美國的核武器是如何儲(chǔ)備管理的？

湯志成

美國2018年《核態(tài)勢(shì)評(píng)估》報(bào)告指出：“美國必須具備保持和認(rèn)證核武庫安全、安保和有效的能力?！比欢岳鋺?zhàn)結(jié)束以來，美國再未研發(fā)過新核彈頭，其最新的核彈頭W88也是在20世紀(jì)90年代初投入現(xiàn)役的。換言之，平均25～30年前開始生產(chǎn)的核彈頭早已超過原來的設(shè)計(jì)壽命。

如果說1992年宣布暫停核試驗(yàn)前，美國發(fā)展、保持核威懾相當(dāng)程度上是通過武器設(shè)計(jì)、核試驗(yàn)以及從相鄰設(shè)計(jì)中吸取教訓(xùn)來實(shí)現(xiàn)的，那么，在不進(jìn)行地下核試驗(yàn)的條件下，美國是如何保證核武器安全、有效的呢？

儲(chǔ)備管理目的

2006年，美國能源部完成的一項(xiàng)研究表明，武器級(jí)钚保存85年以上也不會(huì)老化；2006年11月，美國杰森集團(tuán)發(fā)布的一項(xiàng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7年的钚彈芯老化研究報(bào)告稱，钚原料至少有85年甚至高達(dá)100年的壽命；美國核彈頭中使用的鈍感高能炸藥性質(zhì)極其穩(wěn)定，可在30年內(nèi)不發(fā)生化學(xué)變化。凡此種種，是否意味著核彈頭在投入現(xiàn)役后即使“撒手不管”也可以自然而然地、長(zhǎng)期穩(wěn)定地保持原有的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)呢？非也！因?yàn)樵陂L(zhǎng)期儲(chǔ)存過程中，放射性材料會(huì)發(fā)生衰變、脆化，炸藥難免逐漸分解并引起雷管變質(zhì)，材料與材料間的不相容會(huì)加速腐蝕等，所有這些因素都會(huì)影響到核彈頭的安全性、可靠性及其它戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)，甚至使核彈頭在使用時(shí)不能正常起爆。這并非危言聳聽：有分析表明，核彈頭起爆后流體力學(xué)過程的亞微秒差異就可使全彈失效。核彈頭儲(chǔ)備管理的目的，就在于不斷預(yù)測(cè)、發(fā)現(xiàn)、解決影響核彈頭作戰(zhàn)效能的問題和隱患，并在不進(jìn)行地下核試驗(yàn)和核武庫規(guī)模不斷縮減的條件下，始終使核彈頭處于良好狀態(tài)。

此外，美國亦通過核彈頭儲(chǔ)備管理促進(jìn)核武器基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及在核彈頭研究、開發(fā)、測(cè)試與評(píng)估領(lǐng)域的投資。

儲(chǔ)備管理要求

不外乎三點(diǎn)，一是優(yōu)化環(huán)境，二是周密規(guī)劃，三是定期反饋。

優(yōu)化環(huán)境 核彈頭中含有大量相容性差、對(duì)環(huán)境極為敏感又極具放射性的材料和部件，故而對(duì)儲(chǔ)存環(huán)境要求十分嚴(yán)格。具體而言，庫房應(yīng)具有防火、防洪、防地震、防雷電、防風(fēng)暴、防嚴(yán)寒、防靜電等設(shè)施；核彈頭的部件、組件應(yīng)分類有序存放，便于檢查和維護(hù)保養(yǎng)；炸藥、雷管應(yīng)置于防靜電區(qū)域并單獨(dú)擺放；核材料放置須避免發(fā)生臨界反應(yīng)；等等。此外，還應(yīng)制訂嚴(yán)格的規(guī)章制度，確保人員規(guī)范操作、有效防護(hù)，以及設(shè)置完善的安全警衛(wèi)和檢查系統(tǒng)等。

周密規(guī)劃 美國的所有重大活動(dòng)均由國會(huì)、政府通過立法進(jìn)行控制，核彈頭儲(chǔ)備管理也不例外。美國法典第50章第2523節(jié)明確規(guī)定：“NNSA局長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)與國防部長(zhǎng)以及聯(lián)邦政府其它部門、機(jī)構(gòu)相應(yīng)官員進(jìn)行磋商，制定維護(hù)武庫的規(guī)劃并每年更新。該規(guī)劃至少應(yīng)涵蓋武庫維護(hù)、武庫管理、武庫監(jiān)測(cè)、計(jì)劃方向、基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化、人力資源建設(shè)和核試驗(yàn)準(zhǔn)備?！?/p>

從1998年始，能源部每年都向國會(huì)提交一份核武庫維護(hù)規(guī)劃文件（2012年因故除外）。能源部的半獨(dú)立機(jī)構(gòu)——核安全管理局（NNSA）于2000年成立后，能源部有關(guān)核彈頭建設(shè)、管理、核不擴(kuò)散、海軍核動(dòng)力開發(fā)等事務(wù)全部交由NNSA負(fù)責(zé)。而根據(jù)《2013財(cái)年國防授權(quán)法案》，從2013年開始，NNSA每個(gè)奇數(shù)年向國會(huì)提交次年《武庫維護(hù)與管理規(guī)劃》，偶數(shù)年則僅提供次年《武庫維護(hù)與管理規(guī)劃》概要?！段鋷炀S護(hù)與管理規(guī)劃》是NNSA保持美國核武庫現(xiàn)代化的行動(dòng)指南。

定期反饋 為在不進(jìn)行核試驗(yàn)條件下保持核彈頭安全、可靠、有效，1995年8月，時(shí)任美國總統(tǒng)克林頓宣布構(gòu)建一種“新的年度報(bào)告和認(rèn)證需求”?！?003財(cái)年國防授權(quán)法案》又將這種報(bào)告制度法律化，要求國防部長(zhǎng)、能源部長(zhǎng)每年向總統(tǒng)提交一系列核武庫評(píng)估報(bào)告。國會(huì)強(qiáng)調(diào)，NNSA轄下的利弗莫爾、阿拉莫斯、桑地亞國家安全實(shí)驗(yàn)室的主任和戰(zhàn)略司令部司令每年需向國防部長(zhǎng)、能源部長(zhǎng)提交一份包括對(duì)各型核彈頭安全性、可靠性、戰(zhàn)技指標(biāo)評(píng)估，以及是否需要進(jìn)行地下核試驗(yàn)的報(bào)告，國防部長(zhǎng)、能源部長(zhǎng)再將這些報(bào)告呈送總統(tǒng)。

儲(chǔ)備數(shù)量、類型確定

美國核彈頭事務(wù)由國防部和NNSA共同負(fù)責(zé)。國防部負(fù)責(zé)對(duì)運(yùn)載平臺(tái)攜帶的核彈頭提出軍事需求；NNSA負(fù)責(zé)監(jiān)管核彈頭并實(shí)施核彈頭研究、開發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試、評(píng)估，以響應(yīng)國防部需求。兩部門之間的合作與協(xié)調(diào)則由核武器委員會(huì)組織。

美國核武庫的儲(chǔ)備規(guī)模與構(gòu)成，由兩大因素決定：其一是由國防部確定的彈頭數(shù)；其二是NNSA能支持監(jiān)測(cè)、維護(hù)和延壽工作的彈頭數(shù)。但每年的最終儲(chǔ)備數(shù)量、類型都由總統(tǒng)確定，且通常隨國家軍事需要變化而有所調(diào)整。一般程序是：國防部參謀長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議聯(lián)合參謀部于每年3月向核武器委員會(huì)提交軍事需求，核武器委員會(huì)據(jù)此修改、調(diào)整包括未來五年儲(chǔ)備彈頭數(shù)量、類型在內(nèi)的核彈頭儲(chǔ)備備忘錄，分別呈送國防部長(zhǎng)、能源部長(zhǎng)審閱，國防部長(zhǎng)、能源部長(zhǎng)共同簽署核彈頭儲(chǔ)備備忘錄后，于9月30日前上報(bào)總統(tǒng)（總統(tǒng)對(duì)上報(bào)時(shí)間另有要求除外），之后總統(tǒng)則以行政命令形式對(duì)核武庫活動(dòng)實(shí)施年度授權(quán)。

至2016年9月，美國儲(chǔ)備核彈頭4 018枚（不含退役核彈頭），包括兩種陸基洲際彈道導(dǎo)彈彈頭W78、W87，兩種潛射彈道導(dǎo)彈彈頭W76-0/1、W88，數(shù)種核炸彈B61-3/4/7/10/11、B83-1，一種空射巡航導(dǎo)彈彈頭W80-1。

彈頭儲(chǔ)備狀態(tài)

按作戰(zhàn)準(zhǔn)備程度，美國核彈頭分為備戰(zhàn)彈頭和非備戰(zhàn)彈頭兩大類。備戰(zhàn)彈頭是整裝彈頭，氘氚補(bǔ)充系統(tǒng)及其它有限壽命部件均已安裝到位，可在規(guī)定時(shí)限內(nèi)滿足作戰(zhàn)使用需求。非備戰(zhàn)彈頭處于非作戰(zhàn)狀態(tài)，用于補(bǔ)充或替換備戰(zhàn)彈頭，其氘氚補(bǔ)充系統(tǒng)在到壽前已被移除并送至能源部/NNSA倉庫，且不維護(hù)有限壽命部件。按彈頭性質(zhì)、位置和維護(hù)需求，備戰(zhàn)彈頭和非備戰(zhàn)彈頭又可細(xì)分為不同的狀態(tài)。其中，備戰(zhàn)彈頭分為備戰(zhàn)就緒（RS-1）、備戰(zhàn)防范（RS-2）、備戰(zhàn)勤務(wù)（RS-3）三種；非備戰(zhàn)彈頭分為非備戰(zhàn)防范（RS-4）、非備戰(zhàn)勤務(wù)（RS-5）、非備戰(zhàn)儲(chǔ)備（RS-6）三種。

備戰(zhàn)就緒彈頭是處于臨戰(zhàn)準(zhǔn)備狀態(tài)的彈頭。可在要求時(shí)限內(nèi)完成與導(dǎo)彈彈體對(duì)接或置于戰(zhàn)機(jī)中遂行作戰(zhàn)任務(wù)。

備戰(zhàn)防范彈頭相當(dāng)于備戰(zhàn)就緒彈頭的備份，用于替換出現(xiàn)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的備戰(zhàn)就緒彈頭，或在地緣政治形勢(shì)發(fā)生變化時(shí)補(bǔ)充備戰(zhàn)就緒彈頭庫存，可在戰(zhàn)略司令部規(guī)定的時(shí)限內(nèi)與導(dǎo)彈彈體對(duì)接或置于戰(zhàn)機(jī)中。

備戰(zhàn)勤務(wù)彈頭易于升級(jí)至備戰(zhàn)就緒或備戰(zhàn)防范狀態(tài)的彈頭。可處于不同的裝配階段，氘氚補(bǔ)充系統(tǒng)已安裝或在作戰(zhàn)基地保持足夠數(shù)量（由國防部和能源部共管），能在作戰(zhàn)條令規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成作戰(zhàn)準(zhǔn)備。彈道導(dǎo)彈核潛艇監(jiān)測(cè)彈頭目前允許保持在這種狀態(tài)。

其它如非備戰(zhàn)勤務(wù)彈頭，是僅進(jìn)行日常維護(hù)和監(jiān)測(cè)的彈頭，可處于散裝儲(chǔ)存狀態(tài)。非備戰(zhàn)儲(chǔ)備彈頭則是應(yīng)對(duì)延壽計(jì)劃可能出現(xiàn)技術(shù)問題并進(jìn)行長(zhǎng)期響應(yīng)的彈頭。此類彈頭不進(jìn)行改動(dòng)或改型。

儲(chǔ)備管理程序

美國核彈頭儲(chǔ)備管理周期包含一系列復(fù)雜但又相互聯(lián)系的程序，當(dāng)庫存老化或政策變化時(shí)，要么進(jìn)行現(xiàn)代化改造，即改動(dòng)、改型、延壽，要么使武器退出現(xiàn)役，并進(jìn)行拆卸與處置。

監(jiān)測(cè)評(píng)估 監(jiān)測(cè)評(píng)估主要是對(duì)儲(chǔ)備彈頭進(jìn)行定期隨機(jī)抽樣，并對(duì)抽出樣品進(jìn)行從系統(tǒng)級(jí)到部件/材料級(jí)的試驗(yàn)。監(jiān)測(cè)評(píng)估包括入庫儲(chǔ)存時(shí)的監(jiān)測(cè)評(píng)估和定期監(jiān)測(cè)評(píng)估。前者旨在掌握核彈頭的初始技術(shù)信息，后者則根據(jù)不同型號(hào)核彈頭的技術(shù)規(guī)定和制度實(shí)施。

拆卸與檢查 以可控方式進(jìn)行，即拆卸、檢查從生產(chǎn)線或從軍方抽取的彈頭樣品，確定是否存在異常狀況，同時(shí)保留彈頭部件供后續(xù)評(píng)估。在拆卸過程中檢查是否有顏色變化、劃痕、表皮脫落等。

飛行試驗(yàn) 拆卸與檢查后，將彈頭改造成“聯(lián)合試驗(yàn)組件”。在“聯(lián)合試驗(yàn)組件”中，钚和鈾使用替代材料或在原位置上安裝一個(gè)重量、重心和慣性力矩完全相同的密封數(shù)據(jù)記錄裝置。“聯(lián)合試驗(yàn)組件”可采用不同配置，總之要盡可能展現(xiàn)武器的初始狀態(tài)。飛行試驗(yàn)由NNSA與空、海軍聯(lián)合進(jìn)行，由軍方相應(yīng)作戰(zhàn)司令部負(fù)責(zé)實(shí)施。

部件試驗(yàn)與材料評(píng)價(jià) 對(duì)拆卸彈頭部件、材料進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)，以評(píng)估部件功能、變化趨勢(shì)、老化特征。試驗(yàn)既可采用無損評(píng)價(jià)技術(shù)，如X光輻射照相、超聲波檢查、電氣試驗(yàn)和尺寸測(cè)量等，也可采用破壞性評(píng)價(jià)技術(shù)，如材料強(qiáng)度和爆炸性能測(cè)試、化學(xué)評(píng)估等。

在拆卸、檢查、試驗(yàn)后，大部分核彈頭被重新組裝并送回核武庫，但也有部分核彈頭接受了破壞性檢查，致其彈芯和其它部件毀損。接收破壞性檢查的彈頭直接從儲(chǔ)備中退役。作為核爆裝置的主要構(gòu)成部分，初級(jí)的彈芯和次級(jí)的罐裝組件每年都要進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。美國的核武器彈芯在2016財(cái)年、2017財(cái)年分別進(jìn)行了3次、1次破壞性試驗(yàn)，擬在2018財(cái)年、2019財(cái)年分別進(jìn)行12次、24次破壞性試驗(yàn)；罐裝組件在2016財(cái)年、2017財(cái)年分別進(jìn)行了7次、12次破壞性試驗(yàn)，擬在2018財(cái)年、2019財(cái)年分別進(jìn)行13次、15次破壞性試驗(yàn)。之所以在2016財(cái)年、2017財(cái)年僅各進(jìn)行3次、1次彈芯破壞性試驗(yàn)，緣于美唯一的钚設(shè)施科學(xué)、技術(shù)和制造中心——阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室钚設(shè)施在2013年因事故暫停運(yùn)行，至2016財(cái)年才重新啟動(dòng)，NNSA有意降低了彈芯破壞性試驗(yàn)要求。

維護(hù) 核彈頭的維護(hù)包括有限壽命部件更換和微小改動(dòng)。

核彈頭有限壽命部件主要有氘氚補(bǔ)充系統(tǒng)、中子發(fā)生器、儲(chǔ)氚罐和同位素電池，需要定期更換，由NNSA和國防部共同實(shí)施。通常情況下，氘氚補(bǔ)充系統(tǒng)的更換在軍方武器維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，而一些有限壽命部件的更換則可能需要將彈頭返回到彈頭組裝廠——潘太克斯廠進(jìn)行。

微小改動(dòng)主要解決某些尚未達(dá)到改型或延壽級(jí)別的特定問題，侵入性較低，花費(fèi)也不多。其與有限壽命部件定期更換不同的是，改動(dòng)按需實(shí)施，并根據(jù)所發(fā)現(xiàn)問題對(duì)武庫的影響程度進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。

重大問題研究 若在實(shí)驗(yàn)、評(píng)估、監(jiān)測(cè)或其它活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)異常情況，則需進(jìn)行調(diào)查、分析，明確其對(duì)彈頭安全性、安保性、可靠性和其它戰(zhàn)技指標(biāo)的影響，并提出相應(yīng)對(duì)策建議。此項(xiàng)活動(dòng)謂之為重大問題研究。

重大問題研究可在監(jiān)測(cè)期間實(shí)施，也可在彈頭生產(chǎn)、驗(yàn)收、組裝、拆解過程中進(jìn)行。NNSA在2015年啟動(dòng)近30項(xiàng)、完成20余項(xiàng)重大問題研究，在2016年共啟動(dòng)、完成20余項(xiàng)重大問題研究。

現(xiàn)代化改造 迄今為此，美國核彈頭現(xiàn)代化改造包括改動(dòng)、改型和延壽三種方式。

改動(dòng)是指結(jié)構(gòu)件的更換或?qū)χ饕M件進(jìn)行規(guī)定的檢驗(yàn)，并解決發(fā)現(xiàn)的缺陷和部件退化問題。其不影響武器的使用、勤務(wù)和維護(hù)保養(yǎng)特性。譬如，擬于2024財(cái)年完成的W88改動(dòng)計(jì)劃，主要是更換解保、引信、點(diǎn)火系統(tǒng)和傳統(tǒng)高能炸藥等。

改型是對(duì)主要組件設(shè)計(jì)上的改變 ，可提高失效門檻，增強(qiáng)安全性，延長(zhǎng)有限壽命部件使用時(shí)間，解決發(fā)現(xiàn)的缺陷和部件退化問題，是更為全面的現(xiàn)代化改造，對(duì)武器使用（如維護(hù)或運(yùn)輸）或效應(yīng)（如當(dāng)量或引信功能變化）有一定影響。

核彈頭的壽命一般為20年，通過延壽計(jì)劃可再延長(zhǎng)20～30年，并增強(qiáng)安全性，解決存在缺陷。一般而言，延壽僅使用原設(shè)計(jì)制造零件，或?qū)⒔?jīng)過試驗(yàn)的不同彈頭核部件組裝在一起。至于核部件更換，則必須得到總統(tǒng)授權(quán)和國會(huì)批準(zhǔn)。目前，美國實(shí)施的彈頭延壽計(jì)劃包括W76-1、B61-12、W80-4三項(xiàng)，并擬于2020財(cái)年重新啟動(dòng)可互用彈頭計(jì)劃，亦稱W78/88-1延壽計(jì)劃。

拆卸與處置 依軍事需求變化或監(jiān)測(cè)評(píng)估結(jié)果，每年都有部分核彈頭退出現(xiàn)役。退役彈頭的拆卸工作在潘太克斯廠進(jìn)行，目前年拆卸量300枚左右。其過程是將彈頭拆解成主要部件和材料，并將主要部件標(biāo)記為再利用、儲(chǔ)存、回收、監(jiān)測(cè)或處置。處置不僅包括將部件去功能化，使之不能用于軍事目的，還包括根據(jù)聯(lián)邦法規(guī)和能源部條令對(duì)部件脫密，以便于商用回收點(diǎn)實(shí)施廢物利用。

至1991年蘇聯(lián)解體時(shí)，美國共生產(chǎn)約70 000枚核彈頭。庫存彈頭最多的年份是1967財(cái)年，為31 255枚。因此，美國退役彈頭的拆卸工作量非常大。比如，從1994財(cái)年至2016財(cái)年美國共拆卸核彈頭10 681枚，但這只是2009年前美國退役核彈頭的一部分，而且從2009年至2016年，美國又有1 255枚核彈頭退役，等待拆卸。美國能源部曾于2011年5月發(fā)布戰(zhàn)略計(jì)劃，打算到2022財(cái)年末時(shí)先將2009年前退役的核彈頭拆解完畢。2015年4月，NNSA又對(duì)這一計(jì)劃進(jìn)行了調(diào)整，有望提前一年完成任務(wù)。