W56
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1. 개요
W56은 미국에서 개발된 핵탄두로, 웨폰 시스템 WS-133A(미니트맨)을 장착하기 위해 설계되었다. 1958년에 시작된 W56 프로그램은 여러 차례의 설계 변경을 거쳐, XW-56, XW-56-X1, XW-56-X2, XW-56-X3, XW-56-X4, 그리고 Mark 56 Mod 4에 이르기까지 다양한 파생형으로 개발되었다. 최종적으로, W56은 1.2메가톤의 폭발력을 가지며, 270kg의 중량을 가진 탄두로, 1960년대에 생산되어 실전 배치되었다.
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| W56 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | W56 |
| 종류 | 핵탄두 |
 | |
| 개발 및 생산 | |
| 개발 국가 | 미국 |
| 설계 | 로렌스 리버모어 국립 연구소 |
| 설계 시기 | 1959년 ~ 1963년 |
| 생산 기간 | 1963년 3월 ~ 1969년 5월 |
| 생산 수량 | 1,000발 |
| 사용 이력 | |
| 사용 국가 | 미국 |
| 사용 기간 | 1963년 ~ 1993년 |
| 참전 | 해당 사항 없음 |
| 제원 | |
| 폭발 방식 | 접촉, 공중 폭발 |
2. 역사
W56 핵탄두는 1962년 오퍼레이션 도미닉에서 최대 출력으로 폭발 시험을 거쳤다.[4] 대기권 재진입 비행체를 제외한 탄두 중량은 270kg이며, 폭발력은 TNT 1.2메가톤(5.0PJ)으로, TNT 4.96kt/kg (20.8PJ/t)의 폭발력 대 중량비를 갖는다.
미국 역사상 가장 높은 폭발력 대 중량비를 갖는 핵폭탄은 B41이다. B41은 25메가톤 폭발력에 TNT 5.1kt/kg (21PJ/t)의 폭발력 대 중량비를 가졌으나, 최대 출력으로 실제 폭발 시험을 거친 적은 없다.
2. 1. 개발 배경
W56 프로그램은 웨폰 시스템 WS-133A(이후 미니트맨으로 알려짐)을 무장시킬 두 개의 새로운 탄두의 필요성에서 시작되었다.[4] 1958년 3월에 발표된 연구에서는 약 149.69kg 탄두와 약 249.48kg 탄두, 두 가지 탄두 설계를 제안했다. 이 탄두들은 지정된 무게 내에서 최대 달성 가능한 위력을 가지며, 1962년 중반까지 실전 배치될 예정이었다.[4]1958년 5월, 실현 가능성 연구 그룹은 경량 탄두 요구 사항은 MGM-31 퍼싱에 사용된 W50을 수정하여 충족할 수 있으며, 중량 탄두는 해군의 W47 탄두를 폴라리스 A-1용으로 재작업하여 개발할 수 있다고 결론 내렸다. 그러나 미니트맨 자금 부족으로 인해 1958년에는 이러한 결과에 대한 조치가 거의 취해지지 않았다.
1959년 3월, 두 번째 실현 가능성 연구에서는 W47의 무게를 줄일 수 있으며, 미국이 핵실험을 중단했기 때문에 테스트가 필요 없는 설계를 중심으로 해야 한다고 보고했다. 그 달 말, 공군 특수 무기 센터는 미니트맨 프로그램을 가속화했으며, 샌디아는 새로운 가용 날짜를 요청했고, 샌디아는 가용성의 주요 제약은 생산 시작 약 1년 전에 6번의 탄두 비행 테스트가 필요하다는 것이라고 답했다.
8월에 합동 참모 본부는 탄두에 대한 요구 사항을 할당했다. 최대 탄두 직경, 길이, 무게를 설정했으며, 이 무게와 크기 내에서 최대한의 위력을 얻을 수 있도록 했다.
9월에는 군사적 특성이 명시되었으며, 지상 및 공중 폭발 퓨징을 요구했고, 탄두는 최소한의 서비스만 필요하며, 최대 3년 동안 무인 상태로 둘 수 있어야 했다.
탄두 개발은 로렌스 방사선 연구소에 할당되었고, 1959년 11월에는 개발명 '''XW-56''' 및 '''XW-56-X1'''이 프로그램에 할당되었다. W47에서 파생되었지만 샌디아는 무기의 비핵 구성 요소가 W47의 구성 요소보다 가벼울 것이라고 믿었으며, XW-56의 총 탄두 무게는 약 약 303.91kg이 될 것이라고 예상했다.
XW-56-X1은 개선된 XW-56이 될 예정이었지만, 1960년 8월까지 방사선 연구소는 XW-56-X1을 완전히 새로운 무기로 취급하여 가능한 모든 설계 개선 사항을 활용하는 것을 고려했다.
1960년 8월, 미니트맨의 생산 일정이 지연되면서 XW-56을 잠정 탄두로 생산하는 것이 덜 필요하게 되었고, 12월에 군사 응용 부서는 XW-56 탄두 프로그램을 취소했다.
1960년 9월, XW-56-X1은 로스알라모스 국립 연구소에서 개발한 새로운 1차 단계 설계를 받았다. 이 무기의 제안된 군사적 특성은 탄두가 탄두의 캔틸레버 지지력을 제공하는 단일 플랜지를 통해 재진입 차량에 연결될 것이라고 명시한다. 이것은 탄두와 재진입 차량 간의 열팽창 문제를 완화하는 데 도움이 되었다. 또한 탄두는 화재 발생 시 증폭 가스가 피트로 이동하는 것을 방지하는 시스템을 포함했다. 이 탄두는 1960년 10월 13일에 미니트맨 탄두로 승인을 받았다.
'''마크 56 모드 1'''로 명명된 XW-56-X1 탄두는 1963년 4월을 실전 배치 예정일로 잡았다. 1961년 6월에는 조기 생산 속도를 높이면서 1963년 2월을 새로운 생산 날짜로 요청했지만, 이 목표를 달성하는 데 어려움이 있다는 논의 끝에 요청이 철회되었다.
1962년 1월에는 외부 개시 및 초퍼-컨버터 발사 세트 사용에 대한 새로운 요구 사항이 추가되었다. 이로 인해 '''XW-56-X2''' 탄두가 생성되었다. XW-56-X1은 더 이상 마크 56 모드 1으로 지정되지 않고, XW-56-X2가 대신 모드 1 명칭을 받기로 결정되었다. 이 탄두는 1962년 5월에 설계가 발표되었고 1963년 3월에 생산이 시작되었다. 이 탄두는 직경 17.4inch, 길이 47.3inch, 무게 약 272.16kg이며 '''마크 11''' 재진입 차량에 장착되었다.[6]
1962년 12월에는 대 탄도 미사일 시스템과 같은 폭발 효과에 대해 탄두를 강화하기 위한 노력이 진행되고 있다는 점에 주목했다. 탄두를 재진입 차량에 장착하는 방식을 변경하기로 결정했다. 단일 플랜지 대신, 벌집 모양의 슬리브를 탄두와 재진입 차량 사이에 배치하여 면적 하중을 제공할 예정이었다. 이 임시 설계, '''XW-56-X3'''은 생산 명칭 '''마크 56 모드 2'''를 받았다.
모드 2 설계는 사소한 예외를 제외하고 모드 1 설계와 동일했다. 변경 사항으로는 원래 충격으로는 견딜 수 없는 새로운 관성 스위치, 그리고 발전기 장착 시스템을 개선하도록 재설계된 새로운 중성자 발생기가 포함되었다. 새로운 재진입 차량은 '''마크 11A'''라고 불렸다. 재진입 차량에 장착된 탄두는 전체 시스템의 직경이 32inch, 길이가 80.5inch, 무게가 약 376.93kg이었다. 생산은 1964년 8월에 달성되었다.
1966년 5월, 샌디아 국립 연구소와 리버모어는 W56에 대한 경 X선(고에너지) 경화 프로그램을 시작했다. 수정된 탄두는 '''XW-56-X4'''로 지정되었으며, 생산 명칭은 '''마크 56 모드 3'''으로 부여되었다. 기존 모드 2 탄두는 모드 3 설계로 개조되었다. 초기 생산은 1967년 2월에 달성되었다.
최종 무기인 '''마크 56 모드 4'''는 1967년 3월에 개발을 시작했다. 이 프로그램은 X선 효과에 대해 무기를 더욱 강화하기 위한 것이었다.[7] 생산은 1967년 5월에 시작되었다. 모드 4 탄두에 대한 추가 세부 사항은 무게가 약 308.44kg일 수 있다는 사실 외에는 기밀 해제되지 않았다.[6]
2. 2. 개발 과정
W56 프로그램은 웨폰 시스템 WS-133A(이후 미니트맨으로 알려짐)를 무장시킬 두 개의 새로운 탄두의 필요성에서 시작되었다.[4] 1958년 3월에 발표된 연구에서는 약 149.69kg 탄두와 약 249.48kg 탄두의 두 가지 탄두 설계를 생산할 것을 제안했다. 이 탄두들은 지정된 무게 내에서 최대 달성 가능한 위력을 가지며, 1962년 중반까지 실전 배치될 예정이었다.[4]1958년 5월 5일, 실현 가능성 연구 그룹은 경량 탄두 요구 사항은 MGM-31 퍼싱에 사용된 W50을 수정하여 충족할 수 있으며, 중량 탄두는 해군의 W47 탄두를 폴라리스 A-1용으로 재작업하여 개발할 수 있다는 결론을 내렸다. 그러나 미니트맨 자금 부족으로 인해 1958년에는 이러한 결과에 대한 조치가 거의 취해지지 않았다.
1959년 3월, 두 번째 실현 가능성 연구에서는 W47의 무게를 줄일 수 있으며, 미국이 핵실험을 중단했기 때문에 테스트가 필요 없는 설계를 중심으로 해야 한다고 보고했다. 그 달 말, 공군 특수 무기 센터는 미니트맨 프로그램을 가속화했으며, 샌디아는 새로운 가용 날짜를 요청했고, 샌디아는 가용성의 주요 제약은 생산 시작 약 1년 전에 6번의 탄두 비행 테스트가 필요하다는 것이라고 답했다.
8월에 합동 참모 본부는 탄두에 대한 요구 사항을 할당했다. 최대 탄두 직경 20inch, 길이 60inch, 무게 약 272.16kg를 설정했으며, 이 무게와 크기 내에서 최대한의 위력을 얻을 수 있도록 했다. AVCO 제조사가 재진입 차량 개발을 담당했다.
9월에는 군사적 특성이 명시되었으며, 지상 및 공중 폭발 퓨징을 요구했고, 탄두는 최소한의 서비스만 필요하며, 최대 3년 동안 무인 상태로 둘 수 있어야 했다. 탄두는 강자성 X-유닛을 사용해야 하는 경우를 제외하고는 주 전원을 포함하지 않아야 했으며, 핵 공격의 가능성을 최소화하는 방식으로 탄두 내에 환경 안전 장치를 포함해야 했다.
탄두 개발은 처음에 로렌스 방사선 연구소에 할당되었고 1959년 11월에는 개발명 '''XW-56''' 및 '''XW-56-X1'''이 프로그램에 할당되었다. W47에서 파생되었지만 샌디아는 무기의 비핵 구성 요소가 W47의 구성 요소보다 가벼울 것이라고 믿었으며, XW-56의 총 탄두 무게는 약 약 303.91kg이 될 것이라고 예상했다. 초기 생산은 1962년 중반부터 시작될 예정이었다.
동시에 XW-56-X1이 개발되었다. 1960년 8월까지 방사선 연구소는 XW-56-X1을 완전히 새로운 무기로 취급하여 가능한 모든 설계 개선 사항을 활용하는 것을 고려했다. 이 시점에서의 의도는 XW-56-X1으로 미니트맨을 무장시키는 것이었지만, 미사일이 1963년 7월로 예정된 비축물 진입 날짜보다 먼저 실전 배치될 경우 XW-56이 대신 사용될 예정이었다.
그러나 1960년 8월까지 미니트맨의 생산 일정이 지연되었고, XW-56을 잠정 탄두로 생산하는 것이 덜 필요하게 되었으며, 두 무기의 개발이 XW-56-X1의 개발을 늦췄는지에 대한 의문이 제기되었다. 방사선 연구소는 덜 진보되었지만 테스트된 XW-56과 더 진보되었지만 테스트되지 않은 XW-56-X1을 함께 사용하는 데 어느 정도 이점이 있다고 생각했지만, 현장 지휘부는 테스트된 탄두와 테스트되지 않은 탄두를 혼합하는 데 이점이 없다고 판단하고, 대신 XW-56-X1만 생산할 것을 요청했다. 12월에 군사 응용 부서는 XW-56 탄두 프로그램을 취소했다.
1960년 9월, XW-56-X1은 로스알라모스 국립 연구소에서 개발한 새로운 1차 단계 설계를 받았다.[5] 이 무기의 제안된 군사적 특성은 탄두가 탄두의 캔틸레버 지지력을 제공하는 단일 플랜지를 통해 재진입 차량에 연결될 것이라고 명시한다. 이것은 탄두와 재진입 차량 간의 열팽창 문제를 완화하는 데 도움이 되었다. 또한 탄두는 화재 발생 시 증폭 가스가 피트로 이동하는 것을 방지하는 시스템을 포함했다. 이 탄두는 1960년 10월 13일에 미니트맨 탄두로 승인을 받았다.
'''마크 56 모드 1'''으로 명명된 XW-56-X1 탄두는 1963년 4월을 실전 배치 예정일로 잡았다. 이 탄두에 대한 일련의 비행 테스트가 1962년 7월부터 실시되었으며, 예정된 생산 날짜는 1963년 5월이었다. 1961년 6월에는 조기 생산 속도를 높이면서 1963년 2월을 새로운 생산 날짜로 요청했지만, 이 목표를 달성하는 데 어려움이 있다는 논의 끝에 요청이 철회되었다.
그러나 1962년 1월에는 외부 개시 및 초퍼-컨버터 발사 세트 사용에 대한 새로운 요구 사항이 추가되었다. 이로 인해 '''XW-56-X2''' 탄두가 생성되었다. XW-56-X1은 더 이상 마크 56 모드 1으로 지정되지 않고, XW-56-X2가 대신 모드 1 명칭을 받기로 결정되었다. 이 탄두는 1962년 5월에 설계가 발표되었고 1963년 3월에 생산이 시작되었다. 이 탄두는 직경 17.4inch, 길이 47.3inch, 무게 약 272.16kg이며 '''마크 11''' 재진입 차량에 장착되었다.[6]
1962년 12월에는 대 탄도 미사일 시스템과 같은 폭발 효과에 대해 탄두를 강화하기 위한 노력이 진행되고 있다는 점에 주목했다. 탄두를 재진입 차량에 장착하는 방식을 변경하기로 결정했다. 단일 플랜지 대신, 벌집 모양의 슬리브를 탄두와 재진입 차량 사이에 배치하여 면적 하중을 제공할 예정이었다. 이 임시 설계, '''XW-56-X3'''은 생산 명칭 '''마크 56 모드 2'''를 받았다. 이 설계는 모드 1 탄두와 호환되지 않았으며, 생산은 1964년 4월로 계획되었다.
모드 2 설계는 사소한 예외를 제외하고 모드 1 설계와 동일했다. 변경 사항으로는 원래 충격으로는 견딜 수 없는 새로운 관성 스위치, 그리고 발전기 장착 시스템을 개선하도록 재설계된 새로운 중성자 발생기가 포함되었다. 새로운 재진입 차량은 '''마크 11A'''라고 불렸다. 재진입 차량에 장착된 탄두는 전체 시스템의 직경이 32inch, 길이가 80.5inch, 무게가 약 376.93kg이었다. 생산은 1964년 8월에 달성되었다.
1966년 5월, 샌디아 국립 연구소와 리버모어는 W56에 대한 경 X선(고에너지) 경화 프로그램을 시작했다. 이루어진 정확한 변경 사항은 기밀이지만, 한 부분은 전방 차폐막을 포함하는 것이었다. 수정된 탄두는 '''XW-56-X4'''로 지정되었으며, 생산 명칭은 '''마크 56 모드 3'''으로 부여되었다. 기존 모드 2 탄두는 모드 3 설계로 개조되었다. 초기 생산은 1967년 2월에 달성되었다.
최종 무기인 '''마크 56 모드 4'''는 1967년 3월에 개발을 시작했다. 이 프로그램은 X선 효과에 대해 무기를 더욱 강화하기 위한 것이었다.[7] 생산은 1967년 5월에 시작되었다. 모드 4 탄두에 대한 추가 세부 사항은 무게가 약 308.44kg일 수 있다는 사실 외에는 기밀 해제되지 않았다.[6]
2. 3. 운용 및 퇴역
W56은 대기권 재진입 비행체를 제외한 탄두 중량이 270kg인데, 탄두의 폭발력은 TNT 1.2메가톤(5.0PJ)이다. TNT 4.96kt/kg의 폭발력 대 중량비를 갖는다. (20.8PJ/t)미국 역사상 가장 높은 폭발력 대 중량비를 갖는 핵폭탄은 B41이다. B41은 25메가톤 폭발력이었으며, TNT 5.1kt/kg (21PJ/t)의 폭발력 대 중량비였다. 그러나 B41은 한 번도 최대 출력으로 실제 폭발 시험을 한 적이 없다. 반면에 W56은 1962년 오퍼레이션 도미닉에서 최대 출력 폭발 시험을 했다.[1]
3. 파생형
W56 프로그램은 웨폰 시스템 WS-133A(이후 미니트맨으로 알려짐)을 무장시킬 새로운 탄두의 필요성에서 시작되었다.[4] 1959년 11월에는 개발명 '''XW-56''' 및 '''XW-56-X1'''이 프로그램에 할당되었다.[4]
XW-56-X1은 개선된 XW-56이 될 예정이었지만, 1960년 8월 로렌스 리버모어 국립 연구소는 XW-56-X1을 완전히 새로운 무기로 취급하여 가능한 모든 설계 개선 사항을 활용하는 것을 고려했다. 그러나 미니트맨의 생산 일정이 지연되면서 XW-56을 잠정 탄두로 생산하는 것이 덜 필요하게 되었고, 1960년 12월 XW-56 탄두 프로그램은 취소되었다.[4]
1960년 9월, XW-56-X1은 로스알라모스 국립 연구소에서 개발한 새로운 1차 단계 설계를 받았다.[5]
'''마크 56 모드 1'''[4]으로 명명된 XW-56-X1 탄두는 1963년 4월을 실전 배치 예정일로 잡았다.[4] 그러나 1962년 1월, 외부 개시 및 초퍼-컨버터 발사 세트 사용에 대한 새로운 요구 사항이 추가되면서 '''XW-56-X2''' 탄두가 생성되었다. XW-56-X1은 더 이상 마크 56 모드 1으로 지정되지 않고, XW-56-X2가 대신 모드 1 명칭을 받기로 결정되었다.[4] 이 탄두는 1963년 3월에 생산이 시작되었다.[4]
1962년 12월에는 대 탄도 미사일 시스템과 같은 폭발 효과에 대해 탄두를 강화하기 위한 노력이 진행되었고, 이 임시 설계인 '''XW-56-X3'''은 생산 명칭 '''마크 56 모드 2'''를 받았다. 이 설계는 모드 1 탄두와 호환되지 않았으며, 생산은 1964년 8월에 달성되었다.[4]
1966년 5월, W56에 대한 경 X선(고에너지) 경화 프로그램이 시작되었다. 수정된 탄두는 '''XW-56-X4'''로 지정되었으며, 생산 명칭은 '''마크 56 모드 3'''으로 부여되었다. 기존 모드 2 탄두는 모드 3 설계로 개조되었다. 초기 생산은 1967년 2월에 달성되었다.[4]
최종 무기인 '''마크 56 모드 4'''는 1967년 3월에 개발을 시작했다. 이 프로그램은 X선 효과에 대해 무기를 더욱 강화하기 위한 것이었다.[7] 생산은 1967년 5월에 시작되었다.[4]
이 무기는 엔지니어링 명칭과 생산(개량형 번호가 매겨진) 명칭이 따로 있었다.
참조
[1]
웹사이트
Operation Dominic
http://nuclearweapon[...]
2021-05-23
[2]
웹사이트
NNSA Dismantles Entire Stock of W56 Nuclear Weapons
http://www.nnsa.ener[...]
NNSA
2013-11-13
[3]
웹사이트
Mishap in dismantling nuclear warhead
http://www.upi.com/T[...]
2006-12-15
[4]
간행물
History of the Mark 56 Warhead
https://osf.io/fcmta[...]
Sandia
1968-02
[5]
문서
[6]
웹사이트
Complete List of All U.S. Nuclear Weapons
http://nuclearweapon[...]
2020-06-12
[7]
문서
[8]
URL
http://nnsa.energy.g[...]
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