核弹头武器化
由于技术发展不成熟，20世纪50年代美苏制造的核武器都比较笨重，一般在几吨重。重量大，体积就大，采用当时的运载工具投入实战较为困难。所以，这些看似威力无比的大家伙，真真正正地像毛主席说的那样，是个纸老虎。
1，原子弹的当量极限
原子弹是最先武器化的。战后人们更关心的是如何把原子弹的当量做得更大。（2万吨，有点吃不饱的感觉有没有？）
50年代初，美国在成功试验威力达50万吨的纯裂变原子弹后，开始致力于为裂变武器缩小体积、减轻重量的工作。实际上，对于原子弹而言，50万吨几乎是当量的上限了。
这里的极限不是理论极限，而是实际设计极限。要解释这个极限，就不得不看看原子弹的引爆原理了。
使用枪式引爆方式的小男孩，将一块低于临界质量的铀-235以炸药射向另一块处于低临界状态的铀-235，造成整块超临界质量的铀，引发核子连锁反应。理论上，原子弹当量是无限的，如果能用无数块处于临界质量以下的铀-235通过一些方式同时挤压在一起，理论上可以制造无限当量的原子弹。问题就在这里，一般是使用2块处于临界状态以下的铀-235来制造原子弹，因为块数多了就难以控制，无法保证多块铀-235被精确到同一时间一起压缩成同一块。
知道了原子弹的当量上限后，人们就不再寻求更大的当量了，转而更关心如何把它做得更精致。
燃鹅，原子弹的制造当量极限导致了其设计的复杂性和小型化难度。在不考虑对铀-235进行压缩（比如用烈性炸药）的情况下，引发核爆一定要使核材料达到临界质量。所以，一般而言，这个小型化又不是无限度地小。
当然了，这些对五大流氓而言不是难题，我国在1975年10月27日就试验了一枚深度小型化的原子弹，爆炸当量只有2500吨，对于这样的试验，核材料达到次临界条件就可以搞。
依靠高爆速炸药产生的内爆波实现超临界条件的“胖子”用的是钚-239（翻译过来太拗口了）。根本原理与“小男孩”相同，二者差异在引爆方式上。铀-235的临界质量是48公斤，钚-239则是10公斤。不论是铀还是钚，一般来说，原子弹最大当量不超过30WT。
2，做弹头，氢弹是首选
对于60年代的美苏而言，他们更关心地是如何在保证爆炸当量的情况下，缩小核弹头。由于原子弹小型化会减弱当量，次临界条件起爆技术条件更高，那就只能用氢弹了。
众所周知，氢弹的引爆要依靠原子弹来提供能量，也就是说，氢弹里面有个原子弹。所以，原子弹玩的不6，氢弹想都别想。
世界上只有五大流氓有氢弹。而全世界的氢弹却只有三种结构形式：美国的泰勒结构，苏联的萨哈罗夫结构（老美一直说是鹅毛通过“福克斯间谍案”从美国偷来的，萨哈罗夫结构和泰勒结构相似度99%，了解二者第一次试爆细节后，明眼人一眼就知道，萨哈罗夫结构要比泰勒结构精巧得多），中国的于敏结构（独创，自主知识产权（而且是获得老美承认的自主知识产权）真心佩服那个时代的人啊）
核聚变当量远远大于裂变当量。原子弹爆炸当量一般在十万吨级，而氢弹，百万吨级只是个起步价。
美国的第一枚氢弹重达62吨，可见当时的氢弹多么笨重。在战争时候，你总不能迂回到敌人后方，建个60米的钢架引爆氢弹吧？为此，在50-60年代，美苏争相将核弹武器化，使之走出试验场。
1958年美国人试验了两枚重量只有16千克，体积为28×30厘米的核弹头装置。1955-1962年，美国的核弹直径从1.55米减小到0.46米，质量从21吨减小到1吨。随着技术的成熟，制造的核弹头尺寸更小，重量更轻，效率更高。
B-41 (Mk-41)型氢弹是有史以来美国产量最高的热核武器，它更是美国当量重量比最高的核武器：4850公斤的弹头爆炸产生2500万吨当量。B-41在50年代末到60年代初大量装备部队
大伊万之后，核武器不再单纯地追求当量威力，而是向着轻便、小型化发展。这个图展示了美国核武器小型化的几个典型作品。
逐步小型化的核弹头，使得用导弹投送它们成为可能。
3，两弹结合
弹道导弹出现后，具有射程、速度、命中精度、携带能力等方面的明显优势，随即成为投掷核弹头的最理想工具。
例如安装在Atlas和Titan洲际导弹以及Thor（雷神）, Jupiter（木星）上的W-35（上图）重达1.5吨，核爆威力达到了200万吨当量。1958年定型量产的同样级别的W-49自重也仅有1.6吨。
资料来自“Complete List of All U.S. Nuclear Weapons”
一代、二代和三代早期型号的洲际导弹，都装备有一枚巨型当量的核弹头。
相比而言，W-35和W-49的当量级别只是苏联SS-9的零头。SS-9Ⅰ型携带一枚威力为2000万吨TNT当量的热核弹头，Ⅱ型更是将当量级别升级到了2500万吨（有史以来携带弹头威力最大的一款导弹）。
集束多弹头技术
1，从巨型炸弹到集束炸弹
导弹弹头的发展和常规炸弹没什么区别。一战、二战时期为了提高杀伤力，炸弹被造的越来越大。
大战时期，大量的男性上了战场，留在后方工厂里的绝大多数是女人，这些飞在战场上的巨型炮弹，就是出自她们之手。女人参加劳动提高了女人的社会地位，女权运动由此兴起。感兴趣的朋友可以看看肯·福莱特写的世纪三部曲，尤其是《巨人的陨落》
就像火箭一样，造小了很容易。但是比例每放大一倍，难度系数就是指数级地上升。世界大战期间最大的炮弹要数元首的古斯塔夫巨炮炮弹了。塞瓦斯托波尔要塞之后，这些炮弹也就没了用武之地。
古斯塔夫之后再也没有如此巨型的炮弹了。最大的炮往往被安装在战列舰上，口径一般也不过400mm（大和武藏另当别论）。倒是航空炸弹越造越大。
大的古斯塔夫用不了那就用小的呗。要说元首的工程师真不含糊，他们设计出了世界上第一枚集束炸弹，当时也经常被称作“蝴蝶炸弹”，采用2千克的SD-2反步兵杀爆弹。SD-2基本上奠定了现代集束弹药的工作原理。
战后集束炸弹在战场上既普遍又成熟精巧。其使用最为广泛的就是越南战争。
2，集束核弹头的提出
有句老话，前有车后有辙。
集束式多弹头的设想一点都不新鲜。只是在冷战初期，受到技术限制，每枚导弹只能携带1颗弹头。所以尽管曾有人提出一枚导弹携带多枚弹头的设想，但由于导弹载荷的重量和分离技术水平的限制而无法实现。
1957年和1958年，苏联和美国陆续成功发射卫星，航天技术的发展使得导弹载荷和不同载荷的分离技术问题得到初步解决，于是，多弹头（Multiple reentryvehicle，MRV）和分导式多弹头（Multipleindependentlyreentry vehicle ，MIRV）技术的发展再次被提了出来。
有了想法还不够，实现想法还需要一些动力。客观来说，美苏互相竞争就是在给彼此加油打气。
动力就是这么来的。
3，集束核弹头发展动因
第一个原因就是打击能力和发射成本之间的矛盾。简而言之，想打的地方太多，钱又不够。
要在第一轮核打击中彻底摧毁对方，美国瞄准的苏联目标中，涵盖了针对人口和工业中心进行饱和核覆盖的各种选择。然而直到1968年2月，扩容核武库并精简打击目标列表后仍然发现弹头数量不够。
在1961一1962年两年间，美国规划瞄准目标的民兵导弹数量时，曾发现目标总数超过了民兵导弹的实有数量。这就使得专家们自然而然地想到把单个导弹的有效载荷分成几个，其中每个都能按程序飞行，以数量较少的导弹来覆盖原有目标 。
当时摆在约翰逊面前有两个办法：一是增加采购费用和地下设备开支来部署更多的导弹；二是限制导弹发射器数目而增加弹头数量。
二者相比，采用集束式多弹头的花费要小得多。
因此，1964-1968年便成为集束/分导式多弹头的关键发展时期。以最少的费用来构成对较大范围的威慑，正是研制集束/分导式多弹头之目的所在。
一枚“木星”Jupiter C导弹正在做发射前的准备，Jupiter C携载单枚核弹头，1960年发射报价为1224.5万美元。在当时，这是笔很可观的费用。这还不算导弹发射井的建造费用和导弹的日常维护。如果把单弹头更换成集束弹头打击多个目标，消费比就会高得多。
第二个原因就是提高突防能力。
1965年1月，美国发现莫斯科和其他一些城市周围已部署有“橡皮套鞋”反弹道导弹，加之苏联塔林式防空导弹阵地本身就具有很强的反导能力，给“民兵”装上多弹头提高突防能力就势在必行了。
苏联的A-35“橡皮套鞋”（北约称作ABM－1“小羚羊”）反弹道导弹系统
“橡皮套鞋”是世界第一套反弹道导弹系统，早在1961年3月，苏联就进行了第一次导弹拦截试验并获得成功。
苏联人将“橡皮套鞋”部署在莫斯科周围。美国对苏联防空导弹的忌惮自不用多说，U-2高空侦察机就不止一次折在苏联的防空导弹手里。图中黑色实心的导弹表示的是已经部署了反导导弹的阵地，白色竖条表示将要部署的阵地。
此外，多弹头中掺杂诱饵弹头也是对付防空系统的一个好的办法。
既然是诱饵，就没必要造地和真的一样重，所以诱饵往往比较轻，结构简单，没有固定弹道。这些诱饵弹头具有弹头的一般性质，但是雷达反射面更大（如加装角反射器，高热量箔条等等）。
这艘加装角反射器的小船，在雷达上的反射面相当于大型军舰。图片来源：知乎鸑鷟鹓鶵
为了应对反导武器的分层突防，弹头在进入高空拦截区时就会被施放出来，当然了一起释放的还有诱饵弹。由于释放位置在大气层之外，空气密度和阻力很小，诱饵与真弹头具有相同的运动特性，就能以假乱真地迷惑对方，使对方难以识别真弹头，而造成高空拦截失效。
突破高空拦截区后，空气密度逐步增大，诱饵和真弹头的气动特性和质量不同，使得两者的运动特性产生明显的差别，诱饵弹甚至会在再入大气层过程中自动烧毁，这个时候就很容易分辨哪些是诱饵弹头哪些是真弹头。现代很多防空导弹都具备跟踪-筛选-打击多批次空中目标的能力，在一定程度上就源于此。
4，北极星A-3和SS-9
集束式多弹头：在导弹母弹舱内安装若干个子弹头，母弹和子弹头都没有制导能力，它们在弹载计算机程序设定的高度和速度同时分离释放。结构简单，它不需要太复杂的分离技术。当然，发射器的载荷要是有要求的。
洛克希德在1960年9月开始研发的北极星A-3导弹就采用了霰弹式多弹头结构，北极星A-3于1962年8月首次进行研制性飞行试验。
依靠弹射装置（弹簧）或小型固体火箭（后来改进型）提供一系列小速度增量，使三枚弹头从不同的方向落到预定目标的一定散布面内。这种简单的霰弹式结构是最早的多弹头再入飞行器(MRV)
“北极星A-3”导弹是北极星导弹的第二代，可携带三枚各为20万吨当量的弹头。
三枚弹头靠机械方式散开并再入以目标为中心的三角区内。由于这种分离不能调整，弹着区与飞行距离成函数关系，因此，系统的设计要求子弹头的最大分离间距不超过一座城市的范围，最小间距则要保证三枚弹头不被一枚拦截导弹所摧毁。结果就是弹头之间的距离定位达到一英里的数量级。
“北极星A-3”导弹先后装备5艘598级(“华盛顿”级)、5艘608级(“艾伦”级)和18艘616级(“拉菲特”级)导弹核潜艇，每艘潜艇装备16枚A-3。
眼见美国人把集束弹头装进潜艇在自家门前晃悠，苏联心里自然不是滋味。当时苏联的第四代洲际导弹还没挑起战略威慑的大梁。只能用现有的SS-9深度改进了。这个重担交给谁呢？
除了他，还有谁？
扬格利！
大难不死必有后福，赫鲁晓夫没有“处理”扬格利，毕竟死了那么多导弹专家，总得留个独苗吧。况且，扬格利还是总设计师。对美国人而言，扬格利的的出场只是个噩梦的开始。关于他的事迹，我们在《苏联陆基洲际弹道导弹（中）之——SS-17（疾行者）》已经介绍过了，不再赘述。建立在第聂伯彼得罗夫斯克的第586特种设计局（OKB-586）也叫杨格利设计局，1965年，改名为尤日诺耶南方设计局。南方设计局的产品占苏联航天领域的半壁江山还要多。上图为老586设计局大楼，这样古朴的苏式建筑在中国许多大学都能见到，它们是中苏历史的见证
5，一根烟救了一条命
关于1960年苏联导弹试验的巨大灾难，互联网上已经铺天盖地，就不再详述了。那场爆炸使得苏联陆军元帅涅杰林和160名导弹专家葬身火海。炸死元帅的SS-7导弹总设计师就是扬格利，当时犯烟瘾的扬格利进入了发射场下面的地下掩体抽烟。就在抽烟过程中，导弹爆炸，得益于地下掩体的保护，杨格利成为爆点附近唯一一位幸存者。
好在苏联在发展SS-9时就将导弹最大投掷重量提高到了5.8吨。这样一来，扬格利和南方设计局的工程师只用升级弹头就可以了。
上图为R-36系列也就是SS-9导弹家族。该系列导弹采用了传统的热发射方式，导弹在发射井内直接点火升空，可想而知，这样的发射井一般都是一次性的。
加装集束多弹头的改进型SS-9试射照片。
于是SS-9（R-36）就顺理成章地成为苏联第一种搭载多弹头的洲际导弹
下期文章当中，我们将看到集束多弹头技术（MRV）进一步发展，并产生了分导式多弹头（MIRV）。
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