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1964年10月16日，我国第一颗原子弹用地爆形式试验成功。
但西方一些军事情报部门对此却不屑一顾，他们认为：“这次试验成功的，不过是一个‘原子装置’，至少还要过好些年，中国才能将这种‘原子装置’变成适应飞机和导弹使用的原子弹。”
西方的一些媒体则用“中国有弹没枪”来嘲笑我国的国防能力。美国国防部长麦克纳马拉也预言：中国5年之内不会有运载工具。
的确，原子弹如果没有导弹来运载，它的威慑力量就不能充分发挥出来；导弹如果没有核弹头，它的杀伤力也是极其有限的。因此“两弹”结合意义非常重大。
在世界武器库中，导弹和原子弹相继问世的初期，人们并没有想到把它们结合起来，组成有实战价值的导弹核武器。
这一方面是因为：初期的原子弹，其重量和尺寸都大大超过了当时导弹的运载能力。
例如：美国在1945年8月投掷于日本广岛的“枪式”原子弹，直径28英寸，长120英寸，重7000磅。
投掷于长崎的“内爆式”原子弹，直径60英寸，长128英寸，重一万磅。而当时的导弹最多只能携带1800磅的弹头。所以，二者自然没有结合的可能。
而另一方面是因为，初期的导弹命中精度很低。例如，当时由德国最先研制成功的“V-2”导弹，飞行130英里就要偏离目标5英里以上。
据说，导弹史上有这么一件令人啼笑皆非的事：1944年6月15日晚，德国发射“V-2”导弹偷袭英国伦敦，竟有一枚导弹在飞行途中失灵，掉过头来直向德国首都柏林飞去，在希特勒的防空指挥部上空爆炸了。
因此，当时还没有一位科学家能预见到，导弹和原子弹是天生的一对，总有一天会“联姻”结合在一起。
但是，1951年发生的一件事情让这种观点发生了变化。这一年，美国用飞机空投试验了一种可用作导弹核弹头的小型原子装置。
因此，美国当即对研制导弹核武器发生了强烈的兴趣。为此，美国空军制定了一项神秘的研制计划，调集了大批科研人员，开始研制可用于实战的导弹核武器。
针对西方国家进行核恫吓的气焰，我国在成功爆炸原子弹的7个月后，即1965年5月14日，成功地进行了原子弹的空投试验。
5月14日这天，一架装有原子弹的轰炸机从西北某空军机场起飞，飞临试验场上空，飞行员按照预定程序，将原子弹投掷下去。
只听一阵巨大轰响，原子弹在最佳杀伤高度和预设中心点，准确实现了空爆。这是我国进行的第二次原子弹爆炸试验，试验达到了预定目标。
其实，早我国在研制原子弹的同时，就把下一步的发展目标瞄准了导弹核武器。
要知道，我国从事导弹和原子弹研制的两支队伍分属两个部门。而且，这两个部门都是核心机要单位，从保密和安保的角度考虑，这两个部门没有任何来往，谁对谁都是一无所知。
所以，要把导弹和原子弹“嫁接”在一起，自然有很多问题有待解决。
两弹结合的重点是原子弹的小型化弹头，即核弹头与火箭的结合。因为，导弹对原子弹的重量和体积有严格要求，所以，原子弹必须要小型化，否则导弹是运载不了的。
为适应运载核弹头的要求，导弹也要做许多相应的技术改进。首先是核弹头不能承受过大的冲击与振动。
这就要求安放核装置的弹头密封舱，既要有减震和缓冲的功能，还要有一定的刚度，能承受核装置自身产生的惯性力，避免核装置和壳体产生撞击；
其次，核弹头还要求盛放它的密封舱有空调，保持恒定的温度和湿度。
除此之外，导弹起飞后的冲击、振动，弹头再入大气层产生的高过载，发动机和激波产生的噪声和脉动压力，运输中的冲击、振动等固有的环境条件，也是保护核弹头所必须考虑的因素。
针对这些技术问题，早在1963年3月，国防科委张爱萍邀请二机部的刘西尧和国防部第五研究院的王秉璋分别介绍原子弹和导弹的研制情况。
张爱萍就说：“导弹和原子弹一定要结合，现在，我把你们双方的专家请来了，就是为了在一起做好两弹结合的工作。”
1964年4月，九院几位主管核装置总体方案的设计人员来一分院进一步了解导弹的情况。这次会面，双方协商了核装置在弹头内安装的要求和基本参数。
1964年5月，在我国第一颗原子弹即将研制成功的前夕，担负我国国防科技领导工作的聂荣臻，就召集有关部门负责人和科学家开会，指出原子武器的发展有两条线：
一是炸响，然后与导弹结合；二是研制氢弹。
同年9月，中央决定启动导弹核武器研制计划。这项计划确定同时在两条战线开展研制工作。
一条战线是加快现代火箭技术研究。火箭是导弹核武器的运载工具。我国的导弹一开始是仿制苏联的产品，第一枚仿制的近程导弹发射成功后，就转入了自行设计。
因此，“东风-2”发射成功后，我国两弹结合的步子越走越近了。
此后不久，中央专委对两弹结合的近期工作做了部署，决定由二机部和国防部五院共同组织论证组，由国防部五院牵头，具体工作由一分院总体设计部负责。
为进一步进行技术协调，黄纬禄指定朱桂芳等12人到九院与对方作一对一的协调。
12月，国防部五院正式提出“两弹结合”的总体方案，进行核弹头头部外形尺寸和头部加温系统等技术协调工作，并做了10多项地面试验。
1965年1月，国防科委和二机部深入分析后认为：
进行地下核试验，不能考验原子弹头在实际飞行中，是否能够承受高过载和脉动压力。
因此，拟暂不进行地下核试验，而改为先进行飞行状态下的“冷”试验。在确有把握的基础上，再进行飞行“热”试验。
所谓的“冷试”，就是指导弹装载模拟核弹头进行各种试验，比如，振动和冲击试验、静力试验、噪声试验以及运输试验。通过这些试验，人们能够检验核装置是否适应导弹在飞行中的各种环境条件。
而所谓“热试”，是指在上述“冷试”试验中，导弹弹体和模拟核弹头的各项指标检验合格后，进行的核弹头的实弹飞行爆炸试验。
同年11月，国防科委邀请二机部、七机部、总参作战部、装备计划部和西北综合导弹试验基地、核试验基地等有关负责人，研究了中近程地地导弹核弹头实弹试验的问题，并讨论了试验方案。
会议认为，采用地面各种环境条件模拟试验和地下核爆炸试验，都不能完全模拟出飞行过程中的真实状态，起不到综合检验的作用。
而采用飞行“冷”试验方式，更也不能全面综合检验原子弹头在飞行过程中的真实状态；
所以，必须采用全射程、全威力、正常弹道、超低空爆炸的试验方式进行“热”试验，既可达到试验目的，又符合实战情况。
从导弹的可靠性及试验的安全问题分析，中近程地地导弹本身有自毁装置，如在导弹飞行的主动段发生故障不能正常飞行时，可由地面发出信号将弹体炸毁，可靠性是很高的。
再说，核弹头有保险开关，如在主动段掉下来，因保险开关打不开，只能发生导弹弹体自毁爆炸或落地撞击，不会引起核弹发生核裂变。所以“热”试验既是必须的，也是安全的。
因此，会议决定：
使用近程地地导弹，先进行飞行“冷”试验，作为飞行“热”试验的练兵。
飞行“冷”试验成功了，接着就进行飞行“热”试验。同时，还就发射阵地、弹着点的位置及射程、测试项目、任务分工等问题作了具体研究。
12月13日，二机部向中央专委提出了上述建议。12月底，周恩来主持中央专委会议，对这一建议作了慎重研究，责成国防科委会同二机部多做几种设想，进行研究比较，然后提出方案供中央专委审定。周恩来说：
进行这样的试验，我总是不放心，怕掉下来，二、七机部再研究一下。七机部主要研究如何保证不掉下来，二机部主要研究万一掉下来，保证不会核爆炸。
周恩来明白：我国即将进行的这次试验，导弹所经过的弹道地区，有大大小小的城市和村庄。
万一导弹在飞行中出了故障，中途落了地，或弹着点偏差太大，偏离了弹着区，都会带来极其严重的后果。
要知道，这类试验，在美国和苏联都是在公海上进行的。可是，要想建立一个公海实验场，短时间内，谈何容易。
这就要求核弹和导弹有极高的可靠性和安全性，确保试验安全、万无一失。为此，聂荣臻决心在找钱学森他们摸摸底。