MK4型核炸弹是怎样研发成功的？
MK4型核炸弹的正式工程研制始于1995年８月２日，同时在洛斯阿拉莫斯成立了Ｚ部。Ｚ部是战时洛斯阿拉莫斯实验室的Ｅ部的分部，设立Ｅ部的目的是研究与发展弹的引信、“小男孩”的铀枪以及内爆系统。Ｚ部指导弹的工程与生产，并代替一个战时在文多弗基地，称作W47课题小组。当时“曼哈顿计划”拥有一个小型机场，称作“桑迪亚”基地，位于新墨西哥州阿尔伯克基附近，Ｚ部被授权拥有它自己的飞机并使用阿尔伯克基附近的大型开兰陆军基地。这个新部在战争结束之前就公开地组织起来了。
Ｚ部首批任务之一就是从合理的工程角度重新设计“胖子”弹。原子弹研制的这一阶段一直被忽视，而忙于越快越好地提供可以使用的武器。对设计方面改进的必要性是显而易见的：“胖子”弹道特性是十分可怕的；更换它的短寿命蓄电池时几乎要全部拆开；在运载飞机飞行中装保险或打开保险都没有预防措施。
设计中一项基本的弹道特性要求就是重心要尽可能地移到弹的前端。这是必要的，因为任何炮弹的稳定性力矩都是重力和压力中心间距离的函数（炮弹重心一定要在压力中心之前以避免飞行中翻滚，重心越在前，弹身越稳定）。
战时，所有的炸弹工程都在犹他州文多弗基地进行（有时也用另外名称莱夫特维尔基地）。选择这个地方有很多理由，主要是安全，因为它距任何城市都很远，不容易到达。战后，由于远离城市也产生了特殊的不可克服的困难，尤其是基地距洛斯阿拉莫斯武器实验室太远。1995年秋，即从9月27日开始，将Ｗ47课题小组的工作转移到阿尔伯克基附近的奥克斯纳德基地（桑迪亚基地）。沿着炸药库房和装配区修建了几幢建筑物。附近的开兰机场用来停放B29轰炸机机组，以供做飞机的协调性和空投试验之用。存放在文多弗的一些炸药都转移到新墨西哥州盖洛普附近的温格提堡陆军仓库。这时，1995年夏曾被曼哈顿计划使用过的海军索尔顿海上基地，又被指定为供Ｚ部作投弹试验的主要场所。
1995末，过去专用钚的内爆系统已发展成为使用钚和铀235的复合内爆弹芯，这项基本设计对MK4型核炸弹的前景是一个决定性因素。
1995年10月4日确定了MK4型核炸弹的研制日程表。武器的设计和制造主要以新的悬式复合弹芯为基础。1995年12月14日，MK4型核炸弹原型弹体同MK3差不多在阿尔伯克基西南的洛斯卢纳斯靶场进行了实际空投试验。
MK3和MK4型核炸弹之间主要差别出现在1946年初，那时研制了围绕核芯部的60点高能炸药内爆系统以取代用于MK3的32点系统。起爆点数目加倍就能更有效率地、使球对称内爆波能更好地压缩弹芯，从而给定量的裂变材料能产生更高的当量。
另一方面，新系统在雷管引爆同步性方面比32点系统的MK3有更高要求；除了数目增加外，炸药“透镜”要改变形状。点火系统变得更重和更复杂，雷管和电缆的增加也增加了重量和布线的复杂性。
在1946年2月影响MK4型核炸弹未来设计的一个重大且尚无答案的问题是，沿用32点系统，还是选择启用60点内爆系统。正在制造的新核弹的许多部件要适配两种系统，而从事武器制造的军械工程师们倾向于32点系统，他们提出了种种理由：
首先，32点的设计雷管布线简单。雷管数目加倍，可能要求把一部分点火系统部件移向高能炸药球的前方，这样可能与业已放在那儿的引信部件及达天线相干扰；
第二，一套60点的点火系统部件将比226千克重的32点系统的Ｘ－部件增强136千克，雷管在弹尾的这一增重会使重心移向尾部，其影响是不利于武器的弹道特性；
第三，设计60点系统高能炸药“透镜”模具涉及的工程方面的工作，要求有经验丰富的人材，而那时洛斯阿莫斯实验室没有这方面人材（战后，即1946年初，大批人员离开洛斯阿拉莫斯）。32点“透镜”可以重新设计，以提高折射系数（这是炸药块冲击波聚焦能力的量度），就时间与费用而言出比较合算。
第四，60点系统的“活门”将要去掉至少４块“透境”，结果使得球的前端极帽处出现一个大洞（武器进入作战状态时，核部件从头锥插入）。而32点系统只需去掉两块五边形高能炸药，所以孔洞小得多。
洛斯阿拉莫斯实验室在春未作出决定，推迟在直径152厘米的弹上建立60点内爆系统（最后用在MK6上）。可是，在高能炸药“透镜”最外层药块中心部位使用了一种新的“慢速”炸药以增加折射系数，从而使内爆冲击波更好聚焦。
1946年夏天，在比基尼环礁举行的“十字路”行动期间对MK4型核炸弹试验就有某种考虑。这一试验系列是考查原子弹对海军舰船的效应。在洛斯阿拉莫斯讨论最多的用哪种武器进行试验。该所推荐的是战时型MK3“胖子”武器，尽管装有新弹芯的MK4型核炸弹急待进行试验。洛斯阿拉莫斯实验室之所以推荐“胖子”弹是出于下述考虑：
首先，试验的目的是严格的限于军事应用。洛斯阿拉莫斯实验室的武器专家们对武器的核效率和TNT当量有否精确测定没有把握。因此，从军事战略与战术的观点考虑，使用过去用过的武器是重要的，只有用同样武器才能比较在不同环境中的差异。其次，如果一件新的和没有试验过的武器性能差和效率低，那末该所和武装部队将会因不用一种“成熟”武器而受到批评。再次，因为要研究的是原子武器的效应，而不是武器本身，所以洛斯阿拉莫斯实验室不愿意使用性能难于或不可能测定的新武器。基于上述论据，在严格控制与严格测试条件下进行MK4型核炸弹的全尺寸试验还得等待时机。
“十字路”行动对MK4型核炸弹的研制的影响是巨大的和不利的。对Ｚ部的冲击，当时洛斯阿拉莫斯和阿尔伯克基之间的分歧是严重的；MK4型核炸弹的研制与工程计划差不多全停下来，因为比基尼试验占用了高级人员。
1947年2月，在桑迪亚基地的Ｚ部被加强了。4月4日在海军的加利福尼亚索尔顿湖试验基地进行了第一次半尺寸MK4型核炸弹空投。
1947年夏天，洛斯阿拉莫斯实验室请求陆军航空部队提出所需的MK4型核炸弹的军事特性。在答复中，AAF要求在电子学和电气部件方面作某些改变，但重点是改进弹道特性。这些小的改变包括：延长蓄电池寿命，在运载飞机飞行中调定爆炸高度、用时间／气压系统代替雷达引信系统，以及研制供紧急投掷或供将弹作为海港水雷使用时的降落伞或阻力袋。当时，在运载飞机飞行中调定爆炸高度引信已由AAF的器材司令部作为特殊保密项目为AEC进行研制，同时它也正在研制一种改进的雷达引信系统。
首次MK4型核炸弹高能炸药模型于7月末进行试装配。从制造厂已收到第一个MK4型核炸弹Ｘ－部件的试验模型并做了全部机械的和电的检验以及同步性试验。夏末，Ｚ部中的一个工程小组在MK4型核炸弹弹的机械模型方面取得进展，从而帮助拟定部件精确的加工规格和确定精确尺寸、位置以及每个部件的作用。新炸弹的特点是，外壳是钢和铝制的。带有不同类型的尾部装置的全尺寸和半尺寸模型已进行了空投试验。
11月初，接到了小尺寸的、用火炮发射的、带尾翼的MK4型核炸弹模型，并送到陆军阿伯丁弹道实验室进行试验。完成了第一个MK4型核炸弹全尺寸完整模型，并进行了空投试验。同时完成了阻力最小的外壳定形并做了试验，同时确定了外壳内部的机械部件设计。对稳定尾翼和罩盖的性能进行了半尺寸的实际研究和局部的全尺寸研究。空投试验表明，外壳弹道系数较高，武器在1024～1560千米/小时的速度通过相当长一段弹道时，由压缩引起的振动导致短时间的5～10度的偏航和俯仰。
1947年底，一种供MK4型核炸弹使用全部重新设计的较紧凑和轻量的Ｘ－部件正在EG＆G公司生产。12月末，美国空军，洛斯阿拉莫斯科学研究所、美国海军和原子能委员会在洛斯阿拉莫斯举行的联合会议上，再次提出了为提高安全性需要在运载飞机飞行中插入核部件。Ｎ·布拉德伯利博士在这次会上指出，IFI至少需要两年时间进行研制，而且可能使武器和飞机都复杂化。他同意提供一次机会，把MK4型核炸弹核部件在飞行中移出，并计划试验这种程序。1947年12月从MK4型核炸弹去掉了头锥雷汞“自毁”信管，这是空军十分希望的安全性改进。洛斯阿拉莫斯实验室在当时不重视改进弹道特性，并认为从弹的摧毁半径很大看轰炸精度已足够，直到1948年夏MK4型核炸弹的尾部和MK3没有多大变化。
1948年3月29日，利用改进的MK3模型，在停在开兰机场的B29轰炸机上进行了核部件插入的抽出的首次试验。试验用了大约31分钟，没有使用特殊工具和设备。因此，空军在一周内提出使用IFI要求，AEC答应重新设计MK4型核炸弹，以便使用IFI。
1948年4月1日，洛斯阿拉莫斯实验室的Ｚ部成为该实验室在桑迪亚的分枝机构。MK4型核炸弹最佳弹道系数是这段时间争论和计算的对象，最后，在弹尾装上一块平面阻力板，再加上平稳和准确的飞行，弹道特性将大大改善。
1948年春，在埃尼威托克岛上举行的“砂石行动”中，完成了MK4型核炸弹研制的一项重大步聚。在代号为“Ｘ光”、“轭”和“斑纹”的试验中，对新型悬置式铀钚复合裂变弹芯作了全尺寸爆炸试验。悬置式铀钚复合弹芯的设计如此出色以致被立即投入生产。“砂石”行动非常成功，MK4型核炸弹部件生产订单所需裂变材料比当时已进入储备的MK3优先供应。MK3的弹芯的制造立即停止，将所有可裂变材料都用于制造新弹芯。随着MK4型核炸弹部件的批生产以及采用标准化的生产装配线技术，手工制造武器的时代已一去不复返。
同年4月末，MK4型核炸弹部件的生产订单在进行安排的同时，除了准备IFI和修改的空气动力部件，特别是改进的尾翼外，MK4型核炸弹的设计接近完成。为了解决弹道特性问题，飞机工厂给予了帮助。以诺思罗普公司的丁·诺思罗普为首的由六位该国第一流空气动力学专家组成的一个小组，于5月24日在加利福尼亚因约肯与海军武器试验站和陆军阿伯丁试验场的代表们举行了会议。会上成立了MK4型核炸弹空气动力学小组，其主要任务就是重新设计MK3的尾部，使其适合于MK4型核炸弹。
在这个小组领导下，MK4型核炸弹模型做过多次风洞试验。MK4武器从9753米高度下落过程中，当速度达1209千米/小时的速度时出现遥摆（这种摇摆被认为是炸弹计算不精确的原因），为此作了多次修改。基于多次风洞试验及空投试验的结果，尾部采用Ｖ形尾翼和多孔阻力板。这个尾部装置，较之MK4带加利福尼亚降落伞箱式尾翼在偏航、俯仰和滚动方面，特别是在爆前高速度数弹道段，得到了相当大的改善。到该年年底，MK4型核炸弹核弹终于获得了满意的武器基本结构。
传统的MK3核弹的最大缺点之一，就是在设计方面缺少安全性考虑：炸弹必须在地面准备完毕，因此增加了万一运载飞机失事而引起核爆炸的可能性。此外，把核部件插入弹中是一项费时的程序。而MK4型核炸弹能在飞行中快速地人工插入和抽出核部件。6月17日，ACE同意美国空军早先的建议，在MK4型核炸弹总体设计采用IFI。
当TX-4在绘图板上的轮廊越来越清楚时，可以看出MK4型核炸弹和MK3相差不大。这时，美空军在规定的性能中又加入两项新要求：MK4型核炸弹的弹道外壳及内球（包括雷管、高能炸药块、弹芯和核部件）应更轻一些，如果可能，弹芯应采用“助爆型”以提高当量。然而，这些要求不可能立即达到，轻量型152厘米直径的外壳必须等到MK6，而“助爆”问题要更后解决。
1948年夏末，美国空军对MK4型核炸弹及其它“胖子”型大直径原子弹提出了新的改进设想。在MK4型核炸弹方面：
弹道特性可预定和可再现；运载飞行中插入和抽出核部件以及；研制并储备可供大直径和小直径武器使用和各种高能炸药装置。
美国空军出于较长期考虑提出：设法降低装配了的弹内弹芯温度；延长蓄电池寿命，使装配好的弹有较长的储存时间；在飞行中调试气压计和高空雷达引信；提高引信及点火线路和设备的可靠性；在不降低核效率的情况下研制小直径和轻重量的高当量炸弹；研制长细比较大的新型内爆弹，以便利用B-52及XB-55较长的弹舱。
1948年９月初，MK4型核炸弹空气动力学小组在洛斯阿拉莫斯会议上建议，用重量轻的铝合金外壳代替当时用于MK3和MK4型核炸弹的钢外壳。丁·诺斯罗普指出，用飞机型硬壳式结构的外壳可以节省907到1360千克的重量。
1948年底之前，还采取步聚研制一种新型引信系统，用以更换MK3上使用的那种极其复杂的易损的二次世界大战时代的高空雷达引信。此外，在洛斯阿拉莫斯和桑迪亚另外两个项目是研究弹部件的低温性以及弹紧急投掷后用降落伞或阻力袋回收。
MK4型核炸弹的最后设计是1949年初完成的，在连续的空投试验中，包括1949年2月2日在ACE所属加利福尼亚索尔顿湖轰炸靶场用波音B-47同温层喷气机投掷两枚MK4型核炸弹模拟弹，高度为10668米，气流速度为373千米／小时。第一枚MK4型核炸弹-0型核弹于3月19日，约比原计划超前10个月进入国家武库。
弹体最主要的作用是容纳装药。单单看容器这一职能，弹体理论上应尽量薄、轻而容积大，而圆柱体容器正具有上述优点，因此弹体一般都近似圆柱体。如我国500－2型航空爆破炸弹使用10毫米厚的铸钢圆柱形弹体，250－1则为8毫米。
弹体虽功能简单，但它要承受各种外来力量，设计上必需消灭空中解体、触地过早崩裂、侵彻深度不足等问题，因此精心的设计不可或缺。美国在多次局部战争中大量使用的Mｋ84航弹，其铸钢弹体按空气动力学设计，薄而轻，装药量多达全弹重的45％，从而增大了杀伤力。
普通航弹大部分重量都耗在弹体上，例如我国老式的250千克航弹，装填系数仅38％。当然，这不是说要一味追求高的装填系数，弹体太轻可能令航弹强度不足，而且要考虑产生最优杀伤效能的弹体破片的实际需要。
航弹外形上可大致分为低阻力和高阻力两种。低阻航弹具有流线的纺锤外形，或呈球端圆柱体，弹翼小而后掠，适合高速的战斗机、攻击机携带。
高阻航弹（如俄制ФAБ－M54系列、我国250－1型等）外形粗钝，空气阻力大，不适合高速飞机外挂。低阻航弹在同等速度下的阻力，一般为同重量级高阻航弹的几分之一，乃至1/10。但高阻航弹能充分利用机体内部炸弹舱的容积，仍有较大实用价值。应当指出的是，高阻航弹一般比同一重量级的低阻航弹要更重，装药更多，威力更大。
有意思的是，从资料图片上看，俄军的高速飞机也常携带高阻航弹。美军的普通航弹已实现全面的低阻化。我国还将部分航弹划分为中阻航弹，顾名思义是阻力在高低两者之间。
有的航弹表面前端有防跳弹装置，假如没有这一装置，在低空高速投弹时，炸弹有时会出现跳弹现象，在目标上打水漂，偏离目标。解决跳弹问题除了使用防跳装置，还可以使用瞬时触发引信。此外像我国3000－1、俄ФAБ－M62等高阻航弹的头部还装有保证下落弹道稳定的弹道环。
航弹的头、尾部分，表面上看与弹体似乎是一个整体，实际上多数航弹的头尾部分都是与弹体相互分离的独立部件。为了装填炸药，弹体头尾一般有开孔，装好后用一个螺接的金属盖封好。钻地弹的弹体前盖要使用高强度材料，如美军曾使用203毫米榴弹炮炮管作为钻地弹弹体。
在材料方面，钢铁具有坚固、成本低、加工简易的优点，因此航弹弹体常用铸铁或铸钢制造，尤其是球墨铸铁。因此弹体往往呈现明显的铸造特征，带有粗糙的波纹状花纹。
总体来说弹体制造技术，还是相对简单的。但是，这里面仍有着很多学问，特别是大型航弹的弹体，没有一定的冶炼、机械加工、气动力等技术积累是造不出来的。例如我国3000－2型航弹的弹体中段、尾锥制造问题，就曾困扰厂家多时。有的弹体还采用刻槽等预制破片的设计，以改善爆炸产生的破片的各种特性。
近年高强度铝合金也开始应用到弹体上，产生的破片更多、更轻、更快，且弹体总重较小。南非就采用过内嵌钢珠的玻璃纤维材料制作弹体。特殊航弹（如反坦克炸弹、子母弹的子弹）的弹体作用不尽相同，可以使用轻金属、塑料等材料，外形也不一定是流线型。
弹体上以字符和彩色条纹标注重量、用途、编号等信息，美军网站上常常有硕大的新闻图片表现出这些细节。美军训练弹一般涂为蓝色。
弹体上有称为“弹耳”的环状部件。往炸弹挂架上挂炸弹时，把两个弹耳卡进挂架上的挂钩里，炸弹就牢靠的挂好了。弹耳之间的距离、弹耳孔的直径应尽量标准化，或为炸弹配可更换的弹耳适配组件。弹耳标准化问题，对于依赖或曾经依赖进口航弹的国家来说，往往是一个老大难问题。
因为航弹储存期长，装备后很长时间都未淘汰或耗尽，库存的各种新老航弹的标准又多不相同。随着时间推移，标准本身也会发展改进，我国的图-4轰炸机要求的挂耳距离就与轰-5轰炸机不一样。
为此部分型号的航弹必须同时满足新老飞机的特定情况，于是250-2型等航弹既有适用于图-4的老标准挂耳，也有适用于轰-5等的新型三耳式挂耳。当然，“新型”是指当时而言。
一些航弹的构造较为特殊，如俄3Б-500燃烧炸弹呈橄榄形，有一个很薄的金属外壳，仅在弹耳处有加强结构，侧面开有加注口盖，引信在弹体正中央，没有尾翼。3Б-500弹体设计的“特立独行”，正符合其燃烧弹的特性。
▲展示中的HS-293导弹，它曾多次参与大西洋盟军舰船的攻击活动
1943年10月，美国海军开始寻找让他们印象深刻的、类似于弗里茨X炸弹的飞艇反舰武器，并将其命名为“石像鬼”。石像鬼必须可以被船载俯冲轰炸机（比如SB2C或F4U）携带升空，在俯冲时可以被指挥和打击。设定目标后，海军在1944年6月发布了招标，一个月后，麦克唐纳成功竞标型号为model25的炸弹，它赢得了一个LBD-1的海军编号，并开始推广石像鬼项目研究。
▲石像鬼导弹结构图
1944年10月，海军参观了石雕鬼模型，与原型model 25的设计相比，根据海军的建议，它装备了自动驾驶系统，并且对几处机身设计作了改动。石像鬼配备了一个美国Aerojet公司的8AS-1000喷气助飞固体火箭发动机，这种发动机广泛应用于航空喷气公司的早期产品，它可以在8秒的时间里提供1000磅的推力，这样一来导弹便可从载机上发射。与其他制导炸弹相同的是石像鬼尾部也提供了明亮的信号弹，以便操作人员在飞机上观察导弹的位置，使用机载无线电指挥设备来远程遥控导弹。
▲8AS-1000发动机照片
总的来说，石像鬼是一个相对简单和实用的解决方案，它迎合了海军的想法，即它可以很便宜。石像鬼在设计方面很保守，是那时候常见的配置，铝框总共有10英尺(3.08米)长，8又1/2英尺宽（2.59米）宽的翼展，有一个1000磅(454公斤)的穿甲导航安装在导弹头部，最高速度可以达到950公里/小时，最大射程8公里，总重量1600磅(680公斤)。唯一不同的是，它的尾部有一个非常独特的v形尾翼，以满足飞机的安装要求，这是制导炸弹的一个重要特征。
▲石像鬼导弹俯视图
相比舍尔公司的HS-293，石像鬼的重量更低(650公斤对1045公斤)，但是有一个更大的战斗部(454公斤穿甲战斗部对295公斤高爆战斗部)，因为在机身和螺旋桨上的HS - 293消耗了更多的重量。HS- 293所使用的沃尔特火箭发动机可以在10秒内产生400公斤到600公斤(峰值)的推力，以至于HS - 293的最大射程达到8.5公里，比石像鬼多0.5公里。两者都由MCLOS(手动指令至瞄准线)制导，一般来说，和石像鬼的对手HS-293相比，石像鬼导弹更有优势，它是由大量铝合金组成的，其使用的引擎重量更轻，以至于它兼具了更轻、更大的战斗部，与此同时，只有少量射程被牺牲了。
▲石像鬼导弹尾部内构，火箭发动机及可见操纵系统
1944年底，石像鬼炸弹交付海军，海军方面在45年4月邀请了麦克唐纳公司一起参与了其飞行测试，专注于改进自动驾驶系统。战争结束后，仍在测试的石像鬼炸弹从战术反舰武器转变为无人驾驶的测试载具，1945年10月编号开始改成KSD-1反舰导弹，第二年又改成了KUD-1。
早期石像鬼的飞行成功率很低，甚至在1946年7月之前都没有使用过。海军也不想继续在这个看似没有未来的项目上继续投资，在1947年已经生产了200个石像鬼导弹被命名为RTV-2测试载具，计划对其他部件进行测试，结果到了1950年，计划被终止，所有剩余的导弹被销毁。
▲黄色的石像鬼测试版导弹
尽管计划最终失败了，但美国海军与麦克唐纳公司在导弹开发项目中获得了宝贵的经验，为发展海军制导武器提供了宝贵的经验。
▲挂载石像鬼的SB2C
一般来说锌合金的硬度更高。铝合金与锌合金机械性能的区别锌合金硬度65-140，抗拉强度260-440，铝合金硬度45-90，抗拉强度120-290总体锌合金比铝合金硬度高，抗拉强度大。
锌合金价格要比铝合金贵，铝合金没有锌合金贵，铝合金很便宜的，而且耐腐蚀性能好，所以铝合金用途广泛，现在的窗户几乎都是，还比较的轻，密度小。
在MK4和其后152厘米直径武器即MK6之间有两大差异（即改进）。这些改进是使用轻量弹道外壳、轻量内球体和60点弹芯室内爆系统。
尽管轻量外壳与“助爆原理”在MK4研制中受挫，但这些设想并没有被长期忽视。当时确有不同的意见：一旦这些设想作为核武器技术加以考虑，那只是延期问题而决不会被放弃。1951年设计“助爆”弹芯还一直是幻想，但设计轻型外壳当时在空间技术方面是力所能及的。
1948年9月初，在一次在LAST举行的会议过程中，空军首先提出了152厘米直径战略武器轻型外壳的设想。这个问题是作为AEC－USAF新计划的一部分提出的，目的是使炸弹更适配当时在役飞机或不久将来计划生产的飞机。LAST解释说，MK4，1079千克重、9.6厘米厚的钢外壳和MKⅢ外壳一样，是为了保护武器不受高射炮火的影响。如果这种预防措施不必要，那么LAST就不会反对采用铝合金外壳，这样可使弹重减少430千克。
MK4，尽管作为MKⅢ的改进型而被视为标准的战略原子武器。但仍不能完全满足空军的要求：战斗操作与准备相当困难。美国空军要求AEC加快研制152厘米武器替代型号，替代型号的操作应当更省时，更安全和更方便。1948年12月，美国空军针对MK4提出了改进意见：
可预期的和可再现的弹道特性以及适用于高空及高速投放的性能。飞行中弹的核部件插入和抽出有相应的技术与工具。
弹的外壳及球体重量轻。可靠的内部电源，要求在作战过程中能进行起码的测试和检修。改进弹的点火系统，在可靠的操作条件下，使其受到提早触发或干扰的几率最小。
MK6基本上考虑了上述改进与修改意见。1949年初，在MK4准备投产的同时，在洛斯阿拉莫斯和桑迪亚都开始为大直径内爆弹研制轻量铝外壳。对新外壳设计考虑了几种方案，其中有些方案的重量大大低于原计算的430千克。1949年夏季，开始进行两种外壳设计，一种外壳由诺斯罗普飞机公司设计，另一种外壳由车辆与铸造公司设计。8月末，空军对新外壳进行了试验以鉴定重量减少并没有损害壳体的强度和钢度。试验是成功的：新壳体并未损害武器的结构强度。
到了10月，桑迪亚对车辆与铸造公司和诺斯罗普公司设计的外壳进行了空投试验，同时希望在今后三个月内提出用轻结构材料代替现有钢外壳的最后建议。
1950年初，已很明显，在很短的时间内新MK6有可能准备进行生产与储备。那时再次出新设计的武器可能有多少项改进以及这些改进需推迟储备多长时间这样的问题。空军一直需要当量超过100千吨的助爆型裂变弹，但要在1950年实现这种设想，必然长期拖延MK6的储备，因此，这要求被再次推后。
1950年1月末，MK4弹的轻量外壳样品已制造出来并做了静载，弹道空投和飞机协调性试验。11月，MK4N弹批量生产。
1950年7月，鉴于目前储备中的MK4有严重的作战性能缺陷，MK4Ｎ计划加速步伐，以提供轻量外壳和新型引信系统。MK4Ｎ武器可能用于战争，也可用于军事训练、评价和演习；以及用于引信与点火补充的空投试验。
装轻外壳和ABEE雷达引信的MK6批量储备日期暂定于1951年4月1日而装轻外壳和轻球体的MK6批量储备暂定于7月1日。如果空军在1951年4月1日前获得MK6，那么MK4N成为一种“应急的”备用武器。
4月底的一些试验表明，5条环形阻流带保证了良好的弹道稳定性并改善了武器的圆概率误差。8月中句，据说MK4Ｎ的军械特性被通过。MK6高能炸药部件的化学成分与MK4所用的稍有改变。
9月，桑迪亚提出加速轻外壳的样弹生产，并提出，一旦早期试验计划获得满意结果，为了战术需要或者作战需要，“紧急”储备50枚将是适当的。空军同意这项计划。
1950年9月中旬作出推迟批准60点MK6型设计的决定是有利于MK4N的。MK4Ｎ设计已在1950年11月批准，1951年1月开始批量生产。
MK4N的作战适应性试验始于1951年春季。试验包括操作、储存、飞机运载，维护，IFI演习以及武器空投等项目，目的是评估这种武器性能和可靠性，在其生产型进入储备之前纠正各种缺陷。在试验中有些未发现的小缺点，在MK6-0型开始储备之前都被纠正了。
1951年4月20日在“温室”行动的Ｅａｓｙ爆炸中，试验了原型MK6，当量为47千吨。
1951年5月桑迪亚公司批准MK6-0型设计交付生产；3周之后，军事联络委员会请求把4N设计的各种改进项目用于MK6-0型。
6月下旬，MK4N弹上的ABEE引信雷达出现了问题。月底前，MK4N在AEC加利福尼亚州索尔顿试验场进行9144米高空空投试验。
7月，开始MK6-0型的早期生产。7月中旬首次进行MK6与飞机的协调性试验，MK6被装进B-47和B-29试验弹舱。弹的特点距头锥101厘米处有单个吊耳。
9月末桑迪亚成立了一个工作组来解决ABEE问题；几周之后，对引信雷达作了改进并达到质量要求。1952年4月中旬，MK6-0型弹的工程评价报告提交桑迪亚武器发展委员会。
1952年4月至8月，少量MK6-0型武器进入储备以供“紧急”使用。8月初，宣布新弹为“标准152厘米直径战略武器”。MK600型尺寸与MKⅢ和MK4相同，但重量只有3855千克，节省运输重量22.5%。MK6设计也排除了MK4重心位置不一致问题。
MK6弹道特性比MK4有所改进，即可空中引爆又可地面爆炸。当量在30千吨到50千吨的多种弹芯均与MK6高能炸药装置相适配。
MK6-0型的保险和引信系统使用同一套雷达、气压计、定时和触地碰撞引信与开关。
MK6-0型弹于1952年下半年退役。
MK6-1型弹基本上和-0型相同，只是引信雷达作了改进。从1949年夏至1951年年中，BLERT雷达引信作为ABEE引信改进项目加以开发，ABEE引信易受干扰而且有时不可靠。此外，采用ALBERT引信后可在运载飞机上进行人工调整爆高。1951年下半年，制定了ALBERT系统的专门评价计划，1952年2月批准了ALBERT的设计。5个月后，评价计划完成，ALBERT质量达到生产要求。桑迪亚和军事联络委员会作出决定，推迟MK6-1型弹生产，以待今后改进。
-2型是MK6的下一步研制项目，其特点是采用60点高能炸药起爆系统。
LAST和空军是在1946年就认识到60点起爆系统优于32点系统。可是，MK4储备那样紧迫。又有那么多不同于MKⅢ之处，以至于60点起爆系统被推迟。应当指出，这是好事：由于高能炸药组分以及“透镜”设计与工程方面的改进，使MK6用上了最新式的高能炸药“透镜”。
就弹的内部改进而言，点火装置是从球的后部移到前部，以保持空气动力学稳定性。ALBERT雷达天线被移至弹壳的侧面，弹头锥内引信系统部分移到后部。为确定所有这些重量方面变动会不会影响弹的飞行性能，进行了大量的弹道试验。
60点系统产生了某些有关核部件在运载飞机飞行中插入问题（由于“活门”尺寸以及为了接近弹芯室而应移开高能炸药块的数目而产生的）；这些问题到1951年5月底才解决。MK6上的IFI操作需用14分钟。
1952年1月，MK6-2型开始进入国家核武器储备，并于1956年退役。
除ALBERT雷达天线位置外，MK6-3型与-2型相同。1952年6月初的空投试验表明，MK6-2型弹雷管提前点火，这是因为投弹后引信雷达从运载飞机接受了假回波信号。这个问题的解决定是将雷达天线从弹壳侧面移回原来头锥板的位置。1952年7月MK6-3型进入国家核武器储备，1956年全部退役。
1952年11月MK6-4型开始进入储备。MK6-4型和-3型相似，加设了用于雷达和蓄电池外壳加热器的新动力线（弹上这些部件曾易冻，高空飞行的轰炸机的弹舱未加压和加热早在1948年，LAST和桑迪亚就开始了原子弹部件低温试验）。1957年最后一个MK6-4型退役。
MK6-5型特点是有一个新型气压引信。1950年8月初，一份桑迪亚报告在结论中提到，就武器效应而言，爆高不是头等重要的，MK6上用高级的、重的、复杂的和灵敏的ALBERT雷达大可不必。大约6个月后，桑迪亚应MLC的请求为MK6提供气压引信。MK6-5型装上新设计的气压引信后于是从1953年5月开始进入国家核武器储备；1957年最后一个MK6-5型退役。
-6型是MK6的最后一个型号。1951年8月初，SWDB要求研究不受速度影响的气压引信（投弹后由于高速气流通过气孔，早期的气压引信有时失效；这种高速气流造成气压低于实测值）。1952年2月批准了新型压敏系统的正式要求。这种武器又加装了触发引信；1953年12月中旬批准了这项引信设计（触发引信是供地面核爆炸用，而不是像MKⅢ上的触发引信那样供自毁用）。1954年3月底批准了新型气敏引信设计。第一枚MK6-6型于1955年1月进入国家储备。所有MK6武器在装上新型气压引信和触发引信后最终都改型成为MK6-6型。最后一个-6型于1962年退役。
从1951年7月至1955年处初大约生产了11000枚，MK6；-6型美国第一种大量生产的核武器。1956年1月至3月由于许多MK18改为MK6-6型，MK6库存数增加。
MK6核炸弹
火神轰炸机是英国原霍克·西德利公司(现并入英国航宇公司)研制的中程战略轰炸机，是英国空军二战后装备的三种战略轰炸机之一，另两种为勇士轰炸机和胜利者轰炸机。 该机于 1947 年开始研制，1952年8月第一架原型机首次试飞。1956年夏生产型才投入使用，1991年该机退役。
在每侧翼根内上下层叠安装两台布里斯托BE.10发动机（后来的“奥林巴斯”），发动机还前后交错，每侧两台发动机共用一个大型进气道。翼尖双垂尾改为大型单垂尾，发动机也由层叠式改为并列式布置，翼根圆形进气口也变成了矩形，前机身一直向后延伸到机尾，并在机身重心位置开设了大型弹舱。
“火神”是一架大型无尾三角翼飞机，制造材料中大部分是铝合金，少数是镁合金。该机安装4台布里斯托·西德利“奥林帕斯”涡喷发动机，两两并列安装在翼根，进气道内部被隔板分成左右两侧单独为发动机供气。到1958年“火神”B.1已成为英国核威慑的主要力量，皇家空军与美国空军战略空军司令部紧密合作，使用3V轰炸机与美国轰炸机共同承担核打击任务。“火神”经常与美国轰炸机联合训练！
“火神”的载弹量是9450千克，弹舱宽3.2米，长8.84米，尺寸足够容纳一枚弹翼折叠的4000吨当量“蓝色多瑙河”裂变核弹。“火神”的首要任务是核打击，当然也能实施常规轰炸，通常的挂载方案是21枚450千克炸弹，挂载在弹舱内的三个串列挂架上，投弹时交错投放以保持重心平衡。
基本性能
“火神”基本数据，下同
翼展 33.83米
机长 30.45米
机高 8.28米
翼面积 368.3米2
重量及载荷
正常起飞重量 81600千克
最大起飞重量 90800千克
载弹量 9500千克
最大速度
(海平面) 850公里/小时
(高度12000米) 1038公里/小时
最大巡航速度(高度16800米) 1009公里/小时
实用升限 19800米
作战半径 2750～3700公里，经过一次空中加油可达4630公里
转场航程 7650公里
“火神”是60年代英国战略打击力量的中坚，直到70年代还肩负核打击使命。此外“火神”还执行过海上侦察任务，甚至被改装为空中加油机！到70年代中期“火神”已呈老态，皇家空军计划在1982年6月前退役全部“火神”，“狂风”GR.1将接替“火神”的低空突袭任务。英国从此之后再无法生产大型轰炸机能力了。
强击机比歼击机出现的晚，是歼击机的小弟弟。
强击机又叫攻击机；专门用于支援地面部队作战，从低空、超低空对地面和水上目标实施火力攻击。主要攻击敌战场上的中小型目标，如防御工事、炮兵阵地、交通枢纽、水面舰船。特别适合攻击坦克和装甲车，是坦克和装甲车的克星。
强击机的主要特点：具有良好的低空、超低空飞行性能，甚至可掠地飞行；生存力强，结构坚固，要害部位如座舱，发动机等，都有装甲保护；火力强，武器载荷量大；具有良好的起飞降落性能，起降滑跑距离比较短，有的强击机还可以垂直起降，不需要跑道。弱点是机动性差，空战中自卫能力弱。
强击机对地面和水上目标的攻击，通常是在敌防空火力威胁下强行实施的，所以强击机的重要部位都有装甲保护。这是强击机区别于一般飞机的最明显的特点。
现代强击机的保护装甲，是用防弹性能比较好的钛合金制成，装甲厚度可达几厘米，可以承受23毫米高射炮的攻击。装甲的重量一般占整个飞机重量的10％以上。
强击机实施攻击时，都是从低空或超低空进入战区。这可以避开敌警戒雷达和火控雷达的探测，迅速接近目标，使敌方来不及防范。
强击机的低空、超低空飞行性能比较好，有的强击机可以距地10米左右掠地飞行。
强击机的火力很强，一般装有20至30毫米的航空机关炮。如A—10强击机装的专门打坦克的机关炮，有7个炮管，可轮流发射炮弹，每分钟可达4200发炮弹。炮弹为铀质弹芯，对坦克有较大的侵彻能力，在2000米的距离内能穿透坦克40毫米厚的钢甲，用来攻击坦克的顶部装甲很有效。
强击机还可悬挂普通炸弹、制导炸弹、反坦克集束炸弹，火箭弹和空地导弹，有的强击机还可挂自卫用的空对空导弹。最大外挂武器重量可达5～6吨。
在第一次世界大战中，一些飞行员创造了一种新战术，即驾驶歼击机从低空掠过敌步兵的上空，用机枪对敌战壕和人员扫射，挫伤敌人士气，支援己方地面部队作战，这种战术非常有效。
在对地扫射飞机的启示下，德国首先研制了一种带装甲的“容克”式飞机，并于1918年投入使用。这种飞机全部用铝合金制造，座舱周围装有5毫米厚的钢板，装有机枪，带有集束手榴弹和手抛轻型炸弹。
与此同时，英国也设计了一种带装甲的“塞勒曼德”式飞机。这两种飞机是世界上最早的强击机。
伊尔—2是第二次世界大战中著名的强击机。
它的前机身用特种钢板制成，座舱发动机、油箱全都包在钢板内，口径较小的枪，炮弹不易击穿；机上装有机枪、航炮、火箭弹，能携带600千克炸弹；在后舱设置了空中射击员，专门对付从尾后攻击的歼击机，它执行任务时不用歼击机掩护。
伊尔—2投入战争使用后，获得极好的声誉。1943年7月7日，在库尔斯克会战中，原前苏联使用伊尔—2强击机对德国军队的“虎”式坦克群进行了2小时的攻击，击毁德军坦克270辆。
德国军队把伊尔—2看作一种可怕的武器，称之为“黑死神”。
第二次世界大战后，人们一度认为歼击轰炸机可以取代强击机，强击机的发展停滞。60年代以后，人们进一步认识到强击机具有其他飞机不可替代的优势，开始重新研制强击机。各国相继研制出一批现代强击机，主要机型有：A—7、A—10、苏—25、“超军旗”、“美洲虎”和“鹞”式强击机等。
现代强击机各种性能比第二次世界大战时的强击机要好得多。
“堪培拉”飞机共生产1352架，其中901架是在英国生产的，另外澳大利亚获得许可证制造48架，美国获得许可制造403架。但目前“堪培拉”轰炸机已没有一架用于执行轰炸任务，英国皇家空军中只有173架用于执行其它任务，其中35架“堪培拉”B.MK6/T.MK7用于电子对抗任务，18架T.MK17/19杂用，70架PR.MK7/9用于侦察，另外还有50架“坎培拉”作空中加油机用。
机翼
悬臂式中单翼，中翼呈矩形，外翼呈梯形。机翼的展弦比较小，为4.3，相对厚度翼根是12%，翼尖是9%，翼载荷为195～205千克/厘米2。这样可获得最大巡航速度和最经济的燃油消耗量，而且还可使飞机具有较好机动性，特别是在最大高度上的较好机动性和良好的低速操纵性。
机翼是铝合金双梁结构，主梁在40%翼弦处，后梁在襟翼和副翼之前，主梁和后梁形成机翼主抗钮盒。副翼是铝合金的，有气动力角式补偿片，每一副翼上装有一个调整片。后缘有四块由液压操纵的开缝式襟翼。
机身
普通全金属半硬壳式加强蒙皮结构，机身截面呈圆形，最大直径1.83米，分机头、中段和尾段。机头部分有增压座舱，座舱后有一承压隔板，中段为炸弹舱，舱门由液压操纵。机身离地最小高度0.6米。机身尾段装有电子设备。
尾翼
平尾为悬臂式全金属结构，有一根主梁，主抗扭盒后缘是一根假梁。上反角7度17.3米。垂尾的前缘是木质结构，外部包有胶合板。平尾的安装角可以改变，升降舵上装有调整片。
起落架
可收放前三点式，液压操纵，主起落架向内收入机翼，前起落架向后收入机身。每一个主起落架装有一个机轮，采用油液减震装置。前起落架装两个机轮，有全油液式减震器。主轮胎压5.62千克/平方厘米～11.25千克/平方厘米，前轮胎压7.03千克/平方厘米，主轮装液压盘式刹车装置和防滑装置。机尾有尾橇。
座舱
驾驶员座舱设在机身左侧，装马丁·贝克2CB型弹射座椅。领航员座椅在机头内。舱内空调并增压。
系统
有空调及增压系统。起落架收放、刹车及减速板、襟翼、弹舱门的收放和开闭使用液压系统，工作压力190千克/平方厘米。两台28伏9千瓦发电机和四个12伏40安培小时蓄电池。
动力装置
“堪培拉”B.MK6装两台“埃汶”109加力式涡轮喷气发动机，单台加力推力4300千克，不加力推力3357千克。发动机装在与翼梁相连且能自动平衡调整的四个支点上，发动机喷管穿过翼梁，燃油分别装在机身弹舱上边的三个主油箱和两个翼内整体油箱中。机内总贮油量10.350升。翼尖副油箱容量为1100升。加油口分别设在中机身上左侧和每个机翼的上表面。
武器
执行轰炸任务时，弹舱内可载6枚454千克炸弹，另外在两侧翼下挂架上还可挂907千克炸弹载荷。执行遮断任务时，可在弹舱后部装四门20毫米机炮，前部空余部分可装16个11.4厘米的照明弹或三枚454千克炸弹。1963年对飞机进行了改进，使其能携带“北方”AS.30空对地导弹，也可携带核武器。
