歷時(shí)43秒的自由下落之后,“胖子”在距離地面1650英尺(500米)的高度爆炸。因云層遮蔽之故,炸 彈距離預(yù)定投放點(diǎn)整整偏離了近兩英里,因此爆炸產(chǎn)生的效果要稍遜于對(duì)廣島的核攻擊。

據(jù)估計(jì)約有35000至40000人直接死于對(duì)長(zhǎng)崎的核攻擊,而在之后的時(shí)間里因各種原因而死亡的人數(shù)把這個(gè)數(shù)字提升到了60000至80000人,相當(dāng)一部分是彈藥廠或工廠的工人。這些人的死因包括但不限于:核爆引發(fā)的二次災(zāi)害(火災(zāi)等)、燒傷、輻射病、輻射引發(fā)的白血病等。三菱公司(三菱公司所有的浦上兵工廠就是二戰(zhàn)時(shí)期日本海軍91式魚(yú)雷的生產(chǎn)商,偷襲珍珠港的日本海軍就是使用的這種魚(yú)雷)在該市的工業(yè)設(shè)施因這次核攻擊而完全停擺;造船廠需要三四個(gè)月才能恢復(fù)八成產(chǎn)能;鋼鐵廠恢復(fù)批量生產(chǎn)需要一年;兵工廠則需要15個(gè)月才能恢復(fù)六七成的產(chǎn)能。長(zhǎng)崎市的電力供應(yīng)被切斷,兩個(gè)月后才初步開(kāi)始恢復(fù),六個(gè)月后才恢復(fù)正常。

“胖子”爆炸后的效果



戰(zhàn)后發(fā)展:

在戰(zhàn)后又有兩枚Y-1561“胖子”原子彈被用于“十字路口”核試驗(yàn),第一枚被引爆的“胖子”被命名為“吉爾達(dá)”(名字出自麗塔·海沃斯在1946年上映的電影《吉爾達(dá)》中飾演的角色),它在偏離瞄準(zhǔn)點(diǎn)710碼(650米)的地方爆炸;第二枚被引爆的“胖子”被命名為“比基尼海倫”,它被拆除尾翼安裝在由潛艇指揮塔圍殼改裝而成的沉箱中在水深90英尺(27米)處引爆。它的正上方是參加測(cè)試的LSM-60號(hào)登陸艦。這兩枚“胖子”在爆炸時(shí)都相當(dāng)于約23千噸的當(dāng)量(96TJ)。

洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室和陸軍航空兵此時(shí)已經(jīng)開(kāi)始準(zhǔn)備改進(jìn)“胖子”的設(shè)計(jì)。其時(shí)的B-45、XB-46、XB-48和B-47轟炸機(jī)均具備攜帶“大滿貫”航彈的能力,它們的彈艙長(zhǎng)度都很長(zhǎng),但是寬度對(duì)于“胖子”而言卻有所不足。當(dāng)時(shí)美國(guó)唯二具備搭載“胖子”核彈能力的轟炸機(jī)僅有B-29和B-36而已。1945年9月,陸軍航空兵張口向洛斯阿拉莫斯提出了整整200顆“胖子”核彈的需求,但實(shí)際上當(dāng)時(shí)現(xiàn)存的钚核和成型裝藥球殼只剩下兩套。陸軍航空兵希望核彈的設(shè)計(jì)能夠更加方便生產(chǎn)、組裝、存放、運(yùn)輸和使用。由是戰(zhàn)時(shí)項(xiàng)目W-47被重新啟動(dòng),在1946年1月重新開(kāi)始投放測(cè)試。

MKIII Mod0型“胖子”核彈在1946年中葉應(yīng)上級(jí)命令投入生產(chǎn)。其高爆炸藥由索爾特維爾斯的實(shí)驗(yàn)工廠(曼哈頓工程為下屬的駱駝工程所設(shè))和另一個(gè)在愛(ài)荷華陸軍彈藥工廠處新設(shè)立的工廠提供,機(jī)械零件部分則來(lái)自巖島兵工廠。至1946年8月時(shí),科特蘭的陸軍機(jī)場(chǎng)處已經(jīng)儲(chǔ)備了50套“胖子”構(gòu)型的電子和機(jī)械設(shè)備,但可用的钚核卻只有九個(gè)。Mod0型“胖子”核彈的生產(chǎn)于1948年12月終止,至此時(shí)依舊只有53個(gè)钚核可用。Mod0型“胖子”核彈此后被Mod1型和Mod2型取代,后兩者包含了一系列改進(jìn),其中最重要的改進(jìn)是關(guān)于點(diǎn)火裝置的:現(xiàn)在它所使用的X-單元中的電容直到核彈被投下后才會(huì)開(kāi)始充電,如此這種核彈的安全性能得到了極大地提升。1949年3月至7月間,所有的Mod0型“胖子”核彈都暫時(shí)退役接受改裝,截至10月份,它們?nèi)珨?shù)被改裝成為Mod1型和2型。1947年至1949年間共有約120枚MKIII型“胖子”核彈加入了美國(guó)的核武庫(kù),隨后更新型的MK4型核彈出現(xiàn)取代了“胖子”的地位。所有的MKIII型“胖子”核彈都在1950年退出現(xiàn)役。

要使用MKIII型“胖子”核彈實(shí)施核打擊是很不容易的事情,戰(zhàn)備則更加艱難:由于設(shè)計(jì)固有的一些問(wèn)題,MKIII型“胖子”核彈上為引信供電的鉛酸電池只能保證36個(gè)小時(shí)的待機(jī)時(shí)間,而重新為電池充電需要花費(fèi)72個(gè)小時(shí)——并且需要將核彈完全拆解才能把電池拿出來(lái)。更糟糕的是,這種電池每隔九天就必須要取出一次,若不然則存在腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。除去電池外,钚核的存在也并不令人省心:從钚核處散發(fā)出的熱量使得钚核本身也不太可能長(zhǎng)期裝在核彈當(dāng)中,不然外面包裹著的常規(guī)裝藥就有被聚集的熱量損毀的風(fēng)險(xiǎn)。不出意外地,更換钚核也需要將核彈完全拆解開(kāi)來(lái),而拆解工作需要大概40至50名人員耗時(shí)56至72小時(shí)完成,耗時(shí)多少取決于工作人員的熟練程度。問(wèn)題是,在1948年6月時(shí),整個(gè)軍用特種武器計(jì)劃也僅僅下轄有三個(gè)這樣的工作小組而已。唯一有能力搭載這種核彈的載機(jī)是經(jīng)過(guò)改裝的銀盤(pán)B-29,而唯一能夠投放這種武器的地509轟炸機(jī)大隊(duì)——他們駐扎在位于新墨西哥州羅斯維爾的沃克空軍基地,這意味著他們還得先空手從駐地飛往桑迪亞基地搭載核彈,然后再飛越大洋前往可以發(fā)動(dòng)核打擊的海外基地。

由于間諜克勞斯·??怂梗鲓W多·霍爾和大衛(wèi)·格林格拉斯成功地將核武器的資料送回了蘇聯(lián),蘇聯(lián)試爆的首顆原子彈的構(gòu)造和“胖子”非常相似。這顆編號(hào)為RDS-1的核彈在1949年8月29日進(jìn)行的“初閃”核試驗(yàn)中成功引爆。

RDS-1



文章內(nèi)容源自維基百科詞條“Fat Man”:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fat_Man


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小男孩、胖子和巨神——輻射中出現(xiàn)的核武器原型(其二)的評(píng)論 (共 條)

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