幻象

炸弹的轮廓

通过亚历克斯Wellerstein,2016年4月22日出版

你可能会认为核武器的爆炸部分是“武器”或“炸弹”,但在技术文献中,它有一个有趣的委婉名称:核武器“物理包。”这是原子弹发生“物理”的部分,也就是说,原子发生裂变和/或聚变并释放出以吨TNT当量计量的能量。

当然,在武器的这一部分和其他部分之间划一条线有点武断。外部引信和炸弹鳍通常不被视为物理包的一部分(用今天的说法,引信是“武装、引信和发射”系统的一部分)但是它们对武器的操作来说是至关重要的。我们通常不认为弹头和火箭推进剂是完全一样的东西,但是如果武器工作的话,它们都必须工作。我怀疑在“物理包”之间有许多情况。武器的其他部分有点模糊。但是,总的来说,这种区别对武器设计师来说似乎很有用,因为它可以让他们区分使用和维护方面的关注点或责任。

一些早期核武器变种的物理包剪影。《小男孩》(Mk-1)和《胖子》(Mk-3)都是根据约翰Coster-Mullen.所有的剪影肖像都是我画的,有些有点印象派风格。没有一个是一致的规模。

核武器的形状从一开始就是最秘密的方面之一。小男孩和胖子炸弹的外壳形状直到1960年才被解密.这只是部分因为对实际武器机密的担忧——到20世纪50年代,小男孩是一种枪支类型的武器,胖子是一种内爆武器,它们的大致尺寸和重量都是众所周知的。它们似乎被保密了这么长时间,部分原因是美国不想让人们过多关注对城市的轰炸,部分原因是我们不想惹恼或疏远日本人。

但这些形状很有启发性。武器的形状和大小限制了武器内部可能发生的情况,以及武器的摆放方式。如果你能在20世纪40年代看到胖子和小男孩的外壳,你就能很容易地推测出它们的功能。小男孩的外形很像枪型武器(又长又薄),而胖子显然有其他特点。如果你只知道一颗炸弹比另一颗更大更圆,如果你是个聪明的武器科学家,你可能就能推断出爆炸可能正在发生。特别是如果你能看到弹壳下面,那些明显放置的电线。

近年来,我们已经习惯于看到退役武器系统及其物理包的图片。大多数都很无聊,只是一些主题的变化。你有长筒,看起来像枪型设计。你有球体或平头球体,看起来像改进的内爆武器。然后你有子弹形状的球体附在圆柱体上,似乎表明Teller Ulam设计用于热核武器。

紧凑型热核弹头的轮廓。圆端是裂变成分,还是球形聚变成分?核弹迷们思考的事情。

在这个类别中有一些奇怪的东西,暗示着其他的设计。(当然,我们不需要依赖只是形状在这里-我们有其他文档告诉我们这些可能如何工作。)有一种战术裂变武器看起来像狭窄的圆柱体,但不是枪支类型的武器。这些被认为是某种形式的“线性内爆”,这在某种程度上弥补了内爆和火炮型设计之间的差距。

最近,人们想到这一切有两个原因:一个是几周前流传的金正恩的朝鲜照片,看起来是某种形式的小型化核弹头的弹道外壳部件. 我不认为这些照片告诉我们太多,即使我们认为它们不是完全伪造的(与朝鲜,你永远不知道).如果武器外壳是合法的,它看起来就像一个相当紧凑的内爆武器,没有二级(这并不意味着它不能有一些热核组件,但它限制了它可能的能量)。这本身就很有趣,尤其是因为你不是每天都能看到新核国家的假定物理包。

Pantex网站上的库存里程碑图。许多有趣的小形状。

库存里程碑图潘太克斯的网站。很多有趣的小形状。

我想到它的另一个原因是我偶然看到的一张图表潘太克斯的网站.在冷战期间,Pantex或多或少是一家核武器组装工厂,现在是一家装配厂。我的朋友,我的核专家同事,这张图表是在武器实验室使用了几年的图表上的一个变体斯蒂芬·施瓦茨在推特上指出,并展示了多年来各种核武器系统的基本轮廓(在这里是来自a的最新的吗2015年国家核安全管理局表示,但图像压缩更大,因此有点难以看到。)

对于重力炸弹,它们往往显示弹道弹壳的形状。对于导弹弹头和更奇特的武器(如特殊原子爆破弹药“基本上是核地雷-“特殊”名称真的有必要吗?),他们经常展示物理包。有些物理包看起来很奇怪。

图表中一些更奇怪、更具暗示性的形状。W30是一个核地雷;W52是一种紧凑型热核弹头;W54是Davy Crockett系统的弹头,W66是用于Sprint导弹系统的低产量热核武器。

有几个特别奇怪:

  • PowerPoint演示文稿

    填充错误是有意义的,还是只是一个错误?几个模糊的像素是否会让人过度解读?

    在Pantex的版本中(但不是其他版本),W59的特别之处在于它的底部有一个填充错误的圆圈。我想知道这是否是制作这些图形的矢量化过程中的人为产物,以及一些比预期更多的东西的定位指示。

  • W52的外观很奇怪。我不清楚那里发生了什么。
  • W30的轮廓很奇怪(有人在推特上打趣道:“史上最糟糕的俄罗斯方块”),尽管它是一款“原子拆迁弹药很可能只是向弹头展示了一些外围设备。
  • W-50的球面端(主端?)和圆柱端(副端?)之间的极端距离非常有趣。
  • W66弹头真的很奇怪——一个球体,里面有两个圆柱体。它会不会是一种“双炮”,一种通过一次发射两枚炮弹来缩短飞行距离的枪类武器?可能不会,因为它应该是热核的,但它是一种不寻常的弹头(非常低当量的热核),所以谁知道几何形状是什么。

据我所知,还有一些弹头的物理包从未展示过。例如,W76、W87和W88主要是作为再入飞行器展示的(我似乎记得在某处读到的“核时代的傻瓜帽”)。W76有两个有趣的表示,没有真正反馈的人关于物理包的大小/形状,但给出了它的顶部和底部极端相对于弹头中的其他硬件的指示,另一个描述非常薄的物理包我怀疑这实际上是代表性的(因为如果他们有很多额外的空间,我认为他们会使用它)。1.

一些更简单的形状——三角形、矩形和正方形,哦,天哪!

一些更简单的形状——三角形、矩形和正方形,哦,天哪!

我发现这些秘密形状的有趣之处在于,一方面,我想,人们不愿意解密,这有点容易理解。知道核弹头是什么形状最重要的公众利益是什么?这是一个很难论证的问题。这不会改变投票方式,也不会改变我们资助武器或其他任何东西的方式。而且人们可以看出对它们进行分类的原因——形状可以这些弹头可能使用了许多小技巧,使它们能够在如此紧凑的包装中产生如此大的爆炸。

另一方面,我认为,如果你看不到,就很难认真对待。让炸弹的形状远离公共领域对参与式民主的影响是否如此之小?这是否使人们不太可能将这些武器视为世界上真实的物体,而不是世界末日的隐喻?嗯,我不知道。它确实使这些弹头看起来比其他弹头更难以触及。这是一个令人信服的理由去解密它们的形状吗?可能不会。

作为一个站在安全围栏“错误的一边”的人,我确实感到有必要去寻找这些未知的形状——一种挑衅的冲动,想看到我不应该看到的东西,也许是在一次小小的反叛行动中。我怀疑它们看起来很无聊——外观上与,比如说,W80他们可以吗?-但否认的行为使他们内在地有趣。

  1. 一个有趣的事情是,一些网站似乎在混淆这些是弹头的情况下张贴了这些弹头的武装、引信和发射系统的照片。它们显然不是——它们不仅比例太小,而且完全匹配AF&F系统的解密照片(它们是引信/雷达,而不是物理包)。[]

7对“炸弹轮廓”的回应

  1. 雷纳托迪亚斯 说:

    很难理解为什么即使在今天,弹头的外部案例仍然是保密的。当然,已经拥有核能力的国家非常清楚这种武器的物理原理。一张炸弹的照片不会帮助任何国家获得炸弹。

  2. 艾伦·汤姆森 说:

    我现在找不到我的那本书,但IIRC在约翰·麦克菲的书里结合能曲线在参观阿尔伯克基核博物馆时,炸弹设计师泰德·泰勒(Ted Taylor)对其中一些展品表示惊讶,他说,“你可以通过观察这些形状来了解它们是如何工作的。”

    • 施瓦茨 说:

      好记性

      “我曾和特德·泰勒一起参观了阿尔伯克基的国家原子能博物馆。该博物馆自1969年以来一直向公众开放,但他从未去过。当我们走进博物馆的门时,他突然惊讶地吸了一口气。这是一个武器大厅,一个长而高的天花板房间,里面装满了裂变和聚变炸弹。它们悬挂在墙上天花板和地板上一共有四五十颗。一颗叫做马克61的炸弹悬挂在一个drogue降落伞上。它是一个大约十二英尺长的圆筒,直径一英尺。它旁边的一块匾额上写着:“马克61的产量在兆吨范围内。”

      泰勒说:“只要看看它,你就会知道氢弹设计的很多东西。哇,这个地方真了不起。”

      (《装订能量曲线》,1994年,再版,第146页)

  3. 乔恩·刘易斯 说:

    有趣的东西。保密似乎总是鼓励好奇的人。

    我想知道这些轮廓是否只是外壳,包括保险丝和其他部件的空间。

    物理包与武器的其他部分可能是所有权的结果。物理包属于能源部,而武器的其余部分是军用的,至少用于维护。

    在核武器方面使用“特殊”(如特殊原子爆破弹药)是正常的使用,至少对美国空军来说是这样。F-4的飞行手册中有关于“特殊储存”的描述,我写了一份关于“特殊武器文件”的审计报告(如果你了解特殊武器的移动过程,就会觉得很可怕)。

  4. Radbert Grimmig 说:

    我非常模糊地记得读到过类似于“开放式”双枪中子弹设计的内容,即允许临界质量在达到临界质量后不久“弹出”,目标是抑制爆炸当量。它可能使用了镅或其他一些“非经典”裂变燃料。这是早在互联网时代之前,可能是在一本科普类型的杂志上。

    这是我看到W66形状时想到的第一件事,这是为反弹道导弹设计的,“设计用来摧毁或禁用来袭的弹头使用中子通量”(维基百科)。

  5. 雷纳托迪亚斯 说:

    我记得在一本旧的科学杂志上读到过Pantex公司拆除B-61轰炸机的历史。我不知道历史是否准确,但它说B-61主炮是球形的,有32个雷管,内衬一个特殊的毯子,调节弹头的温度。

  6. 乔·范克里夫 说:

    我记得上世纪70年代初,在我父亲的陪同下,我还是一名高中生,在科特兰空军基地参观了国家原子博物馆,我的父亲在DASA/DNA战地司令部工作。那只是一座混凝土地板的建筑,还有许多武器模型;比现在的博物馆,现在被称为国家核科学博物馆,位于基地外的尤班克和南部。遗憾的是,该博物馆已经从最初记录核武器的目的“简化”了。

    几周前,在度假期间,我参观了亚利桑那州图森南部的泰坦2号导弹博物馆;在那里,他们有一个导弹W53弹头的模型,它是一个巨大的、肥大的圆柱体,一端有一个蘑菇状的突出物;插图显示了再入飞行器中的弹头,蘑菇端面对着远离的鼻子。我记得在其他地方关于潜射弹道导弹再入飞行器的讨论,飞行器的重心需要尽可能的向前,为了稳定;这意味着W53的圆柱形主体的质量最大,因为它面对着车辆的机头。我不知道蘑菇帽是干什么用的;可能是一个扁球体,或者可能是一个降落伞?人们只能猜测。

    乔V。

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