很多軍迷津津樂(lè)道的核武器結(jié)構(gòu)大致都是這樣的：

然后也能說(shuō)出，“钚核心周?chē)贾妙A(yù)制炸藥，炸藥爆炸后形成沖擊波均勻向內(nèi)匯聚，使钚球壓縮到超過(guò)臨界質(zhì)量，從而發(fā)生鏈?zhǔn)胶肆炎??！钡幕竞吮ㄔ怼?/p>

但很多人就到此止步了。這也就是為什么很多老百姓即使是有核材料也造不出原子彈的最基本原因了。

差在哪里呢？主要的問(wèn)題就是差了一根“細(xì)銅絲”。

按照核彈爆炸的基本原理，我們是依靠外部的炸藥同時(shí)爆炸擠壓內(nèi)部的钚球使其達(dá)到臨界點(diǎn)的。

因此，在外部設(shè)置了一個(gè)預(yù)制成型的炸藥球，以足球的結(jié)構(gòu)排列：

當(dāng)爆炸發(fā)生的時(shí)候，爆炸波要均勻的擠壓才可以真正的引爆核彈。

如果不均勻呢？核彈的核心就會(huì)被強(qiáng)大的爆炸沖擊力作用彈出爆炸中心。這樣一來(lái)起爆就失敗了。

道理很簡(jiǎn)單，估計(jì)能讀到這里的人都可以明白。但如何讓核彈周?chē)恼ㄋ帀K同部爆炸就是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題了。

通常的情況下，大部分引爆裝置是依靠電雷管進(jìn)行引爆的，通過(guò)給雷管內(nèi)加電壓雷管內(nèi)的“燈絲”被加熱升溫引爆雷管內(nèi)的裝藥。一般的情況下用這玩意：

這叫做手動(dòng)下壓式引爆器（manual plunger detonator），在下壓的瞬間中央壓桿帶動(dòng)一小塊磁鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)。

最終在輸出的電極上可以輸出30-100伏特的電壓，這樣就可以讓雷管中的電熱絲發(fā)熱到引爆雷管的引爆藥。

如果你仔細(xì)看Du Pont Push的這個(gè)引爆器的設(shè)計(jì)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)下壓桿上是有齒條的，這樣就可以讓里面的飛輪高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磁鐵切割磁力線產(chǎn)生電能，就不至于下壓桿壓到底突然斷電。

然而，這種方式起爆，雷管有一個(gè)±3毫秒左右的延遲誤差，在通常的起爆過(guò)程這點(diǎn)誤差對(duì)于爆炸的結(jié)果并不構(gòu)成影響。但是如果是引爆原子彈的核心，那么這種誤差帶來(lái)的結(jié)果就是當(dāng)核彈的核心被炸飛出原子彈殼體，有一些方向的炸藥塊還沒(méi)起爆呢。

現(xiàn)在，“細(xì)銅絲”登場(chǎng)，確切的說(shuō)這根細(xì)銅絲叫做“爆炸絲”。

它的工作原理是在這根細(xì)銅絲的兩端施以幾千伏的高壓和幾百安培的電流，瞬間讓這根銅絲等離子化，而氣化的等離子還保持著導(dǎo)電的特性，在一個(gè)相對(duì)較大的時(shí)間窗口內(nèi)依然可以讓電流通過(guò)持續(xù)釋放能量。

得到的結(jié)果就是這根銅絲獲得了大到無(wú)法宣泄的能量瞬間爆炸。由于電力在導(dǎo)線中的速度接近于光速（3 x 10^8 米/秒），而且不依賴熱傳導(dǎo)靠熱量引燃周?chē)钠鸨?。因此這種電熱絲的反應(yīng)誤差小于10納秒。

所以，我們?cè)诳吹皆訌椀臅r(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)在原子彈周?chē)懿贾执蟮膶?dǎo)線，而導(dǎo)線的末端被接入了EBW雷管上。

EBW（Exploding Bridge Wire Detonator，爆炸橋絲雷管）。

這里面就會(huì)有人覺(jué)得一根隨時(shí)可以被高壓燒斷的細(xì)銅絲和普通電雷管里面通電就發(fā)熱的電熱絲比起來(lái)似乎也沒(méi)有多少進(jìn)步吧？

事情還真的和大家的想象不一樣。

我們先回頭看看普通電雷管的原理：普通電熱雷管內(nèi)部是一個(gè)細(xì)金屬絲，通常是鎢絲或者鉻鎳合金。當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，絲逐漸升溫，最終點(diǎn)燃緊貼其表面的初級(jí)火藥（如硝化棉或起爆藥），再進(jìn)一步引燃主藥。

在這一過(guò)程中：電流加熱電熱絲（幾十毫秒級(jí)），電熱絲達(dá)到點(diǎn)火溫度（300-500°C）、點(diǎn)燃初級(jí)藥劑、傳播到主藥爆炸。它會(huì)隨著雷管裝置自身的初始溫度、初級(jí)火藥（電火藥）的熱慣性、發(fā)熱絲和初級(jí)火藥的結(jié)合緊密程度等諸多方面的誤差再產(chǎn)生正負(fù)幾毫秒的誤差。

而EBW雷管則是將橋絲整體鑄造到雷管起爆藥中。

依靠自身的電能轉(zhuǎn)換志杰在起爆藥內(nèi)部激發(fā)起爆藥的爆炸。

這個(gè)事件微秒級(jí)別的，而誤差則被壓縮到了不足10納秒。（1秒=1000毫秒，1毫秒=1000微秒，1微秒=1000納秒）。

在這個(gè)級(jí)別上實(shí)際上要做到同步已經(jīng)就不是EBW雷管本身的爆炸誤差所決定的了，外圍電路的設(shè)計(jì)就更重要了。在普通的情況下我們一般不會(huì)考慮外圍電路自己的電感和電容特性，但一旦達(dá)到了納秒級(jí)別，雷管就不重要了——重要的是如何搞好這個(gè)外圍電路！

首先，必須解決的是電壓與電流的能量釋放問(wèn)題。EBW的工作不是維持電流，而是在極短時(shí)間內(nèi)把大量能量強(qiáng)制推入細(xì)小銅橋內(nèi)。這意味著整套電路必須具備瞬間提供幾千伏電壓、上百安培電流的能力，傳統(tǒng)的電池或電源根本無(wú)法勝任。通常采用大容量高壓電容器組，通過(guò)開(kāi)關(guān)電感與精密放電通道，在極短的時(shí)間內(nèi)完成能量釋放。而這套電容系統(tǒng)不僅要能釋放出夠用的能量，還必須具備極高的重復(fù)性與穩(wěn)定性，每次充放都要保證輸出波形、幅度、上升沿完全一致。

所以，你可以看到上面電爆炸絲的原理圖上，即便是一個(gè)爆炸絲也需要在電路的開(kāi)關(guān)右邊設(shè)置一個(gè)電感（L1）和一個(gè)電阻（R2），這是由于電路一旦閉合，儲(chǔ)能電容C1內(nèi)部積蓄的大量能量就會(huì)試圖以極短的時(shí)間釋放出來(lái)。這個(gè)放電過(guò)程的典型特點(diǎn)是電壓高、上升沿陡、di/dt（電流變化率）極大。如果直接將電容的正極與爆炸絲短接，那么爆炸絲可能在“尚未等離子化”之前就因過(guò)強(qiáng)的瞬態(tài)電流而被擊穿（斷而不爆），導(dǎo)致整個(gè)起爆失效。同時(shí)，由于銅絲等離子化過(guò)程對(duì)能量密度和持續(xù)時(shí)間高度敏感，過(guò)快上升的電流會(huì)導(dǎo)致局部溫升分布不均，無(wú)法形成有效的爆震波。

而此時(shí)，電感L1的作用就顯現(xiàn)出來(lái)了：它會(huì)在放電初期阻滯電流的突增，使電流上升得更加平滑，從而起到整形、緩沖和能量蓄積的作用。我們可以理解為，L1并不是在“飽和”后才工作，而是它的電壓-電流特性決定了它對(duì)電流變化具有天然的“慣性”——它不允許電流瞬時(shí)大幅跳變。這樣，在L1的作用下，初期電流被緩慢建立，而當(dāng)L1的反電動(dòng)勢(shì)減弱、儲(chǔ)能作用趨于釋放時(shí)，橋絲就能在一個(gè)電流已經(jīng)建立而電壓尚未衰減的理想窗口中被完整激發(fā)。

其次，是同步與傳輸路徑的控制。如果說(shuō)普通電子系統(tǒng)里的時(shí)序控制容忍度在微秒級(jí)甚至毫秒級(jí)，那在EBW引爆中，你必須將幾十個(gè)爆炸通道全部控制在±10納秒以內(nèi)同步觸發(fā)。這就不再是“控制電壓電流高低”這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題了，而是直接涉及到電磁波在導(dǎo)線中傳播的延遲誤差。我們知道電信號(hào)在電纜中傳播速度大約是光速的2/3左右，哪怕電纜長(zhǎng)短差異一個(gè)厘米，也可能導(dǎo)致數(shù)百皮秒甚至上納秒的時(shí)間偏差，而這在核爆炸的對(duì)稱(chēng)性壓縮中就是致命的。因此，所有從主控制器通向雷管的同軸電纜必須嚴(yán)格等長(zhǎng)，阻抗必須精確匹配，所有分支必須在物理上盡量對(duì)稱(chēng)——這種“幾何對(duì)稱(chēng) + 電氣對(duì)稱(chēng)”的設(shè)計(jì)甚至比雷管本體還要難。

第三個(gè)痛點(diǎn)在于觸發(fā)機(jī)制本身的穩(wěn)定性。在這么高的電壓和電流條件下，如何避免在電容尚未完成充電、或者干擾信號(hào)侵入時(shí)誤觸發(fā)，是一個(gè)不可忽略的問(wèn)題。這就要求觸發(fā)系統(tǒng)必須采用極高可靠性和極低延遲的放電控制器件。比如氣體放電管、觸發(fā)型火花隙，或更現(xiàn)代的高壓晶閘管和光觸發(fā)元件。它們要在不工作的絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)保持完全關(guān)閉狀態(tài)，但一旦接到啟動(dòng)信號(hào)，就能在亞納秒級(jí)別內(nèi)導(dǎo)通整個(gè)電流通路。這些元器件的封裝、電場(chǎng)設(shè)計(jì)、熱特性甚至外殼布局，都會(huì)直接影響整套系統(tǒng)的響應(yīng)性能。

而所有這些，都還必須建立在一個(gè)嚴(yán)密的屏蔽與接地設(shè)計(jì)之上。由于EBW系統(tǒng)中涉及極高的電壓和脈沖電流，一旦電路布線不規(guī)范，強(qiáng)電磁干擾將會(huì)在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部引發(fā)“鬼影式觸發(fā)”——即某一個(gè)EBW雷管被錯(cuò)誤地提前激發(fā)。這種問(wèn)題在測(cè)試中經(jīng)常出現(xiàn)，哪怕你已經(jīng)做好了波形一致性、電纜等長(zhǎng)、電容匹配，只要一個(gè)屏蔽層斷開(kāi)，或者某個(gè)回路耦合了外部信號(hào)，那整顆核彈就等于提前解體。

所以，你會(huì)看到在核彈外面會(huì)有一個(gè)立方體的電路配線盒子，從這個(gè)盒子上面有密密麻麻的線纜被接入到原子彈的EBW雷管中。

也正由于線纜的量很大，很雜亂，因此我們第一枚原子彈也取了這個(gè)外部特征被叫做“邱小姐”。