早期的核弹才需要用到大型轰炸机来投送,后面随着核武器小型化技术的发展,核弹的体积和重量是越来越小,从上世纪50年代开始,如果不刻意追求爆炸当量的话,就已经开始出现可以用大口径火炮发射的核炮弹了,例如如下图所示,该型核炮弹是一枚典型的铀弹,以高丰度的浓缩铀-235为战斗部,直径280毫米,长度约为139.2厘米,重量为364~385千克,爆炸当量1.5万吨TNT。美国1952年4月份开始生产的W-9(MK-9)型核弹,就是一枚可以用280毫米火炮发射的核炮弹,
W-9型280毫米核炮弹
除此之外,后期还出现了W-9核炮弹的改进型W-19,仍然是280毫米口径,但是长度减小到了137厘米,重量更是只有272千克,爆炸当量则是从1.5~2万吨TNT不等。以及W32、W33这两款240毫米、204毫米口径的炮弹,甚至还有爆炸当量只有72吨TNT的W-48型155毫米核炮弹,如下图1所示。所以,其实从上世纪50年代开始,就已经有体积小、重量轻的低当量核武器了,再加上初代核武器受制于技术的原因,体积和重量确实非常感人,例如下图2中那两个代号分别为“小男孩”和“胖子”原子弹,重量分别是4.4吨和4.7吨,体积同样也非常大,除了使用轰炸机运输之外,根本就没有其他有效的投送手段。并不是所有的核弹都要用到轰炸机来投送,只是那个年代导弹技术还没有真正发展起来(50年代末美国和苏联才开始装备洲际导弹),核武器的远距离投送手段除了飞机之外可以说是别无他选,
图1:W48型155毫米核炮弹
图2:“小男孩”和“胖子”
而随着战后的科技大爆发,导弹技术的发展是一日千里,再加上氢弹的出现完美解决了核武器在“拥有小体积的同时,保证大当量”这个问题,所以到了今天,核武器最有效投送手段就是利用各种弹道导弹,加装了核战斗部的洲际弹道导弹也是目前为止人类造出来的威慑力最强的武器,没有之一,但是不要看洲际导弹是一个几十米高的大家伙,就以为它的载荷量有多大,其实大部分洲际导弹的有效载荷量也就几吨罢了,像目前载荷量最大的俄罗斯的R36M“撒旦”洲际弹道导弹,有效投送载荷也只有8.8吨,而洲际导弹上的战斗部基本上都是数量不等的分导式核弹头,但是核大国之间的导弹技术以及核武器小型化技术也有高低之分,所以,例如美国的三叉戟II-D5潜射洲际弹道导弹,理论上一枚导弹满负荷下最多可以携带12枚W88或者W76型热核弹头,和早期的核武器相比,这些热核弹头的体积和重量都很小,但是爆炸当量却很大,例如下图中的W88型热核弹头:洲际导弹可以携带的核弹头数量一般从6~12颗不等(弹头数量影响导弹射程)
W88型热核弹头
上图中的W88已经是加装了再入式整流罩的,它的爆炸当量达到了47.5万吨TNT,但是相对于爆炸当量,它的体量却很小,直径只有55厘米,长度175厘米,重量小于360千克(应该是加上了整流罩的重量),,而像这种“小体积、大当量”的热核武器,其实根本就用不着飞机来投送,而且核炸弹是上世纪40年代的产物,早就已经过时了,像,它对核装药的利用率是很低的,装了64千克的浓缩铀,实际上参与反应的却还不到1千克。W88也号称是目前世界上最先进的氢弹今天的洲际导弹一次性就能把十枚八枚的W88给投送出去,10枚W88的重量也不过3.6吨左右,总爆炸当量达到了475万吨TNT,但是最早的“小男孩”原子弹可是有着4.4吨的重量,爆炸当量却是只有1.5万吨TNT
三叉戟II-D5
那么,为什么早期的核武器体量会那么大呢?大到必须要用大型轰炸机类投送,原因主要有这几点,首先,第一代核武器是原子弹,原子弹的原理是利用重核裂变,而重核裂变的关键就在于临界质量,只有核材料达到临界质量后,链式反应才会发生,但起爆方式不管是使用“枪法”还是“内爆法”,在本质上都是利用外部烈性炸药爆炸产生的冲击波来使若干数量处于次临界质量核装药在瞬间达到临界质量,从而诱发链式反应,产生核爆炸,所以问题来了,就比如下图中的MK-18核弹:原子弹如果想要提高当量,那么就必须增加处于次临界质量的核材料的数量以及外部烈性炸药等起爆装置,这样一来,不仅仅核材料的利用率很低,核弹的体积和重量也会越来越大,
MK-18核弹
MK18是人类历史上试验过的威力最大的纯裂变核武器(代号“常青藤国王”),也就是原子弹,爆炸当量达到了50万吨TNT,但是体量也不小,重量8600磅(约3.9吨),长128英寸(约3.25米),宽60英寸1.5米,大家可以自己比划这玩意有多大,别说是那个年代了,就是今天,可能也只有俄罗斯的“撒旦”表示可以把它投送出去,除此之外,也只能用轰炸机来投送了。因此,MK18可以说是代表了原子弹威力的天花板了,继续提高威力完全没有任何的必要,体量过大不仅仅没有实战的价值,对核材料也是一种极大的浪费,造这玩意还不如造几颗氢弹来得实在,而氢弹的出现就完美地解决了核武器“体量和当量之间的矛盾”,使得原子弹可以在拥有小体积、小重量的同时,保证足够的爆炸当量,为后面用核武器来武装洲际导弹提供了可行性,拥有了比轰炸机更加有效和可靠的远距离核打击手段。