AA82276761 2014-12-28 07:32
法國核武器研製簡史
儘管第二次世界大戰前法國在核物理研究上曾處於世界領先地位，其核武器開發計劃卻落後於美蘇英等國。1945年10月18日，法國建立了原子能委員會（CEA）。1948年12月15日，第一座重水反應堆ZOE達到臨界。1949年，CEA開始建造後處理試驗設施，並於同年11月20日從ZOE的燃料棒提取出1毫克鈽。隨後又建造了基於Purex流程的後處理設施，並於1954年提取出1克鈽。第一座工業規模的鈽生產堆G-1於1956年達到臨界，年生產能力為12 kg鈽。兩座更大的钚生產堆於1959年達到臨界。
1954年5月，法國在奠邊府戰役中失敗。印支半島的軍事失敗刺激了法國政府對核武器的興趣。同年12月26日，法國政府正式批准研製核武器。美國在1956年蘇伊士運河危機中的態度使法國進一步認識到美國不可能為了法國的國家利益而做出犧牲，因此不能相信美國的核保護承諾。1956年11月30日，法國國防部和CEA開始準備核試驗。1958年4月，法蘭西第四共和國最後一任首相Felix Gaillard正式下令開始製造第一個核試驗裝置。
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法國首次核試驗的蘑菇雲
1960年2月13日，法國在阿爾及利亞撒哈拉沙漠中的Reggane核試驗場成功進行了首次核試驗，爆炸當量6-7萬噸，試驗代號“藍色跳鼠”（Gerboise Bleue）。跳鼠是一種沙漠囓齒動物，而藍色是法國國旗的第一個顏色，法國第二次和第三次炸彈分別被命名為“白色跳鼠”和“紅色跳鼠”。為了確保核試驗成功，法國人使用了過量的鈽，因此法國的首次核試驗是核國家首次核試驗中當量最大的。由於大氣層核試驗的嚴重核污染問題，在進行4次核試驗後，法國於1961年11月在阿爾及利亞Hoggar核試驗場開始進行地下核試驗，到1966年2月關閉前共進行了13次地下核試驗。
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法國在阿爾及利亞進行核試驗至今仍造成嚴重核污染
1962年7月阿爾及利亞宣布獨立，法國開始在南太平洋的法屬波利尼西亞的土阿莫土群島建造新的核試驗基地，包括Mururoa島試驗場和Fangataufa島試驗場，1966年正式啟用。從1966年到1975年，法國在太平洋核試驗場進行了46次大氣層核試驗。之後，法國將其核試驗全部轉入地下，到1996年宣布暫停核試驗前共進行了147次地下核試驗。
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法國南太平洋核試驗場
法國早期的核武器追求大當量、可靠但保守的設計，這是由於軍方希望盡快拿到具有實戰性能的武器，對氫彈等更高級的核武器反而興趣不大。
AN-11是法國的第一種實戰核武器，是由幻象4A型轟炸機攜帶的核彈，用鈽239作裝料，重約1500 kg，爆炸當量6萬噸。同美國的第一批核武器一樣，AN-11是純裂變核武器，1962年5月首次試驗，1963年開始製造，1964年10月服役。1966年7月19日，一架幻象4A轟炸機攜帶AN-11進行了空投核試驗。1967年AN-11開始被其改進型號AN-22替換，當量不變，重量減輕到750 kg，並提高了安全性能。AN-22共製造了約40枚（配給36架幻象4A），一直服役到1988年7月。
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幻象4A轟炸機及其攜帶的AN-22核彈
法國第一種飛彈核彈頭是S2中程地對地彈道飛彈使用的MR-31彈頭，1966年11月進行首次熱試驗。S2飛彈於1965年10月首次試射，1971年8月-1980年服役，共部署了18枚。MR-31也用鈽239作裝料，重約700 kg，威力約為12萬噸。這對於純裂變武器來說，已達到了威力的極限，而且使用的鈽239數量有限、費用昂貴。
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S2中程地對地彈道飛彈及其攜帶的MR-31彈頭
為了提高武器的威力，法原子能委員會於1964-1965年開始研製威力更大的裂變武器，這就是用鈾235作核裝料，添加氘氚助爆物的裂變武器。1965年，法國第一座大型氣體擴散廠開始產出濃縮鈾，1967年4月產出第一批高濃縮鈾。1968年7月到8月，法國進行了3次助爆裂變武器試驗。1971年6月，用在M1和M2型潛地彈道飛彈上的MR-41彈頭完成了最後一次熱試驗，1972年1月開始服役。MR-41彈頭重約700 kg，威力約為50萬噸，共製造了約35枚。助爆裂變武器的比威力明顯地高於純裂變武器，但由於使用了氘氚助爆物，需要進行比較繁重和複雜的保養。
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法國第一種潛地彈道飛彈M1
法國從1965年開始研製“通用戰術核武器”MR-50，1966年7月試驗成功，並在此基礎上研製了用於Pluton短程飛彈的AN-51核彈頭和戰術核武器AN-52核彈。AN-51是純裂變武器，重約500 kg，當量10-25 kt，可在距地面300～400米低空爆炸，也可地面爆炸。AN-51於1971年6月進行了首次熱試驗，1974年5月-1993年服役，共製造了約70枚。AN-52用於幻象3E、美洲虎A戰鬥機和超級軍旗攻擊機，重455 kg，當量6-25 kt。1972年8月進行了空投核試驗，1972-1991年間服役，共製造了80-100枚。
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Pluton短程飛彈
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幻象3E戰鬥機及其攜帶的AN-52核炸彈
眾所周知，法國的氫彈在五個核大國中是最晚試驗成功的。戴高樂一直沒有對氫彈的研究給予比較高的優先級。直到1964 年中國大陸地區爆炸了第一顆原子彈，法國才意識到不能讓中國大陸地區搶在前面進入氫彈俱樂部。然而，法國人顯然低估了中國大陸地區進步的速度，仍然忙於裂變武器的研製。中國大陸地區於1965 年底在理論上突破了兩級熱核武器的技術關鍵，1966 年底通過熱試驗驗證了理論方案的正確。而此時法國仍然在錯誤的技術路線上摸索著氫彈的訣竅。直到1967 年4 月，法國核武器設計專家Michel Carayol 想出了初級X 射線能量輸送用於次級熱核裝料壓縮這一關鍵概念，但當時CEA 的高層無法確認這是否是正確的設計思路。1967 年6 月中國大陸地區公開宣布氫彈爆炸成功，戴高樂受到很大的刺激，下令加速研究。恰好在這個時候，英國人來幫忙了。同年9 月19 日，法國駐英國大使館武官回到巴黎傳遞他從英國核武器研究機構（AWRE ）的副所長William Cook 處得到的信息，確認了Carayol 的方案才是正確的途徑。兩天後，法國人決定次年夏天進行一個幾百萬噸當量的熱核裝置試驗。英國人主動幫助法國的動機不是很清楚。一種說法是換取法國對英國加入歐洲共同體的支持，不過1967 年11 月法國還是否決了英國的申請。另一種說法是英國希望增強法國的核力量，以提高西方對抗蘇聯的資本（此時的美國仍拒絕與法國分享核秘密）。
1968年8月24日，法國在太平洋Fangataufa島成功地進行了第一次熱核武器試驗，初級裝料是濃縮鈾，次級裝料是Li6D，重約3噸，當量2.6 Mt。這也是法國進行過的當量最大的一次核試驗
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法國1970年7月3日進行的TN-60氫彈試驗，代號Licorne，當量914 kt
法國從1968年開始經過21次核試驗，到70年代中期完成了氫彈的武器化。1976年1月24日交付了第一枚實戰型百萬噸當量熱核彈頭TN60。1977年，使用TN60彈頭的M20中程潛地彈道導彈開始服役。從1977年開始，CEA又把TN60彈頭改進為重量更輕的TN61型彈頭，仍用於M20導彈，直到1991年2月全部退役。
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M20潛地飛彈。
TN-61 彈頭還用於法國的第二代陸基中程彈道飛彈S3 。S3 飛彈於1972 年開始研製，1980 年6 月第一批9 枚S3 飛彈開始服役，第二批9 枚於1983 年1 月服役。1984 年9 月，18 枚S3 飛彈升級為抗核電磁脈衝的S3D 。1996 年9 月，S-3 飛彈開始退役。CEA 總共為法國海軍和陸軍生產了大約90 枚TN-61 彈頭。
TN61外形非常接近美國60年代初服役的國民兵1飛彈所使用的Mk5/W59。TN61彈頭重約700kg (其中核裝置約275-375 kg)，當量1.2 Mt。作為對比，W-59核裝置重250kg，當量1 Mt，長121.4 cm，底部直徑41.4cm。
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S3飛彈整流罩中的TN-61彈頭
1969年2月，戴高樂和新當選的美國總統尼克森討論了美法核合作的可能。尼克森一改此前美國政府的態度，決定幫助法國建立更穩定、生存力更強和效費比更高的核力量，目的是增加蘇聯在與西方對抗時算計的不確定性。1969年夏開始，美國開始向法國提供其收集到的法國在1967年1968年在太平洋進行的大氣核試驗數據。作為交換，法國向美國提供其核武器設計的信息。
1972年5月，美蘇簽署《關於限制進攻性戰略武器的某些措施的臨時協定》（SALT）和《限制反彈道飛彈系統條約》（ABMT）。此時，蘇聯已經建立起一個有限的反導系統A-35用於保護首都莫斯科。為了提高突防能力，法國於1972年底決定研製分導式多彈頭的M4潛地彈道飛彈。1973年9月，法國國防部長Robert Galley訪問了美國，美方同意向法國提供"negative guidance"，即法國將自己的核武器設計方案交給美方諮詢，美方告訴法方哪裡可能存在問題，但並不告訴法國如何改進和設計核武器。這樣美國可以知道法國的核武器設計水平，而法國則少走了許多冤枉路。美國向法國提供小型化核武器研製的幫助，是想藉此大大提升法國的海基核威懾能力，增加與蘇聯冷戰對抗的砝碼。
除了核武器設計技術上的幫助，美國還幫法國解決了小型化彈頭的穩定再入問題。法國為了突防蘇聯裝備核戰鬥部的反導防禦系統，特別重視核武器的抗核加固研究。法國在美國內華達州的地下核試驗中進行了抗核加固效應試驗。
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M4飛彈潛射飛行試驗
用於M4A飛彈的TN70彈頭於1974年開始試驗，1983年7月CEA向法國海軍交付首個彈頭，1985年4月開始部署。TN70重約200 kg，當量15萬噸。用於M4B飛彈的改進型TN71彈頭重量減小到175 kg，於1984年首次熱試驗成功，次年開始生產，1987年12月開始部署，共生產了288枚。TN71的小型化水平接近美國70年代初服役的國民兵3上的Mk12/W62（~160 kg/170 kt）。
為了應對超級大國防禦性戰略武器的發展，進一步提高戰略飛彈的突防能力，1988年法國決定研製M45飛彈，1991年12月10日進行了首次飛行試驗。用於M45飛彈的TN75彈頭於1990年首次熱試驗成功，1992年開始生產，重約150kg，當量11萬噸。M45飛彈於1996年3月進行了首次作戰巡邏。計劃2015年用於替換M51飛彈上TN75的TNO彈頭估計重約100 kg，若當量保持為100 kt左右，則小型化水平與Mk4/W76相當（92 kg/100 kt）。
MIRV技術和小型化核彈頭技術的突破使法國的海基核力量有了實質性的提升，並成為三位一體核力量的主體。
空基核力量方面，法國用超音速空對地飛彈ASMP替代了AN-22和AN-52核炸彈。20世紀70年代冷戰進入高潮，前蘇聯的前沿防空和艦隊防空能力得到實質性的加強，而此時法國賴以壓制蘇聯大規模機械化師和海上艦隊的空基核武器的主要平台仍是中低空突防的“幻象”和“超級軍旗”系列戰機，空基核武器也是需要臨空轟炸的核彈，這對載機飛行員及核武器突防本身都帶來了很大的危險性。為此，法國軍方於1974年開始進行實現防區外打擊的戰略核巡航導彈的可行性論證。1978年，“中距空對地飛彈”(ASMP)開始研製。ASMP彈體全長5.40米，彈徑為350毫米，翼展960毫米，發射質量為840千克，發射時載機速度為馬赫數0.6～0.95之間，高空發射時射程約為400千米，低空發射時射程約為80千米，對海上目標發起攻擊時射程約為60千米，飛彈高空與低空的巡航飛行速度均為馬赫數1.5，最大飛行速度為馬赫數3。
ASMP飛彈使用的TN-80彈頭重約200 kg，當量30萬噸。1974年7月17日，進行了初級的核裝置試驗，1986年5月開始服役。當量不變但更輕的TN-81彈頭於1984年開始試驗，1987年開始製造，1988年7月開始服役，到1991年底全部替換了TN-80。TN-81共生產了62枚，其中42枚裝備在幻影2000N戰鬥機掛載的ASMP飛彈上，另20枚裝備在超級軍旗轟炸機掛載的ASMP飛彈上。TN-80/81小型化水平與美國70年代末部署的W78接近（180 kg/335 kt）。
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攜帶ASMP飛彈的艦載型疾風M戰鬥機
ASMP 服役後不久，法國軍方再次以蘇聯防空能力增強為由提出了研製射程更遠、速度更高的空射巡航飛彈ASLP （遠距空對地飛彈）。1987 年和1988 年，英國和美國先後加入法國的研製計劃。但隨著1991 年前蘇聯的解體和冷戰的結束，法、英、美三國的戰略環境和軍事需求均發生較大變化，1993 年ASLP 項目終止。2000 年4 月，法國開始研製改進型ASMP-A 飛彈，射程達到600 km 。2009 年10 月1 日，法國空軍宣布ASMP-A 已具備作戰能力，計劃於2011 年開始部署在幻象-2000N 和艦載型疾風M 戰鬥機上。ASMP-A飛 彈目前使用的還是TN-81 彈頭，計劃未來將改用性能更好的TNA 彈頭，但具體性能尚未公開，據說是採用計算機模擬技術設計的。
戰術核武器方面，1976年12月法即已決定研製中子彈。1980年6月21日，法國在南太平洋的核試驗基地進行了一次中子彈試驗。法國總統德斯坦於1980年6月26日宣布，中子彈第一階段試驗完成，是否投產將於1982-1983年決定。1981年8月3日、11月11日、12月5日、12月8日和1982年3月20日，法國又進行了一系列中子彈試驗。1982年5月14日密特朗總統在漢堡宣布：法能製造中子彈，但尚未作出製造的決定。1983年6月，法國國防部長在接受採訪時承認法國已經進行了中子彈試驗，並說這種試驗並不意味著密特朗總統已經決定製造中子彈，但是如果一旦作出決定，法國是能夠立刻投入生產的。此後法國一直未作出生產和部署中子彈的決定。
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Hades飛彈
用於替代Pluton飛彈的Hades短程飛彈於1984年7月開始研製，1988年首飛，射程480 km。Hades飛彈最初曾考慮裝備中子彈頭，但後來決定使用TN-90熱核彈頭。TN-90是一種當量可調的小型化熱核彈頭， 最大當量8萬噸，1983年開始研製，1990年開始生產，1992年交付使用。然而隨著蘇聯解體和冷戰結束後國際形勢的變化，Hades飛彈只生產了30枚（原計劃180枚），從未真正服役就於1996年退役了，並於1997年6月全部銷毀。
從70年代中期開始，法國的熱核武器小型化水平在得到美國的幫助後進步很快，目前比威力基本達到了美國70年代末的水平。法國核武器的小型化水平還可以從熱核武器的初級尺寸來考察。ASMP和Hades彈徑分別為0.35 m和0.53 m，這應該是TN-80/81和TN-90的初級直徑上限。而直徑1.93 m的M4導彈可攜帶6枚TN-70/71彈頭，說明其RV底部直徑不大於約0.6 m。法國還曾宣布M5飛彈最多可攜帶12枚TNO彈頭，說明其RV底部直徑不大於約0.5 m。這與美國現役彈頭的RV尺寸相近（Mk4底部直徑約0.45 m，Mk5、Mk21底部直徑約0.55 m）。可以推測，法國的熱核武器初級直徑可以做到約0.3 m的水平，與美國最先進的W88彈頭初級直徑約0.23 m的水平還有一定差距。
出於對核禁試後核武器長期可靠性和繼續發展新型核武器的考慮，法國於1995年9月到1996年1月進行了6次地下核試驗。這些核試驗有三個主要目的：1，鑑定TN-75彈頭的性能，確保該彈頭的長期可靠性。2，庫存核武器的安全性試驗。3，更好的理解氣體助爆初級的物理過程，為計算機模擬核試驗標定程序參數。在完成這些核試驗後，法國於1996年9月24日簽署了《全面禁止核試驗條約》，並於1998年4月6日批准了該條約。
核禁試並不意味著核武器研製的終結，而意味著核大國在更高層次上競爭的繼續。1996年6月，法美簽署了一項加强两國核合作協議。美方同意與法國共享計算機模擬核試驗所獲得的數據，並幫助法國建造兆焦耳激光裝置（LMJ）。LMJ是一個類似於美國國家點火裝置（NIF）的慣性約束聚變裝置，由240路高能雷射壓縮並加熱熱核裝料靶球，進行聚變核試驗。目前，LMJ裝置已接近完工，將用於法國未來的核武器研製。
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建設中的LMJ裝置
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LMJ裝置示意圖
需要指出的是，法國是目前五個核大國中唯一仍在開發新型核彈頭（TNO、TNA）的國家，這遭到了法國國內外反核人士的強烈抗議。
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反核人士的強烈抗議活動