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东风31甲核导弹上所用新技术:氢弹小型化(组图) |
| www.sinoca.com 2009-10-07 网络 [复制链接] 字体：大 中 小 |
与第二代战略导弹配套的第二代核武器研制工作也始于20世纪70年代中期。中央专委提出我国第二代核武器的发展方向是小型、机动、突防、安全、可靠。国防科工委和二机部向九院下达了第二代核武器的研制任务。要实现这样的目标，氢弹核装置小型化、提高比威力是关键，不仅需在武器物理设计方面采用新的设计思想和新的结构，还必须在工程设计、材料科学、测试技术和加工技术等各个方面有所突破。科研人员把理论设计的任务分解成14个关键问题和34个技术难点。十四步一般指的是氢弹原理突破时总结的，与二代没有特指关系)依靠集体智慧各个击破，用人的智能拓展了计算机的功能，完成了精确的二维甚至三维问题（这个现在还没谱呢）的程序设计。
在新型炸药部件研制中，科研人员提出许多设想方案，从中选出5个方案组织进行多方探索研究对比，被称为“五朵金花”，最后优选主攻一个方案，有效解决了炸药部件的小型化问题，炸药重量和体积减到了只有原来的几十分之一。核材料部件的制造加工难度很大，而且核部件材料价值非常昂贵。经过群策群力，改造了工艺设备，创造了10多项国内首创技术，保证关键部件的铸造加工一次成功。
测试技术方面，针对地下核试验遇到的各种困难，研制和试验两方面人员协同攻关，不断解决了抗辐射、电磁干扰，提高信噪比等关键技术问题，建立和发展了一整套核测试新技术。
氢弹的小型化，关键是初级的小型化，需要采用助爆原理(初级已不是纯裂变弹)。所谓“助爆”，是指在裂变装置的中央加人少量的聚变材料，用低裂变威力引发聚变反应，使聚变反应放出高能中子再引起裂变，以此来提高初级的裂变材料利用效率，这是初级小型化的重要措施。助爆初级又分为“气体助爆”和“固体助爆” 两种形式。所谓的固体助爆是指聚变材料在武器中以氘氚化锂-6的形式存在，气体助爆指的是聚变材料在武器中以氘氚气体的形式存在。我国在DF-5核弹头中采用了固体助爆的初级，在第二代核武器中采用了气体助爆的初级。
由于助爆初级（尤其是气体助爆）涉及一系列复杂的物理过程，需要进行大量的模拟计算，并通过核试验加以验证，逐步摸清规律。我国的初级小型化核试验通过 1982年10月5日、1983年10月6日和1984年10月16日的三次试验，最终突破了气体助爆原理，九院为此获得1987年度国家科技进步特等奖。
次级小型化主要解决比威力与重量尺寸的权衡问题。次级由裂变材料和聚变材料组合而成。由于裂变材料(铀或钚)与聚变材料(氘化锂)的密度相差悬殊，同体积的铀或钚比氘化锂约重24倍。聚变燃料的完全燃烧放能约为同样重量裂变燃料的3倍。可见要减小体积就只有多用裂变材料(相应地增大了裂变份额的威力)；要减轻重量就少用裂变材料(相应地增大了聚变份额的威力)。因此次级小型化设计，要根据弹头的尺寸、重量要求加以权衡，尽可能满足提高比威力的要求。
20世纪80年代中期是我国第二代核武器研制的关键时刻，初级小型化原理已经突破，次级小型化的技术途径也已明确，我国的核武器距离世界先进水平只有一步之遥。美苏的核武器设计已接近理论极限，出于限制中国发展的政治需要，他们随时可能结束地下核试验，提出全面禁试。如果我国在核禁试前必须做的热试验没有做，该拿到的数据没有拿到，就会丧失时机，功亏一篑，造成不可弥补的巨大损失。于敏、胡仁宇、胡思得在1996年发表的文章中回顾：“严峻的形势，使邓稼先万分焦急。他不顾重病缠身，亲自组织研究讨论，起草给中央的报告，申述意见和建议。……提出了争取时机，加快步伐的战略建议以及需要集中力量攻克的主要目标，并且非常详细地列出达到这些目标的具体途径和措施。这是一份凝聚着稼先和他的同事们的心血和爱国热情，又十分客观、科学的建议书”。
1986年4月2日，由邓稼先和于敏署名的建议书完成，上交中央。中央很快就批准了他们的报告。同年7月29日，邓稼先病逝。随后，在国防科工委的组织下，抓紧制定了核武器加快发展的具体规划。广大科技人员以高度的紧迫感和责任感，团结协作，顽强奋战，决心闯出有自己特色的攀登之路，加大发展跨度。充分运用理论研究、实验研究和数值模拟等手段，进行科学论证，优选技术路线和攻关途径。
邓稼先
中国氢弹之父于敏
第二代核武器要真正做到武器化，确保安全、可靠、有效，满足部队要求和便于部队使用，还要进一步改进构型和小型化。为了适应小型化弹头的尖锥外形，把初级塞进鼻锥内，九院又研制了非球形构形的气体助爆初级，最终于1992年9月25日的核试验中取得成功。据美国人通过间谍手段获得的材料表明，该核装置的设计水平极高，仅比美国最先进的W88核弹头稍大。此次核试验中还采用了双轴针孔照像技术，标志着我国的核试验测试诊断达到了国际先进水平。
1992年，美国果然提出了全面核禁试的要求，中国中央和中央专委及时作出了“加快核试验”重要决策。在“加快核试验”期间，按常规办法至少需要二至三次试验突破的重大技术，由于充分吸收各方面智慧，集思广益，反复论证，决定打破常规，三步并为一步走，并发展了减威力核装置的设计技术和测试技术，大大减少了试验次数，节约了时间和经费。
在1996年国际上达成《全面禁止核试验条约》之前，我国计划安排的有限几次加快试验任务，全部告捷，每一次试验都在技术上有重大突破和进步。1996年 7月29日，中国成功进行了最后一次地下核试验，随后宣布从次日起中国暂停核试验。两个月后的1996年9月29日，中国在联合国签署全面核禁试条约。（人大还没批准）
美苏为了称霸世界，研制的核武器性能多种多样，共研制上百种型号，形成庞大核武库，满足战略、战术的各种不同需要。我国的研制工作者着眼先进的设计思想和先进科学技术，集中力量研制有限的重点型号，有力粉碎大国的核垄断和核讹诈。在加快第二代核武器研制攻关中，以研制大幅度小型化、高比威力的核武器作为技术核心，集中各方面的智慧和力量，下苦功自主创新，只用了20次核试验，取得了小型化中三大里程碑式的技术突破，跨过了核大国上百次试验才能完成的历程。在核武器的安全性方面，我国也取得了重大突破。我国通过自主创新掌握了第二代核武器的核心技术，核武器物理设计达到了世界先进水平，与美俄处于同一档次，大大增强了我国自卫核威慑力量的有效性。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/
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