1965年5月14日7時54分，在新疆羅布泊上空，中國成功進行了第一次原子彈空投實驗。此前中國雖然成功的進行了第一次原子彈實驗，但是由於當時採用的是“地爆”方式，所以還並不具備真正的核威懾與核反擊能力。而隨著原子彈在靶心上空500米處成功爆炸，標誌了中國原子彈技術已經可以運用到實戰當中去，並且具有了核威懾與核反擊能力。
中國第一顆用於空投的原子彈
但這次原子彈空爆，也給軍方和科研人員帶來了巨大壓力。早在中國第一顆原子彈爆炸成功還不到四個月的時間，黨中央和中央軍委就向空軍下達了空投原子彈的任務。空軍高層經過慎重考慮，將這個任務交給了航空兵獨立四團。而選定的機組人員，全是該團最精銳的成員。從1956年2月18日開始，參與機組人員全部進入西北某機場，並用等重水泥彈和冷模擬炸彈進行空投訓練。
為了檢驗毀傷效果的準確性，這次原子彈空投要求必須將原子彈空投到靶心100米以內的地區。這是個什麼概念？當時轟炸機空投扔到距離靶心200米以內要求即能評為要求，而空投到白米以內可以算是一種極端要求。
參與第一顆原子彈空投的領航員李源
在萬米高空上投彈，靶場猶如硬幣般大小，所以哪怕是出現一毫米的誤差，最後都會於世紀要求相差甚遠。由於是第一次接受這樣的任務，所以當時的機組人員沒有任何相關經驗可以借鑑。為了達到要求，他們日以夜繼的進行訓練，並且在每次訓練中不斷摸索總結。後來他們先突破200米大關，繼而突破了100你大關，終於在進入機場第一個月最後一次訓練中，將實驗彈投在了距離靶心35米的地方。
為了確保空投試驗萬無一失，蘭州軍區派遣的大量的軍隊對相關設施、工廠地區空域進行防空。當時中國僅有的幾個地空導彈營，大部分都被調到實驗地區進行防空任務。時任核試驗委員會主任委員、現場試驗總指揮的張愛萍將軍，多次進行部署和指導。
張愛萍到現場部署指導工作
由於羅布泊的天氣波橘雲詭、變幻無常，所以導致空投原子彈的實驗不得不進行推遲。直到5月14日，羅布泊終於迎來了好天氣。當天上午8時13分，參與實驗機組人員駕駛著載有原子彈、改裝過的轟-6轟炸機，從機場直奔羅布泊腹地。為了任務的保險起見，之前有一架次用於氣象測量的飛機沿著預定航線進行測量。而指揮部，也事先確定了轟炸機要三次進入靶標區的投彈程序。
後來轟炸機按照要求，三次進入靶標區，所有過程都一切正常。9時59分38秒，轟炸機成功將原子彈投出。10時整，原子彈成功實現了核爆炸。10分鐘後，根據相關儀器的測定結果標明，這次空投誤差據40米，爆炸威力相當於3萬噸TNT當量。
第一顆原子彈空投實驗靶場
其實早在中國成功進行第一次原子彈爆炸實驗之後，美國中央情報局曾經就向白宮提交過一份報告。在這份報告中指出：“中國雖然實驗成功原子彈，但距離實戰還有一定差距，仍需要兩到三年的時間才能完成飛機投擲原子彈的實驗。然而中國這次進行空投原子彈實驗，距離第一顆原子彈爆炸僅僅過去7個月的時間，這無疑是扇了美國中情局一個響亮的耳光。
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