春雷震驚寰宇
1964年10月16日，在新疆黃洋溝附近羅布泊西北150公里的荒漠上，由中國自主研製的第一枚原子彈爆炸成功。它的爆炸對於僅有15歲的新中國來說，堪稱“重大成就”。從此，中國成爲了全世界第五個擁有核武器的國家。
爆炸前的準備
1963年3月，第一顆原子彈的理論設計方案完成；
1963年11月29日，鈾工廠生產出第一批合格產品；
1963年12月24日，同步聚焦爆轟產生中子試驗成功；
1964年1月14日，原子彈的核心材料，鈾-235研製成功；
1964年4月，加工出第一套原子彈上用的核部件；
……
在研製原子彈的道路上，戰鬥在各個崗位的工作人員大力協作，攻克難關，他們最終向國家、向人民，交出了一張滿意的答卷——中國第一顆原子彈得以問世。
在此之後，準備原子彈爆炸成了核試驗基地壓倒一切的任務。接下來要做的工作是：原子彈及其裝配者，要從青海金銀灘核研製基地轉移至位於羅布泊的核試驗基地，由張愛萍擔任第一顆原子彈試驗委員會主任，全權負責原子彈試驗的一切工作。
隨即，原子彈的運送工作緊張有序地展開了。工程師們小心翼翼地拆卸了原子彈，並把零散的部件合理分配成兩個部分，一部分裝由火車運送，另一部分裝由飛機運送。爲安全起見，九院的領導吳際霖特意安排了一列由中國最優秀的工程師所製造的列車來運送核爆炸裝置。這列車燃燒用的100餘噸煤都是有嚴格要求的，“所有分配給一號專列的煤都必須篩選一遍，以便把雷管和任何其他爆炸材料找出來，這些東西在礦山時可能就混在煤裡”。
在火車啓動前，檢查機車時有一個細節，就是工人們所配備的是銅榔頭，因爲銅的質地不會產生火花，也就消除了安全隱患。原子彈所“乘坐”的列車稱之爲專列，毫不誇張，因爲在甘肅前往新疆的路上，所有旅客列車都要爲這趟專列讓行。凡是專列經過的地方，高壓動力線路必須切斷。在覈爆炸裝置裝車啓動之前，所有的鐵路和安全保衛人員再次對可能發生意外情況的地方，重點進行了檢查，以保證萬無一失。在謹慎的準備和檢查之後，吳際霖、王淦昌和九院參與第一次核試驗的專家們一同登上了此次專列，前往新疆核試驗基地。
一路上，吳際霖時刻和火車司機保持聯繫，適當命令其減速行駛，以便減少震動。
就這樣，專列載着核爆炸裝置經過了漫長的旅程，安全平穩地駛入目的地。之後，核爆炸裝置被轉運至試驗場。
在覈爆炸裝置被運送到羅布泊核試驗基地幾天後，空軍開始運送原子彈的核心部分。在羅布泊核試驗基地狹長的飛行跑道上，各種安全保衛措施全部就位，準備迎接到來的機密部件。當載有原子彈核心部件的飛機平穩地着陸後，飛行員和機上的護航人員把鈾核及密封上鎖的各種容器卸下來，安放到一輛特製的汽車裡，轉運至試驗場。
在原子彈部件安全送達之後，核試驗基地的人員開始緊張忙碌起來。在張愛萍的全面指導下，核試驗基地司令員張蘊珏和科學家程開甲，全力以赴地爲試驗做最後準備。在此之前，供原子彈爆炸試驗的鐵塔已經高高豎起，軍官和觀察人員也就相繼到達基地。九院的領導吳際霖、王淦昌、朱光亞、李覺等負責對整個試驗區域、鐵塔和爆炸現場的設備進行周密的檢查。
一切準備都按部就班地進行着。第一顆原子彈試驗委員會和試驗現場總指揮部的最高領導張愛萍，親自登上數百米高的鐵塔進行檢查。當張愛萍登上鐵塔的最高層時，向隨同的九院領導李覺問道：“把原子彈從地面運到塔頂，能保證安全嗎？”李覺的回答是肯定的，並強調參加核試驗的人員已經反覆操作，並且練就了徒手爬到塔頂的本事。
一切檢查工作結束後，張愛萍下令用一個模擬的原子彈，在正式爆破之前進行一次完整的程序演習。1964年6月6日，張愛萍、劉西堯等親自主持，進行了一次1：1不裝活性核燃料的原子彈模擬爆炸試驗。在演習的過程中，人員和設備都經受了不小的考驗。在演習進行到一半時，基地突然颳起了八級大風，夾雜着黃沙向工作人員和鐵塔刮來。狂風肆虐，緊接着是暴雨傾盆。此時此刻，演習沒有停止。在鐵塔腳下的帳篷裡，負責指揮此次演習的吳際霖和李覺，用電話與在鐵塔裡工作的技術人員時刻保持聯繫，並命令他們要完整記錄下整個暴風雨夜中各種儀器的技術指標。
狂風暴雨限制了登塔電梯的運行，李覺下令讓工程兵戰士爲留在塔內的人員送去食物和水。黑暗即將過去，黎明就在眼前。隨着暴風驟雨的退去，在全體人員的共同努力和堅持下，這次演習成功結束了，爲正式核試驗打下了堅實基礎。
在此之後，還有兩項準備工作需要完成。一項工作是覈對計算結果，這項工作需要在爆炸的前一天進行。出於謹慎考慮，張愛萍緊急致電二機部，讓他們再進行一次計算，要求是保證試驗成功的可能性在百分之九十九以上。
另一項工作是確定爆炸時間。確定爆炸時間，天氣絕對是一個極爲重要的前提。早在 1960年冬季，部隊決定在羅布泊建一個氣象站，填補了戈壁灘上的氣象空白。隨後，由10名戰士組成的氣象小分隊，帶着地圖和指南針，頂着鵝毛大雪離開部隊駐地，趕往建造氣象站的地點。在此之前，測繪隊已經在戈壁灘上爲他們找到合適的目標地區，並用一根帶有標記的木樁作爲標誌。
戰士們按照按地圖上標定的方向，乘車前進。由於積雪太深，木樁都被覆蓋了，很難查看已有的標記。戰士們足足在戈壁灘上顛簸了三天，找了幾十根木樁，才發現了目標地區。
找到地區後，建立氣象站面臨着很大困難。戈壁灘的地上都是板結的鹽鹼地。沙石被風捲起，吹到臉上像刀子在劃，在這種情況下安裝測試儀器，既費時又費力。當時沒有足夠的安裝工具，沒有鎬，就用扎帳篷的鐵釺往下砸；沒有鐵鍬，就用盛飯的勺子往下挖。戰士們苦戰兩天後，終於在羅布泊荒原上搭起了第一頂帳篷，立起了第一根風向杆，支起了第一個百葉箱。荒蕪的戈壁灘的上空飄起了第一個探空氣球。
1960年11月12日早晨8點，陽平裡氣象站記錄下羅布泊地區有史以來第一份氣象資料，爲第一次核試驗提供了氣象保障。
1964年3月，核試驗基地給氣象站下達了一項重任：在高102米的鐵架塔頂存放原子彈的爆室中進行溫度、壓力、溼度測量，並在塔頂安裝測風儀。這個艱鉅的任務落到了觀測員劉寶才和姜海鵬的身上。僅有一條狹窄鐵梯的塔架，足有三十多層樓高，從沒有爬過塔架的劉寶才和姜海鵬爲此開始了魔鬼式的訓練。他們每天爬塔五六次，逐日增加高度，最後終於登上塔架，完成了任務。此後直到臨爆前七個多月裡，他們共爬塔91次，其中，28次是在5級以上的大風中，3次是在9級以上的大風中爬上去的。正是氣象戰士及時準確的天氣預報，才確定了第一次原子彈爆炸的時間——10月16日15時。
爆炸時間一天天臨近。1964年8月，以張愛萍、張震寰、朱光亞等爲首組成了86人的核試驗委員會和35人的臨時黨委。在試驗委員會的統一領導下，以基地機關爲主，組成了司令員、政治部、試驗部、防護工作部、航空工作部等保障部門和保密、安全防護、攝影等九個專業委員會，確保對核試驗的協調指揮。8月10日，首次核試驗所用的試驗裝置及備件全部加工、裝配、驗收完畢，並陸續運到爆炸現場。運輸過程採取了極爲保密、安全的措施，一切進行得都很順利。
9月4日，張愛萍乘專機從核試驗基地到北京，向中央領導彙報：“原子彈在試製工廠研製試驗合格後，經長途火車運輸和空運到現場，在野外條件下裝配，測試情況良好。尺寸公差、時間同步公差、中子源含氘量及密度，以及核燃料短期間的防氧化等關鍵問題均已解決，可保證炸響。模擬彈共進行了五十餘次聯試，均獲得成功，測試、防護、氣象、指揮、生活、政治保障等各項核試驗準備工作都已就緒，10月可正式試驗。”
在一切準備工作就緒之後，所有人都在盼望着原子彈爆炸的那一天早些到來……
綻放的蘑菇雲——中國第一顆原子彈爆炸
1964年10月16日，羅布泊核試驗基地。
當日凌晨，相關技術人員完成了原子彈核心部件的裝配等幾個關鍵工序。之後，原子彈被移入一個長約1.5米、高約2米的圓柱體容器中，然後從地下車間轉移至地面。在地面轉接原子彈的兩名技術人員小心謹慎地把它推向鐵塔，在這個過程中，另外兩名科學家寸步不離地跟在原子彈旁邊，詳細記錄下原子彈轉運的每個步驟。
當原子彈被正式轉交給鐵塔工作人員後，隨着九院副院長陳能寬的一聲令下，原子彈被緩緩升入塔頂端。與此同時，八一電影製片廠的攝影機隨之開拍，記錄下這個具有重要歷史意義的過程。
在之後的幾個小時內，塔內的工作人員把所有儀器的指示數據毫無遺漏地記錄下來。在李覺和張蘊珏的注視下，兩名工程師完成了最後一道工序——插接引爆原子彈用的雷管。接着，李覺走下鐵塔，把塔下控制室的鑰匙交給了主控制室的負責人，表示一切都已經接通。
爆炸現場一切準備完畢，遠在北京的中央領導人焦急地等待着消息。國務院內，周恩來和聶榮臻站在一部特殊的電話機旁。這部電話通過十幾個轉換臺，與羅布泊戈壁灘核試驗現場總指揮所的電話機相連。現場指揮所設在距離爆心幾十公里外，孔雀河畔的山坡——721高地，張愛萍通過電話向周恩來報告：“總理，安排工作已經結束，一切順利，請指示。”
“黨中央、毛主席批准零時定在15時，預祝你們成功。”周恩來擲地有聲地說。
時間一分一秒地過去，核試驗現場指揮人員匯聚在總指揮所內，大家都在屏氣凝神，注視着鐘錶的指針，靜待最後一分鐘的到來。
14時59分40秒，總指揮張愛萍發出最後指令，主控制站操作員按下啓動電鈕。一觸即發，所有人都知道，這將是決定命運的時刻。又過了10秒，整個系統進入絕對自動控制狀態，計數器開始倒數：10、9、8、7、6、5……
10月15日15時整，起爆！
瞬時，一團火焰從地面翻騰着升入天空，彷彿一千個太陽聚集在一起，放射出讓人無法直視的白光。接着，是天崩地裂的轟鳴巨響，聲波以無法阻擋的速度傳至300多公里以外。爆炸的同時，伴隨着一股猶如海嘯般的強大氣浪，迅速向周圍鋪開。地面上殘留的土壤隨即變成了翡翠色的放射性玻璃。
接着，刺眼的白色閃光逐漸泛黃，顯現出如朝陽般的橙色，一個體積巨大的火球以每秒120米的速度升起並不斷抖動，隨後綻放出一朵蘑菇雲，停留在1200多米的高空。在蘑菇雲下面，熾熱的空氣形成了一個劇烈抖動、上下翻滾的褐色漩渦。此刻大漠彷彿都在顫抖，安放彈體的巨型鐵塔早已無影無蹤，原來安放鐵塔的地方出現了一個巨大的彈坑，半徑足有400米。擺在爆心周圍用於實驗的房屋、坦克、動物等全都灰飛煙滅，不復存在了。
中國第一顆原子彈爆炸成功了！這是一個令所有中國人激動的時刻！
核試驗指揮部內一片歡騰，張愛萍激動得幾乎全身抖動，他說的第一句話是：“這是核爆炸嗎？”身旁的王淦昌肯定地回答：“是的。”
緊接着，周恩來身旁的電話響起了，話筒一端傳來了張愛萍的聲音：“報告總理，我們的原子彈爆炸成功啦！請指示。”
周恩來手持話筒，深深地吸了一口氣：“好！我立即報告毛主席。”
幾分鐘後，核基地現場指揮部的電話鈴響起，周恩來說：“毛主席指示我們再一次證實，是否確實是核爆炸，以便使外國人相信！”接到指示後，張愛萍向周恩來做了保證：“根據目前觀測到的蘑菇狀煙雲已上升幾千米的事實，可以完全肯定是核爆炸，這是一次成功的核試驗！”
“好！好！我代表黨中央和毛主席，向指揮部和全體參試同志們表示最熱烈的祝賀和親切的慰問！”一向沉着冷靜的周恩來，此刻是那麼的振奮。
在這激動人心的時刻，從事原子彈研製的科學家們和廣大國防科技人員也都由衷地發出歡呼：我們成功了，成功了！的確，他們爲了迎接這一刻的到來，傾注了多少心血，熬過了多少個不眠之夜，現在再想，一切都是值得的！
值得一提的是，在爆炸後的幾秒中內，防化兵的有線劑量率遙測站確定了爆區的劑量分佈情況；空軍出動高空偵察機穿過綻放的蘑菇雲，開始了36小時的飛行，其任務是收集雲團標本，用來分析放射性塵埃。同時，炮兵部隊發射火箭來收集蘑菇雲團標本。
另外，能夠留下原子彈爆炸的珍貴影像和照片，八一製片廠的攝影、攝像師們同樣功不可沒。他們身穿白色防化服，戴着幾乎是純黑色的眼鏡，站在幾十公里之外的安全地帶等待拍攝。從技術上講，這是中國誰都沒拍過的東西，幾乎沒有經驗可循，似乎一切都心中沒數。原子彈爆炸時，火球多大，怎麼變化……在取景、曝光等難度都很大的情況下，最終攝影師還是抓住了最精彩的瞬間。如果說原子彈爆炸成功是科技工作者們結下的碩果，這些負責採樣分析、抓拍精彩瞬間的人員就是採集碩果的英雄。
原子彈爆炸試驗成功的當天下午，毛澤東、朱德等人正在人民大會堂觀看大型革命舞蹈史詩《東方紅》的匯演。周恩來帶着好消息來到人民大會堂，向毛澤東彙報情況。當毛澤東得知中國首次核試驗成功的消息，開懷大笑，並對《東方紅》的全體演員說：“請周總理向大家報告個好消息！”
“今天下午3點，我國在西北地區成功地爆炸了第一顆原子彈。”周恩來話音剛落，瞬間，掌聲、歡呼聲響徹整個禮堂。
當天，人民日報以“我國第一顆原子彈爆炸成功爲題”刊出號外，用整版刊登出原子彈爆炸時的照片。晚上10點，中央人民廣播電臺在晚間新聞中，連續循環播放《新聞公告》、《中華人民共和國政府聲明》和《中共中央、國務院熱烈慶祝首次核試驗的巨大勝利》的賀電。《中華人民共和國政府聲明》強調指出：
1964年10月16日，中國爆炸了一顆原子彈，成功地進行了一次核試驗。這是中國人民在加強國防力量，反對美帝國主義核訛詐和核威脅的鬥爭中所取得的重大成就。
保護自己，是任何一個主權國家不可剝奪的權利。保衛世界和平，是一切愛好和平的國家的共同職責。面臨着日益增長的美國的核威脅，中國不能坐視不動。中國進行核試驗，發展核武器，是被迫而爲的。
……
中國發展核武器，不是由於中國相信核武器萬能，要使用核武器，恰恰相反，中國發展核武器，正是爲了打破核大國的核壟斷，要消滅核武器。
中國政府忠於馬克思列寧主義，忠於無產階級國際主義。我們相信人民。決定戰爭勝負的是人，而不是任何武器。中國的命運決定於中國人民，世界的命運決定於世界各國人民，而不決定於核武器。中國發展核武器，是爲了防禦，爲了保衛中國人民免受美國發動核戰爭的威脅。
中國政府鄭重宣佈，中國在任何時候、任何情況下，都不會首先使用核武器。
中國人民堅決支持全世界一切被壓迫民族和被壓迫人民的解放鬥爭。我們深信，各國人民依靠自己的鬥爭，加上互相支援，是一定可以取得勝利的。中國掌握了核武器，對於鬥爭中的各國革命人民，是一個巨大的鼓舞，對於保衛世界和平事業，是一個巨大的貢獻。在覈武器問題上，中國既不會犯冒險主義的錯誤，也不會犯投降主義的錯誤。中國人民是可以信賴的。
……
中國政府向世界各國政府鄭重建議：召開世界各國首腦會議，討論全面禁止和徹底銷燬核武器問題。作爲第一步，各國首腦會議應當達成協議，即擁有核武器的國家和很快可能擁有核武器的國家承擔義務，保證不使用核武器，不對無核武器國家使用核武器，不對無核武器區使用核武器，彼此也不使用核武器。
中國政府的聲明，不僅表達了愛好和平的中國人民的心願，也預示着中國將成爲一個獨立自主的核大國，以自己的力量在世界事務中取得發言權，爲維護亞洲和世界和平發揮更大的作用。
10月17日，黨中央在人民大會堂召開了第二屆全國人大常委會第一百二十七次會議。當週恩來在會上宣佈“中國第一顆原子彈爆炸成功”的消息時，雷鳴般的掌聲久久不能停歇。同日，新華社向全世界各國新聞社發佈消息。
中國原子彈爆炸成功，激發了中華民族的自信心和自豪感。分佈在世界各地的華人，更是爲祖國的核事業發展感到驕傲。短短几天內，來自世界各地的賀電多達兩千多份。電文的主題除了祝賀以外，還有一個共同的感受，那就是祖國在不斷地強大起來！
中國第一顆原子彈爆炸成功的消息，像一股強勁的衝擊波迅速傳遍了全世界。“中國有了原子彈！”各國通訊社和電臺紛紛播發新聞和發表評論稱中國是“原子巨人”。
然而，反應最強烈的要數美國政府。曾經，美國人認爲中國研製原子彈是一件不可能完成的任務；然而，在中國宣佈首次核試驗成功之後不到三小時，美國總統約翰遜立即在全國電視廣播中發表聲明，強調“不應過高估計這次爆炸的軍事意義”，“自由世界的核力量仍然大得多”。他大言不慚地講出“我們同全人類一道對中國共產黨人的試驗使大氣遭到污染感到遺憾”的背後，竟是美國曾經進行了幾百次核試驗。
當然，中國第一顆原子彈的爆炸也給第三世界的國家帶來了巨大的福音，這些國家紛紛致電表示祝賀。
17日，毛澤東收到了越南勞動黨中央委員會主席、越南民主共和國主席胡志明發來的電報，電報就中國第一顆原子彈試驗成功的偉大勝利表示最熱烈的祝賀。電報全文如下：
中國共產黨中央委員會主席毛澤東同志：
我謹代表越南勞動黨中央、越南民主共和國政府和越南人民，就第一顆原子彈試驗成功的偉大勝利，向你、中國共產黨、中國政府和中國人民致以最熱烈的祝賀。
中國人民和中華人民共和國科學技術的這一卓越成就是中國共產黨英明的路線同兄弟的中國人民堅強的革命意志、自力更生的精神和創造性的勞動相結合的結果。
這次成功的核試是爲了加強中華人民共和國的國防力量、反對美帝國主義的核訛詐政策，是中國人必中國政府對加強社會主義陣營的力量，對爭取民族解放和保衛世界和平帶來的重大貢獻。
請你向爲這次成功的試驗作出了貢獻的學者、工程師和工人同志們轉達我們的祝賀和問候。
胡志明
一九六四年十月十七日於河內
此後，一些與中國友好的國家紛紛致電祝賀，認爲中國打破了超級大國的核壟斷和核訛詐，是對世界和平的重大貢獻。中國第一顆原子彈的成功爆炸，使中國人真正挺直了腰桿，實現了強國之夢。
首次空投原子彈
首次核試驗成功，標誌着中國國防現代化建設踏上了一個新的臺階。邁出了第一步——創造原子彈，隨之而來的
是另一個需要考慮的問題：迅速解決原子彈的運輸工具問題。之所以要考慮它，是因爲只有解決了這個問題，原子彈纔算具有了實戰意義。中國的第一顆原子彈成功爆炸，是“地爆”，雖是一次飛躍，卻被有些國家諷刺爲“有彈（原子彈）無槍（即運載和發射手段）”。所以，解決原子彈的運載問題，是當務之急。
在當時來看，解決原子彈的發射手段，首選是由“地爆”轉變爲“空爆”，也就是說進行原子彈的空投試驗。在國防科委和張愛萍的領導下，由核試驗基地、第二和第三機械工業部、空軍司令部與核武器研究所，共同組成飛行安全計算小組，通過模擬實驗根據飛機速度、投彈爆炸高度，對飛機和飛行員進行了安全計算和論證，最終確定對原子彈實行空投是絕對可行的。
既然“空投”可行，更要有優秀的飛行員才完美。1965年春節剛過，距離原子彈首次爆破不到四個月，空軍首長來到航空兵駐地，正式傳達了黨中央和中央軍委的命令：“我國即將進行原子彈空爆試驗。”空軍黨委把首次空投原子彈的任務交給了航空兵獨立4團，並確定了正式機組和預備機組，同時提出“必須以最大的幹勁、最高的標準、最嚴的要求完成試驗任務”的口號。戰士們敬禮向首長保證：“我們有決心克服一切困難，有信心爲祖國投好第一顆空爆原子彈！”
正式機組有六名成員：李源一擔任第一飛行員，於福海擔任第一領航員；劉景新擔任第二飛行員，張公祥擔任第二領航員；孫興福擔任通訊員，韓惠安擔任射擊員。
當時，李源一36歲。抗美援朝期間，他在執行轟炸大和島的任務中榮立二等功，時任獨4團副團長。於福海33歲，是全團的技術尖子。他們兩人一直在一個機組，相互比較瞭解，配合默契。
機組成員確定後，緊張而艱鉅地訓練任務展開了。2月18日，機組人員進駐位於甘肅省金塔縣的鼎新機場，進行戰前訓練。
核試驗投彈與普通投彈的瞄準方式不同，採用光學儀器進行瞄準。光學儀器對於機組人員來說，是一個先進而又陌生的設備，沒有什麼可以借鑑的經驗，也無資料可供查閱。不僅如此，投彈的精準度卻更加嚴格了。平時，普通的航空投彈，落彈點距靶心200米內就是優秀成績。在覈試驗投彈中，標準定在了100米之內。
投彈標準提高的同時，練習場地也有很多限制。比如，爲了檢驗衝擊波、光輻射、放射性物質的殺傷力、破壞力，試驗場區的靶標周圍房屋、橋樑林立，放置了火車、兵器及動物等效應物。這無疑給機組人員增加了投彈的難度。
在重重困難面前，這些優秀的飛行員們頂住了壓力，以必勝的決心投入到訓練中。爲了達到“一次試驗，全面收效”的要求，機組全體同志齊心協力，天上飛，地上練，白天投彈，夜晚總結，不斷摸索提高投彈精度的規律。
在訓練之初，指揮部制定了循序漸進的目標：先連續三次把第一顆彈都投在300米以內，進而保證投入200米圈中，最後突擊100米大關的訓練目標。令人吃驚的是，訓練的第一個月，在機組人員投下的三顆訓練彈中，有一顆距靶心僅35米。在這個好成績的背後，是機組人員爲計算、積累光學瞄準的各種數據，廢寢忘食的工作熱情，是抓緊訓練而逐漸消瘦的面龐。在機組人員的共同努力下，訓練成績顯示圖表上的曲線，節節攀升。
正在機組人員加緊訓練的時候，戈壁颳起的季風給他們帶來了麻煩。西部高空終日涌動着劇烈的氣流，不僅給飛機操縱帶來了不便，對領航員的影響更是難以言表。飛機飛行在萬米高空，遇到劇烈氣流就會時上時下，忽左忽右，導致很難在瞄準鏡中對準小如硬幣的靶標，有時甚至失去了目標。
訓練中，領航員於福海俯身瞄準，眼睛不知撞到瞄準鏡上多少次，卻根本沒有辦法把十字標線壓在靶標上。於福海深知“差之毫釐，失之千里”的道理，心裡越是着急，就越瞄不準。結果，幾個飛行日下來，訓練成績顯示圖表上的曲線開始下滑，又回到了開始起步的位置。
不但成績下滑，還差點出了危險。在一次訓練中，於福海組正好遇上劇烈的高空氣流，投出的兩顆彈都出現了嚴重偏差，結果一顆落在離靶心2000多米的地方，另一顆根本不見蹤影。接着，在投擲250公斤航彈的訓練中，於福海心情緊張地按下投彈按鈕，炸彈在巨大的風中像是失去了控制似的“飄”了出去。一報彈着點才知道，偏離靶心690米，險些砸到靶標外鐵道兵修建的一座用於測試效應的橋樑。
“於福海怎麼搞的？”“於福海技術上有問題吧？”“大家給他提了那麼多的好建議，可他連一點點進步也沒有！”“乾脆把於福海那組換下來算了。”“該增加預備機組的訓練強度了。”諸如此類的懷疑、批評和意見傳入了於福海的耳中。
聽到這些，於福海心情十分沉重，但他心裡也藏着委屈：大家確實出了很多主意，可都並不是他們的親身體會，一些建議缺少理論和實踐的根據，無法實現。轟炸訓練成績下降，源於高空氣流難以應付，即便是預備機組來執行任務也不可能完成。但是於福海轉念一想，戰友們的埋怨也是情有可原的，自己再這樣繼續下去，怎麼能完成任務？如果正式投彈也遇上惡劣氣流，彈着點出現偏差，造成的損失就更難以彌補了……
不單是於福海個人，整個機組的人員心裡都出現了思想波動。這時候，各位領導的關心讓機組人員們重拾了信心。
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空軍獨立團的副政委於復祥是個老功臣，在戰爭年代曾榮獲“模範政治工作者”稱號。他及時發現了問題，立刻找到李源一交換意見。兩人很快統一了思想，堅定地表示不撤換正式機組，排除了內外部的壓力，儘快穩定軍心。
與此同時，時任蘭州軍區空軍副司令員的袁學凱也親自與機組人員們談心。他用鼓勵的口吻說：“雖然有的彈投偏了，甚至投飛了，但是我們應該看到每次投出的第一顆彈，都比前一個飛行日投得靠靶心近，這就是進步。哪怕比上一次近兩米，也要肯定我們訓練是有成績的。”他還說：“不能把問題都集中到於福海一個人身上。飛行員有沒有問題？高度、速度、飛機的空中姿態，都保持得很好了？我就發現進入轟炸航路後，標圖板上的標線不穩定。機務上有沒有問題呢？自動駕駛儀輕度偏航的毛病解決得怎麼樣了？瞄準具上陀螺儀擺動的情況還有沒有？每個崗位都要從自己這方面細緻地發現問題，徹底地解決問題。這就是集體的力量，我們就是要發揮集體主義精神來克服眼前的困難。”
蘭州軍區空軍劉鎮副政委特意找到了於福海交談。他肯定了於福海技術上的長處和在訓練中做出的巨大努力，幫助他重新樹立自信心；同時也指出他過多考慮個人得失，給自己背上了沉重的思想包袱。當時劉鎮笑着批評說：“要考慮黨和國家的大事，考慮怎樣戰勝困難，不能只想自己。真的投不好，也不能把你殺了；就是殺了你，也解決不了什麼問題！”
此後的一段時間，機組人員利用飛機保養的間隙，集中起來學習毛澤東的《矛盾論》、《實踐論》等哲學著作，冷靜地總結經驗教訓。於福海讀了徐寅生《關於如何打乒乓球》的文章後，深受啓發，很快去掉了思想包袱，增強了“闖”的信心，表示要運用辯證法來分析投彈中遇到的種種問題。李源一根據預備機組的經驗，與劉景新一起，對進入轟炸航路後左右座飛行員的駕駛動作進行了科學的分工，一個集中精力保持高度，一個集中精力保持速度，加強對飛機顛簸和擺動的控制，保證於福海瞄準時不受干擾。就這樣，大家集思廣益，提出了一整套提高投彈精度的可行方法，以嶄新的面貌重新投入訓練之中。大家相互幫助，在地面轟炸臺上反覆演練，在空投訓練彈時反覆實踐，然後再坐下來認真總結經驗。通過日復一日的練習和經驗積累，機組人員的投彈技術日益成熟，訓練成績顯著提高。
原子彈空投訓練的同時，科技人員在做着另一件重要的事。由於原子彈需要飛機運載發射，所以它的個頭也要再減小。
爲此，科技人員查閱了很多相關技術資料，在汲取先進的經驗的同時，結合中國國情，從理論到結構工藝設計進行了創造性的突破。通過大量檢驗原子彈在動態情況下技術性能，測定當量等，科技人員在短短的幾個月內，取得了決定性的實際成果。空投的過硬本領，加上小型的原子彈，中國首次空投原子彈的大戲即將上演。
正式投彈的日子指日可待了。一天，直接指揮這次核試驗的張愛萍從指揮部來到機組，傳達了周恩來和軍委首長對機組的指示和親切問候。臨別時，他囑咐大家：“精神一定不要緊張。能投到100米以內最好，投到200米以內也行，就是投到靶標外面也沒什麼大不了的，不過在效應方面取得的數據要少一點罷了。投到哪裡算哪裡，重要的是我們要從中獲得經驗，爲今後的核試驗打下基礎。”這幾句話減輕壓力的反而起到了事半功倍的效果，機組的訓練成績迅速提高，超過了以往的最好成績。每次訓練歸來，李源一總要感嘆，“投到哪裡算哪裡”，有辯證法，有用兵之道！
4月下旬，機組人員信心百倍地向指揮部報告：“保證投在200米以內，力爭投到100米以內。”28日，指揮部決定，對核試驗的各項準備工作做一次綜合檢查和考覈，除了不是投實彈以外，一切都按實戰進行。機組駕機起飛，投擲了一顆冷爆彈(外形、重量都模擬原子彈的TNT炸彈)。根據雷達測定，冷爆彈的空中爆炸點距靶心96米，達到了訓練計劃中所規定的目標。
進入5月，天氣開始變化無常，核爆炸試驗的日期一推再推。5月13日傍晚，指揮部終於下達了14日正式投彈的命令。正式投彈的前一天晚上，機組人員躺在牀上輾轉難眠，心中一遍又一遍地把投彈程序和要領記熟，預想了很多意外出現時的應急措施，焦急地等待着第二天的黎明。
5月14日上午8時13分30秒，第一飛行員兼機長李源一、第一領航員於福海、第二飛行員劉景新、第二領航員張公祥、通訊員孫興福和射擊員韓惠安共六名機組人員，駕駛一架獾式轟炸機，首次執行原子彈空投爆炸試驗任務。大家的心情既緊張又興奮。飛機快速、輕盈地劃過機場上空，然後輕輕向西轉過機頭，飛入了雲絮重重的航道。機組人員心裡很清楚，這次彈艙裡運載的已不再是平常投擲的訓練彈，而是一枚新型球狀的原子彈。
此時此刻，黨中央、中央軍委的關注和期待，以及數以萬計科研人員和工人們的心血與汗水，統統凝聚在這次具有重大意義的空投試驗上。
機組人員能否在一個多小時的航程中毫無差錯地飛臨試驗場區？能否在氣象條件不好的情況下將原子彈從萬米高空準確地投到靶標上空？又能否在火光四射、蘑菇雲騰起的瞬間安全脫離危險空域？這一系列的問題，只有事實才能給出答案。守候在陸地上的人們，都在等着機組人員帶回勝利的消息。
在萬米高空，是另一番景象。航程過了大半之後，機身兩側翻滾不息的雲浪漸漸淡薄，散去。透過機艙向下望，往日熟悉的河流與湖泊依稀可見。真是天公作美，當飛機臨近試驗場區時，雲霧徹底退去，留下蔚藍色的晴空。機組人員很快發現了記標——那個方形的白框。白框裡面有一個直徑200米的白圈，圈中畫着白色的“十”字。
爲了做到萬無一失，準確投彈，機組事先研究了投彈程序，飛機要進入記標三次。
第一次進入，搜索識別靶標，進行概略瞄準。李源一打開自動駕駛儀，對於福海說：“我和劉景新一定把高度、速度保持好，你放心大膽地瞄準！”於福海向李源一投去信任的目光，然後試着用光學瞄準器瞄了瞄靶標，此時機身平穩，瞄準鏡中的靶標晃動不大。
於福海迅速求出了投彈諸元（爲命中目標，射擊時須裝定於武器上的各種數據），接着報告瞄準情況：“航向270度，偏流負2度，中間風修正80米，按照規定的高度、速度和原子彈的標準落下時間，計算結果，用34.8度的投彈角，沒有發現靶標有偏離的趨勢。”
聽完於福海的報告，機組人員立即互相通報各自情況。
李源一：“速度好，偏流對，飛機平穩。”
劉景新：“航向和高度都很準確。”
“於福海求出的投彈角數據和我計算的完全一樣。”張公祥接着又報告，“原子彈溫度正常，設備良好。”
前兩次進入記標順利，即將第三次進入。當通信員孫興富發出“進入靶場上空投彈”的請示後，立即得到地面指揮員成鈞副司令員的批准。
所有人都屏住呼吸，等待即將到來的關鍵時刻！
李源一駕駛飛機臨近轟炸進入點，對於福海叮囑道：“沉着一點，瞄準時間長一點。”
於福海接過飛機操縱，把瞄準具裡的十字標線穩隱地壓在靶標中心，開始做投彈動作——每做一個動作就口述一遍。
爆炸時間定爲10點整。爆炸前7分鐘，於福海報告：“打開投彈總開關。”
“打開投彈總開關。”射擊員韓惠安複述，同時在程序表上劃去這一項。
爆炸前3分鐘，於福海報告：“接通原子彈上電源。”
爆前1分20秒，於福海報告：“打開自動投彈器。”
“打開自動投彈器！”第二領航員張公祥激動起來。
“打開彈艙！”“打開彈艙！”……一遍遍的口令，示意投彈時間的臨近。
9時59分10秒，飛機到達預定目標。於福海操縱瞄準具，使觀測角和投彈角準確重合，緊接着，電路接通，原子彈脫鉤而出——飛機猛然減輕了重量，突然向上躥了一下。
於福海向外一看，重達3噸的原子彈像離弦之箭直衝向靶標。他繼續在瞄準具中觀察了10秒鐘，十字標線仍然死死壓着靶標，絲毫沒有偏移。
“情況怎麼樣？”李源一急忙問道。
“沒問題，肯定能投進去！”於福海信心十足地回答。
“立即關上遮光罩！”李源一下達命令的同時加大油門，將飛機增速到950公里/小時，飛速遠離原子彈爆炸中心，以保證獲得最大安全係數。
李源一和於福海剛把防止光輻射的遮光罩拉上，窗外就出現了沖天的強光，並且持續了四五秒鐘。這是原子彈爆炸時的強光，是成功的標誌，於福海激動地搖開遮光罩飛快地向靶標瞟了一眼：靶標上空出現了一個巨大的火球，彷彿是一顆墜落的太陽。
當原子彈爆炸後的濃煙向上升騰時，飛機已飛離原子彈爆炸中心大約19公里，但是仍能感覺到衝擊波的威力——整個機身在強烈地抖動着，持續了六七秒鐘。
據地面雷達測定，原子彈爆炸時，距靶心只有40米。這是一次非常準確、非常成功的投彈！
返航！飛機在天際畫出優美的弧線，把那黑褐色的巨大蘑菇雲遠遠地甩在了後面。核爆試驗一結束，李源一和於福海作爲機組的代表，隨張愛萍一同乘機到達北京。5月30日上午，他們和參加核試驗的各單位代表一起，受到了周恩來、鄧小平、賀龍、聶榮臻等中央領導同志的親切接見。經空軍黨委批准，李源一機組榮立集體一等功，李源一、於福海分別榮立個人一等功，機組其他四名同志分別榮立個人二等功。
這次非常成功的投彈試驗，也是中國第二次核試驗。此次空爆的成功，標誌着中國初步解決了核武器的運載問題，使原子彈具備實戰能力，徹底打破西方大國的核壟斷，具有了真正意義上的核威懾。
原子彈與導彈結合
1966年10月27日，新疆羅布泊戈壁灘上空傳出的一聲巨響，令舉世矚目。與1964年10月10日爆炸的第一顆原子彈不同，此次是中國自行研製的東風2型導彈攜帶原子彈彈頭，從酒泉發射基地起飛後，經過894公里的飛行，準確命中預定目標，併成功實現的核爆炸。
一些西方媒體曾評價說中國是“有彈無槍”，即便可以進行空投，也不能稱之爲真正意義上的原子彈武器化。冒着巨大的風險進行原子彈與導彈結合試驗，這是在當時的國際背景下做出的必然選擇。其實，早在原子彈爆炸之前，中國就已經着手秘密研製自己的導彈了。國防部第五研究院的辦公樓，中國第一枚導彈的研製就是從這裡起步的。
早在1956年，新中國製定“十二年科學規劃”時，導彈和原子彈技術被列爲其中的重中之重。1956年10月8日，中國第一個導彈研究機構——國防部第五研究院正式誕生。從那時起，在錢學森的帶領下，謝光選、樑思禮等一批導彈火箭專家就開始了導彈研製的艱難歷程。
最初，在經濟和科技相對落後的情況下，中國只好走在針對高科技武器“仿製”的道路上。1958年8月，五院的科學家們在蘇聯導彈專家的指導下，開始對蘇聯的近程**地地導彈P-2進行仿製。9月，國防部五院正式將P-2導彈在我國的仿製型號命名爲“1059”，寓意導彈在1959年10月完成仿製，並進行首次飛行試驗。
但是在仿製途中，蘇聯單方面撕毀合同，撤走專家，使得導彈研製工作險些擱置。在缺少資料和技術保障的情況下，科研人員經過自己的努力，在1960年成功發射了仿製的1059導彈。
1960年11月5日，中國第一枚仿製的近程**地地導彈1059（後更名爲“東風一號”）一舉發射成功。在中國的地平線上，飛起了自己製造的第一枚導彈，聶榮臻元帥稱這是“我國軍事裝備史上一重要轉折點”。
然而，仿製的道路終歸是暫時的，必須走上自力更生、奮發圖強的道路。1960年3月7日，國防科委正式決定進行中近程導彈的研製。坐落在茫茫戈壁灘上的核武器研究基地，科研人員在設備落後的情況下，用計算尺、手搖計算機等簡單的工具進行設計計算。研製過程中，科研人員認爲在第一枚導彈之後應有一個過渡型號。根據毛澤東的名言“東風壓倒西風”，“東風”成爲中國地地導彈系列的代號。而這枚導彈就被命名爲“東風二號”，射程定爲1200公里。
1960年8月，國防部五院確定了東風二號的設計要在東風一號導彈的基礎上進行改進思路。其主要改進是：提高發動機推力和比衝；液氧箱改爲單層結構；尾段由收斂錐形改成圓柱形的鋁合金結構。導彈全長20.9米，最大直徑1.65米，尾部裝有四個三角形尾翼，起飛重量29.8噸，發動機推力45.5噸，工作時間125秒。
兩年以後，由中國自己設計，自己製造的“東風二號”中近程導彈試車成功。1962年春節剛過，這枚導彈被裝上了西去的列車，運送到了核試驗基地。
1962年3月21日，東風二號在西北試驗基地進行首次飛行試驗。“東風二號”整體被軍綠色包裹，彈體上赫然寫着“獨立自主，自力更生”八個大字。在茫茫戈壁之中， “東風二號”巍然屹立，等待發射。
然而，科學試驗是無情的，有成功也有失敗。導彈在發射幾秒鐘後，出現了較大的擺動和滾動，不久發動機起火，21秒時導彈失控；69秒後，導彈毀於發射臺前68米處。
失敗的情緒籠罩在每一位科研人員的心中，在返回駐地的路上，沒有一個人說話。作爲導彈研製的主要負責人之一，錢學森心裡很清楚，這支研製隊伍拼命工作，用了一年多的時間研製出“東風二號”導彈，卻欲速則不達。突然發生的失敗又使大家心裡產生了無法撫平
的挫敗感。然而，必須使大家懂得，科學是不講情面的，它絕不會遷就人們的感情。必須冷靜下來，尋找失敗的原因，認真吸取教訓。
爲了使大家儘快地從失敗的陰影中擺脫出來，錢學森來到了年輕的科研人員面前：“同志們，不就是摔下來一個‘東風二號’嗎？今天它掉下來，明天我們將把它射上去，沒有什麼了不起的。當年，我在美國的時候，寫一篇很重要的論文，寫成的只有幾頁，可是我寫的底稿，卻裝滿一個櫃子。到底失敗了多少次，我自己都數不清了。如果失敗了就哭鼻子，鬧情緒，恐怕就沒有後來的成功了。”“科學試驗嘛，如果每一次都保證成功，又何必試驗呢？那就製造出來直接拿去用好了。我說，我們不要怕失敗，失敗了，總結經驗教訓，再重來。經過挫折和失敗，會使我們長才幹，變得更加聰明。取得成功，對我們是鍛鍊，遭受失敗，同樣可以使我們得到鍛鍊，而這種鍛鍊則更爲重要，更爲寶貴。”
錢學森用他獨有的詼諧語言，使大家抹去了愁雲，重拾了信心。隨後，在錢學森的指揮下，科技工作人員在現場對導彈的殘骸進行了檢查、分析，並將所有的記錄和錄像資料帶回北京，以便深入總結研究，找出失敗原因，爲下一步設計研製提供更翔實的材料。
但是，當時導彈研究院工作地點分散。一院在南苑，三院在長辛店，集中人員討論問題很不方便。於是，錢學森根據科技人員工作地點分散，而宿舍較集中的特點，想出一個好辦法：錢學森利用星期天下午的時間，把各個部位的負責人集中到自己家，大家共同進行討論、分析，然後再用較短的時間，解決新的技術方案問題。從此以後，錢學森家客廳的正面牆上掛起了一塊大黑板，變成了科技人員的會議室。
經過一段時間的分析和討論，錢學森認爲條件成熟了，於是主持舉行了一次由各路專家參加的大規模技術方案討論會。這次會議在五院建院以來少有的盛大，不僅與會人員多，層次高，討論和發言也是空前熱烈。
“導彈不能帶着疑點上天。”錢學森歸納了大家的意見，決定重新審查修改設計方案。“當務之急是完善地面使用的設備。”錢學森在五院黨委常委會會議上提出了自己的意見。五院黨委常委會根據錢學森的意見，經過討論，作出決定：“立即動手，迅速建造全彈試車臺，以確保中程導彈的地面試驗。”
1962年5月至6月，五院共召開了九次故障分析會議，提出了動力裝置的可靠性、控制系統的穩定性、彈體的強度及增加安全自毀裝置等設計上需要解決的問題，並確定了在總體方面的改進，即：將儀器艙移到酒精箱與液氧箱之間；液氧箱改用強度更高的材料；動力裝置提高強度和可靠性；發動機推力定爲40.5噸，射程爲960公里。
重新組織科研攻關，加強地面試驗工作，全面、徹底地解決“東風二號”試驗飛行失敗問題的攻堅戰打響了。在錢學森的指揮、參與下，一項大型工程數以千計的圖紙很快完成了。接着，各種施工機械開始運轉……
經過了四百多個晝夜，1963年9月，改進型“東風二號”導彈試車工程順利完工。改進型“東風二號”，即DF-2A中程地地戰略導彈，導彈全長20.9米，彈徑1.65米，起飛重量29.8噸，採用一級**燃料火箭發動機，最大射程1300公里、1500公里（東風-2A）。可攜帶1500公斤高爆彈頭，或一枚1290公斤的威力爲2萬噸TNT當量的核彈頭（東風-2A）。這項包括22個系統的工程，經嚴格驗收，全部合格。1964年春，在新建造的全彈試車臺上進行試車，試車結果令人滿意。9月中旬，改進型“東風二號”被專列運至酒泉發射場。
又經過了一段時間的準備工作後，1964年6月29日，改進後的“東風二號”導彈進行試飛，獲得成功。這是一個了不起的成就，是中國火箭史上的一個轉折點。至此，中國航天技術的基礎已經建立起來了，它宣告了赫魯曉夫扼制中國國防尖端科學發展的企圖徹底破產。正如毛澤東所說，蘇聯撤走專家不是壞事，它加快中國尖端科技力量的迅速成長。
導彈發射成功，“原子彈和導彈結合”立即被提上日程。爲了實現原子彈和導彈結合的決策，第五研究院和二機部組成了原子彈和導彈結合方案論證小組。
國防科委認爲，要實現原子彈和導彈結合，需要抓好三個方面：一是改進導彈的戰術技術性能；而是改進原子彈的技術性能，使其滿足導彈運載所提出的要求；三是解決原子彈和導彈結合的協調配套問題。
要解決以上三大問題，不但要排除技術上的困難，還要付出大量艱苦的勞動。在這種情況下，從事“原子彈和導彈結合”的廣大科技人員憑藉百折不撓的決心、刻苦攻關的科學態度和只爭朝夕的精神向着困難前進，力爭勇克難關，爲中國在“原子彈和導彈結合”的道路上甘當先鋒隊。
在這場技術攻關戰中，科技人員力排萬難，取得了突破性的成果，獲得了最終的勝利。當導彈試飛完成，原子彈改制成功以後，試驗“原子彈與導彈結合”的另一個關鍵——安全問題亟待解決。用導彈運載核彈頭在自己的國土上進行熱試驗，有史以來還從未有任何一個國家做過這樣的事。要知道：一個核彈頭在國土上空飛行，就意味着隨時可能引發災難。
專家們反覆研究分析後，決定先加強地面的安全措施，對核彈進行震動、離心、跌落、調溫等各種環境進行模擬試驗，以確保正常狀態。之後再對導彈的安全爆炸系統加以改進，採用安全可靠性最強的發射方案，同時還制定了預防各種意外的應對措施。
1966年10月27日，改進型“東風二號”導彈聳立在發射臺上。發射臺上，醒目地寫着周恩來提出的“嚴格認真，周到細緻，穩妥可靠，萬無一失”十六字口號。
隨着兩顆綠色信號彈的升空，改進型“東風二號”導彈與原子彈進行的“兩彈結合”飛行試驗正式啓動。頃刻，大地顫抖，火光沖天，導彈運載着核彈頭，像一條怒吼的巨龍騰空飛起，準確飛向預定的目標。隨之，核彈頭精準命中目標，核爆炸試驗傳來捷報。
“原子彈與導彈結合”的成功嘗試，標誌着中國的導彈核武器試驗的成功。距離中國第一顆原子彈爆炸，僅僅兩年的時間，中國就實現瞭如此大的飛躍。難怪有外國媒體驚呼“中國，閃電般的進步”，“就好像亞洲上空的一聲巨雷，震撼了全世界”。
進行“原子彈與導彈結合”的試驗，是中國的一個壯舉。通過導彈核武器的研製，中國軍隊裝備由單純常規武器階段進入到常規武器加特種武器的新發展階段，增強了國防力量；同時，通過幾年間對尖端技術的發展研究和試驗訓練，中國科技隊伍的技術素質和獨立工作能力得到了很大提高。擁有了導彈核武器的中國，成爲了不可估量的“東方巨人”。
“原子彈要有，氫彈也要快”
衆所周知，中國研製原子彈是被迫而爲。而中國研製氫彈的動力源，恰恰與研製原子彈如出一轍。
朝鮮戰爭爆發後，美國重拾對氫彈和轉鈈核彈頭的遠程導彈的研究。事實上，早在二次大戰期間，美國就有了這個野心，但是由於缺乏氫彈研究的試驗手段和一些科學家的不配合，這個計劃始終沒有實施。直到1950年，美國總統杜魯門下令，重新開始氫彈的研究工作。再加上當時蘇聯已經掌握了原子彈技術，美國爲了穩坐核霸主的寶座，寄希望於殺傷力更大的氫彈。
美國於1952年進行了兩次熱核裝置試驗，名爲“常春藤”行動，目的是爲了檢驗科學家泰勒的氫彈理論。第一次試驗是10月31日，在地面首次進行氫彈原型爆炸試驗，其爆炸威力達1040萬噸TNT當量。第二次試驗是11月15日，進行了首次空投氫彈試驗。“常春藤”行動的成功使美國在覈技術上取得了重大突破，同時使美國的“核王牌”越舉越高。
艾森豪威爾上臺以後，藉着“核王牌”的威力，主張“亞洲人打亞洲人”向中朝人民示威。自從美國從朝鮮戰爭中失敗以後，一直耿耿於懷。在艾森豪威爾看來，要取得戰略上的霸主地位，必須依賴於優勢的核武器，而他心中也開始醞釀針對中國和蘇聯的核戰爭——“大規模報復戰略”。
1954年初，艾森豪威爾的“大規模報復戰略”正式推出。換言之，此軍事戰略的意義，就是用美國選擇的武器，在美國選擇的地方，打一場美國選擇的戰爭。這一戰略計劃，同時也是保證蘇聯在60年代初之前不會取得與美國同等戰略地位的重要前提。
在此之後，蘇聯頻頻在覈事業中有所突破，這無疑使美國感到很震驚。之後，蘇、美兩個國家開始了核武器研究上的追逐。在激烈的競爭情況下，蘇聯受益於“作用與反作用”原理的啓發，於1953年8月17日成功爆炸了第一顆氫彈，打破了美國獨霸氫彈的局面。
在這種情況下，美國爲保住自己的核大國地位，開始了一系列的動作。1954年，美國又進行了名爲“城堡”的一系列熱核爆炸試驗。其中，美國於2月28日進行的地面熱核裝置（氫彈原型）試驗，在比基尼島放置了重達20噸的三相彈（也稱“氫鈾彈”），威力達1500萬噸TNT當量。爆炸後，南太平洋上空，約7000平方英里的地區到處飄散着致命的放射性塵埃，以致規定危險區外的23名日本漁民、236名馬紹爾羣島居民以及31名美國人受到了放射性傷害。對於此次造成的傷害，美國政府卻沒有進行任何形式的道歉。
不得不承認，美國掀起的氫彈風暴確實引起了其他國家對氫彈研製工作的重視。1957年5月15日，英國成功地爆炸了百萬噸級的第一顆氫彈。同時，法國也在加緊進行氫彈的研製工作。
美國致力於加強核威脅力量，必定促進受到核威脅國家的反核威脅力量的增長。中國對世界核武器大環境進行了分析和判斷，爲了儘快掌握氫彈這種核武器，進一步打破核壟斷，周恩來立即指示國防工辦和二機部有關核武器研究機構，在原子彈武器化的同時，迅速轉向氫彈的研製工作。
在毛澤東“原子彈要有，氫彈也要快”的指示下，有關部門及時調整了機構和人員，加強了對氫彈研究工作的重視，全力組織科研人員羣策羣力攻克氫彈大關。
1965年2月，北京核物理研究所副所長朱光亞、于敏、彭桓武和理論部鄧稼先、周光召等開始着手製定中國第一顆氫彈的研製計劃。他們在總結先前工作經驗的基礎上，確定了第一步，即由二機部、核武器研究所和理論部這三個部門聯合攻關。其中，理論部依然是打頭陣，被稱爲“龍頭”，負責提供理論數據；第二步就是完成重量1噸左右、威力爲百萬噸級TNT當量的熱核彈頭（簡稱“1100”）的研製。有了“龍頭”和“龍身”，大家信心百倍地把這三個機構統稱爲“龍頭3次方”，力爭在1968年前實現氫彈實驗。
然而，與原子彈相比，氫彈不止是威力更大，技術上也加大了難度。由於屬軍事機密，國外的文獻上很少出現有關氫彈的資料，一切都要從零開始。從美國第一顆氫彈爆炸，到英國成功實驗氫彈原型，已經過了約十年的光景，怎麼可能沒有蛛絲馬跡呢？中國的科學家沒有放棄，他們相信總能發現一線希望。於是，科學家們開始了對無數篇國際論文、雜誌、學術報道展開了逐字逐句的攻讀。
經過了無數個日夜的攻讀，線索終於在一篇關於氫彈的科學技術報道中被發現了。文章表面沒有太多的技術內容，但是給了科學家們極大的啓發。在新的啓發下，科學家于敏帶領科研人員前往上海，利用中科院的一臺501計算機，對氫彈原理做進一步計算。他們沒日沒夜地工作，爭分奪秒地計算，終於搞清了熱核材料燃燒過程中幾個特徵量與釋放能量的關係，並從中找到了造成自持熱核反應條件的關鍵。
在科學家們的反覆論證後，又找到了實現熱核反應的物理因素和方法，基本掌握了氫彈設計原理。之後，又進行了三次爆炸模擬試驗，完全符合設計要求，爲綜合試驗奠定了良好的基礎。
此後，爲了認識熱核材料反映的規律，驗證設計方案，國防科委邀請二機部、三機部以及空軍、總參作戰部、氣象局等單位專家對即將進行核試驗的氫彈反覆做了慎重研究。
對於氫彈的爆炸方式，科學家們早已做好了打算。首次空投原子彈的成功，爲空投氫彈開了個好頭。科學家們希望中國的氫彈不再被其他國家認爲是個“裝置”而非武器，這一次他們決定一步到位，直接採用空投的方式進行爆炸試驗。
爲保證空投飛機的安全，計劃採取飛行高度增加、速度加快的方式。爲此，兩架用於執行投彈任務的轟六飛機進入馬蘭機場，加緊空投訓練。
在氫彈研製和準備空投期間，周恩來關注着每一次進程。他告誡科研人員，以前的試驗進行得順利，這次就容易疏忽。因此，要比以往搞得更好，千萬不能麻痹大意。科研人員們謹記周恩來的話，對場地各項工作進行了查缺補漏和消除隱患的活動，並進行了綜合預演。
由於氫彈的試驗威力很大，爲了保證飛機在空投時的安全，需要採用彈上加裝降落傘以減低落速的技術途徑。在一次模擬氫彈空投的時候，懸掛模擬彈的主降落傘在空中撕破，使科技人員們冒出一身冷汗。之後，在降落傘的生產過程中加大了監管力度。在降落傘裝接氫彈之前，有一道最重要的工序——摺疊降落傘，爲此，試驗負責人特意選派了優秀的工人。在疊傘的過程中，他們拿掉身上和口袋裡的所有東西，包括身上的像章，並且不斷地檢查自己衣服的扣子有沒有脫落，以保證降落傘完整地打開。
氫彈的研製基地在青海，最後組裝和爆炸試驗地在新疆，研製好的各種元件、器件、部件、彈體等，要從青海運到新疆。在運送的過程中，氫彈享受到了極高的“待遇”。
爲了運送氫彈，國防科委特別安排了一次專列。這次列車從表面上看與普通旅客列車大致一樣，主要是在每節車廂多裝了四個車輪，目的是增加列車的穩定性和安全性。從列車出發至目的地的期間，沿線鐵路均加強了警戒。沿線的鐵路部門都被命令以高級領導人的標準對待此列車，殊不知載的卻是氫彈。
在成功地進行了導彈核武器試驗之後，科研人員經過兩年多的努力，用自己的智慧和創造性，爲氫彈爆炸做好了一切準備，接下來就是見證奇蹟的時刻！
威力登峰造極——中國第一顆氫彈爆炸
氫彈亦稱“熱核武器”，它是一種利用氫元素原子核在高溫下聚變反應，於瞬間放出巨大能量起到殺傷破壞作用的武器，它主要由裝料、引爆裝置和外殼組成。氫彈爆炸時，作爲引爆裝置的原子彈首先爆炸，產生數千萬度高溫，促使氘氚等輕核急劇聚變，放出巨大能量，形成更猛烈的爆炸。
1967年6月17日7時左右，一架載着氫彈的轟炸機已從基地機場起飛，向試驗場上空飛來。不久，指揮部的喇叭裡發出通告，飛機已快接近試驗場。接着，一架銀白色的轟炸機拖着長長的白煙盤旋在試驗場上空，隨後進入第一圈飛行、第二圈飛行、第三圈飛行。當“投彈”的命令一出，氫彈從噴氣式轟炸機上飛速落下，降落傘適時張開，半空中“轟”的一聲巨響，照亮了整個天際，翻滾的蘑菇雲在巨響的呼應下，呈現出一幅壯美的畫面。
此時，參加試驗的人們或高聲吶喊，或含淚哽咽，或發出勝利的笑聲。在距離氫彈爆炸試驗的靶心十多公里處，設有一排半人多高的觀察戰壕。在戰壕裡有一部專線電話，直通北京中南海西花廳周恩來的辦公室。在這宛若利劍的強光映照大地的同時，聶榮臻拿起戰壕裡的專線電話，向周恩來報告：試驗成功了！周恩來得知氫彈成功爆炸後，高呼：毛主席萬歲！聶榮臻也跟着高呼：毛主席萬歲！
在氫彈研究的整個過程中，周恩來始終關懷備至，從大的政策方針到細枝末節處，周恩來可謂是盡心盡力，爲中國的氫彈發展作出了巨大的貢獻。然而，當他聽到試驗成功的消息時，並沒有想到自己的貢獻，而是高呼“毛主席萬歲”。他的虛懷若谷，令人讚歎；另一方面，高呼這個口號，是當時特殊歷史時期的一種造就，也是一種極端興奮的表達方式。
氫彈爆炸後，據測試表明，此次試驗的爆炸威力爲330萬噸TNT當量。6月17日當天，新華社發佈《新聞公報》，向中國及全世界人民莊嚴宣佈：“我國在兩年八個月的時間內進行了五次核試驗之後，今天，1967年6月17日，中國的第一顆氫彈在中國的西部地區上空爆炸成功了。”與此同時，中國政府重申：“中國進行必要而有限制的核試驗，發展核武器，完全是爲了防禦，其最終目的就是爲了消滅核武器”。“在任何時候，任何情況下，中國都不會首先使用核武器。”
此前，赫魯曉夫曾忘乎所以，“如果有哪個瘋子想打仗，我們只要用手指頭嚇唬一下，就足以使他安靜下來”，作爲當時與美國同是核大國的蘇聯，赫魯曉夫從沒有放下手中的“核大棒”，而他口中的“瘋子”也在直指中國。對此，陳毅指出：“他們指責我們尋求戰爭。試問，如果美國要發動戰爭，那麼誰同赫魯曉夫一起，用手指頭去嚇唬別人呢？1960年，蘇聯的某些決策人物爲了阻止我國發展核自衛力量，一邊撕毀了同我國達成的技術協定，一邊預言，‘在這10年內，中國根不能不可能造出一顆原子彈。’”這是陳毅理直氣壯的發言，帶着中國人的憤慨和永不服輸的志氣。正是他國的譏諷，才促使了中國在覈事業上不斷髮展；正是中國人自己的骨氣，纔在核事業中蒸蒸日上。
早在1960年8月，美國就中國的科技隊伍做了一個統計：現在中國約有21萬名工程師和44000名科學家，在這些科學家中，大約有1萬名物理學家和15000千名化學家，而一項有關鈈生產的計劃就大約需要用去1.15%的中國科學家，1.5%的物理學家和2.16%的化學家。在這項統計的背後，美國信誓旦旦地算出中國在20年內都不可能成爲核大國。
然而，中國“不會被核訛詐嚇到”，只用事實說話。兩年零八個月的時間，中國第一顆氫彈爆炸成功。此時，來自外國的種種挖苦和諷刺，轉變爲“中國的數百萬噸武器已不再是無軍事價值的粗糙的試驗裝置了”。
在中國第一顆氫彈成功爆炸的第二天，英國各大報刊開始發表評論，其主題都離不開中美之間無形的對決。英國《泰晤士報》稱中國的氫彈爆炸推翻了美國軍事計劃的時間表。同天，《星期日電訊報》在社論中指出：“中國終究要成爲一個核大國，這一點始終是很清楚的，可是，可怕的日子來得比美國人預料的還早得多。”《每日快報》明確指出：中國的第一枚氫彈爆炸的時間，正好是聯合國大會辯論就要開始的時候，這使美國人和俄國人都感到狼狽。
從原子彈到氫彈，美國用了七年零四個月，蘇聯用了四年，英國用了四年零七個月，法國用了八年時間，而中國僅僅用了兩年零八個月。中國核工業發展速度比美、蘇、英、法等國家快，是與核工業科技工作者和全國人民的大力協作分不開的。
在毛澤東“氫彈也要快”的號召下，中國“一開始就要儘快地搞出氫彈來”。在覈武器研製工作比英法起步晚的情況下，中國擁有核武器的決心和爲實現這一決心而做的努力是非同小可的。這次試驗是中國繼第一顆原子彈爆炸成功後，在覈武器發展方面的又一次飛躍，標誌着中國核武器的發展進入了一個嶄新的階段。
（本章完）