B28 핵폭탄

B28(원명칭 마크 28 핵폭탄)은 미국의 전술 전폭기, 공격기 및 폭격기가 탑재했던 수소폭탄이다. 1962년부터 1972년까지 NATO 핵무기 공유 프로그램에 따라 미국 B28은 유럽에 주둔한 캐나다 RCAF 핵 타격 부대(Nuclear Strike Force)로 알려진 6개의 CF-104 비행대대에도 장비되었다. 또한 SACEUR의 지휘 아래 NATO에 배정된 영국 기반 영국 공군 밸리언트 및 캔버라 항공기의 투하용으로도 공급되었다. 또한 A3D 스카이워리어, A4D 스카이호크, A3J 비질란테와 같은 특정 미 해군 함재 공격기들도 B28을 탑재하도록 장비되었다.

 생산 역사 
 초기 개발 
1953년 TX-15 설계 중 설계자들은 열핵 무기의 크기와 무게를 대폭 줄일 수 있다는 것을 알게 되었다. 1954년 11월 TX-세타 위원회는 WX-27과 WX-28의 개발을 제안했다. 지름이 더 큰 TX-27은 미사일 탄두나 항공기 내부 탑재용으로, 지름이 더 작은 TX-28은 고성능 폭격기에 내부 또는 외부 탑재용으로 의도되었다. 12월 회의에서 소형 탄두가 더 작은 미사일을 가능하게 할 가능성이 고려되어 TX-28을 탄두로 사용하는 것도 포함되었다.

XW-28의 설계는 로스앨러모스 국립 연구소에 맡겨졌고 샌디아 국립 연구소는 비핵 구성 요소를 작업했다. 1955년 2월 샌디아는 기본 탄두 조립체를 설계하고 여기에 다른 기수, 후방 동체, 날개 및 신관을 부착할 수 있도록 제안했다. 할당된 공간 및 무게 제한 내에서 가능한 최적의 위력을 얻는 데 중점을 두었으며, 이를 위해 이전 무기보다 훨씬 얇은 케이스 설계가 필요했다. 샌디아는 1955년 5월 군사응용국에 무기 설계 개요를 발표했다.

만약 무기가 필요한 모든 항공기에 장착될 수 없다면, 아음속 내부 또는 외부 탑재용으로 설계된 폭탄 개발에 최우선 순위를 두기로 결정했다. 설계자들은 지정된 2,800 lb (1,270 kg) 및 25 in (64 cm) 지름보다 훨씬 작은 무기를 생산할 수 있기를 희망했다.

1955년 4월 샌디아는 신관 설계를 작업 중이었다. 기압식 신관은 무기가 사용할 다양한 운반 시스템 때문에 거부되었다. 타이머도 저고도 투하 임무에서 이점이 있는 것으로 고려되었지만, 이득이 미미하고 시스템의 복잡성을 정당화하지 못한다고 느껴졌다. 결국 레이더와 접촉 신관의 조합이 선택되었다.

두 가지 신관 설계가 개발 중이었다. 첫 번째는 기존 구성 요소를 사용했고 두 번째(TX-28 프라임이라 불림)는 더 많은 개발이 필요했으며 화공품 작동 구성 요소를 사용했다. 대공 사격이 접촉 신관을 작동시킬 수 있다는 우려 때문에 공중 폭발 설계에는 초기에 접촉 백업이 포함되지 않았다. 또한 전술 임무에서 접촉 폭발로 인한 낙진을 방지하려는 욕구도 있었다.

로스앨러모스는 같은 달 TX-세타 위원회에 핵 시스템이 1958년 1월까지 생산에 들어갈 수 있다고 알렸는데, 이는 샌디아의 비핵 구성 요소 가용 날짜와 일치하는 날짜였다.

1955년 5월까지 TX-28 설계가 확정되었다. 탄두 자체는 지름 20 in (51 cm), 길이 49 in (120 cm)이며 양쪽 끝이 반구로 덮여 있었다. TX-28 프라임 신관 설계도 빠르게 진전되고 있었다. 이 설계는 예열 전류, 타이머 선택, 열전지 무장, 지상 및 공중 폭발 선택, 접촉 신관 무장, 타이머 모터 시동, 궤적 무장 스위치 압력 포트 밀봉, 가스 증폭 및 열전지 모니터링을 제어하기 위해 화공품으로 작동되는 스위치를 사용했다. 이 스위치들은 작고 가벼우며 충격에 강했다.

무기의 작전 안전성을 향상시키기 위해 기압 스위치가 포함되었다. 이는 두 개의 챔버로 구성된 설계로, 한 챔버는 무기 투하 시 닫히고 기압 스위치는 무기가 떨어질 때 밀폐된 챔버와 열린 챔버 사이의 압력 차이를 측정했다. 설계의 어느 시점에서 신관 시스템은 지상에서 접촉 배제 여부를 선택할 수 있도록 변경되었다. 접촉 배제가 선택되면 공중 폭발 옵션에서 접촉 신관이 비활성화시킬 수 있다.

초기 Mod 0은 내부 점화를 사용했지만, 1955년 10월 샌디아는 결국 Mod 1 설계가 된 무기의 외부 점화에 대한 진전을 설명했다. 외부 점화기 시스템은 전원 공급 장치, 정밀 타이머 및 S-유닛이라 불리는 중성자원으로 구성되었다. S-유닛은 삼중수소 가스로 채워진 튜브였으며 한쪽 끝은 티타늄 코팅이 되어 있고 중수소가 장전되어 있었다. 작동 중에 삼중수소 이온이 중수소 표적으로 가속되어 융합하며 14 MeV 중성자를 방출했다.

Mk-28EX Mod 0(외부)과 Mk-28IN Mod 0(내부)은 1957년 6월 설계가 공개되었고 1958년 8월 초기 생산이 달성되었다. 무기의 지름은 20 in (51 cm)였다. 외부 구성 무기는 길이가 170 in (430 cm)이고 무게는 약 2,040 lb (930 kg)였으며 기수 부분에 신관이 포함되어 있었다. 내부 구성에서는 탄두 부분이 뒤집혀 기수가 4개의 쐐기 날개로 대체되고 꼬리가 레이더 안테나와 접촉 크리스털이 포함된 뭉툭한 기수로 대체되었다. 이 구성에서 무기의 길이는 93.25 in (236.9 cm)이고 무게는 약 1,975 lb (896 kg)였다.

설계는 몇 가지 예외를 제외하고 지정된 군사 요구 사항을 거의 모두 충족했다. 이러한 예외 중 하나는 여전히 기밀이며, 다른 예외는 무기에 무장 시각 표시가 없고 무기를 준비 상태로 18개월 동안 보관할 수 없다는 것이었다. 시각적 표시 대신 무기는 전기 신호에 의존하여 무기가 무장되지 않았음을 확인했다. 무기가 초기에 30일 간격으로 압력 테스트를 필요로 했기 때문에 보관 요구 사항은 충족되지 않았다.

 RE 및 RI 무기 
섬네일|오른쪽|B28RE
견고한 레이다운 무기에 대한 초기 논의는 1955년 8월 TX-세타 위원회에서 논의되었다. 소련의 레이더 능력이 향상되고 있으며 고고도 공격이 덜 확실해지고 있다는 점이 지적되었다. 저고도 접근은 이를 극복하는 데 도움이 되지만 항공기가 안전한 거리로 이동한 후 폭발하기 전에 지면과의 충돌을 견딜 수 있는 무기가 필요했다. 샌디아는 이 문제를 조사해 왔으며 200 ~ 300 G(2,000 ~ 2,900 m/s²)의 충돌 충격을 견딜 수 있는 폭탄 설계가 가능하다고 믿었다.

1955년 10월 특수 무기 개발 위원회가 회의를 가졌다. 샌디아는 낙하산, 로토슈트, 역추진 로켓을 검토했다고 밝혔다. 로토슈트는 무기의 무게를 감당할 수 없었고, 역추진 로켓은 무기에 특별한 작동 제한을 두었다. 낙하산은 가능성이 있었지만 기존 설계는 부적합하여 샌디아는 개선된 낙하산 개발에 착수했다. 샌디아는 또한 충격 흡수 벌집형 재료 개발에도 착수했는데, 여기에는 낙하산 지연 무기에서 예상되는 135 ft/s (41 m/s)의 충돌을 시뮬레이션하기 위해 300 ft (91 m) 타워에서의 낙하 테스트가 포함되었다.

1956년 초, 샌디아는 비충격 내성 탄두를 사용하여 임시 지연 무기를 생산할 수 있으며 이 무기 시스템은 진정한 레이다운 무기 개발보다 2년 앞서 무기 목표를 충족할 것이라고 결론지었다. 무기는 보조 낙하산을 사용하여 더 큰 드로그(drogue) 낙하산을 전개한다. 이를 위해서는 새로운 폭탄 꼬리를 설계해야 했는데, 이는 지상 및 항공기 이격 문제를 악화시킬 수 있었다.

RE 무기에 대한 생산 승인은 1957년 1월에 발행되었고 설계 공개는 1958년 4월에 이루어졌다. 변경 사항에는 속도 감지에 기반한 기압 스위치를 대체하는 새로운 고도 감지 무장 시스템이 포함되었다. 이것은 Mk-28 Mod 0의 특정 투하 제한을 제거했다. 설계에는 또한 낙하산이 전개되지 않았는지 감지하고 폭탄 무장을 방지하는 가속도 통합 시스템이 포함되었다.

Mk-28RE(지연 외부)는 길이가 166 in (420 cm)이고 무게는 2,140 lb (970 kg)였다. 설계는 Mk-28 Mod 1 신관과 Mk-28 Mod 0 RESC(지연 외부 형상 구성 요소) 세트로 구성되었다. Mod 1 탄두에서만 사용할 수 있었다. Mod 1 탄두는 Mod 0과 동일한 위력 옵션을 가지고 있었지만 모든 위력 옵션이 비축된 것은 아니었다.

Mk-28RI(지연 내부) 무기는 1959년 4월 설계가 공개되었고 1960년 6월 생산을 달성했다. 설계 무게는 2,265 lb (1,027 kg)이고 길이는 132 in (340 cm)였다. 설계는 Mk-28 Mod 2 신관과 RE 무기와 동일한 Mk-28 Mod 0 RESC로 구성되었다. 또한 Mod 1 탄두를 사용했다.

 FI 무기 
섬네일|오른쪽|B52 폭격기에 사용된 B28FI
섬네일|오른쪽|1984년 보잉 B-52H에서 하역되는 B28FI. 3명의 지상 요원이 이 무기의 크기를 보여준다
섬네일|오른쪽|B52 폭탄창 앞쪽에 적재된 B28FI 한 쌍, 전경에는 3발의 AGM-69 SRAM이 있다
섬네일|오른쪽|B28FI용 BDU-16/E 훈련탄.

Mk-28FI는 RE 및 RI 무기 개발 중에 원했던 진정한 레이다운 무기였다. 이 무기는 TX-28-X2 탄두(Mod 1 탄두가 됨)의 유망한 결과를 기반으로 했으며 완전 신관 옵션 기능을 갖추고 있었다. 이전 무기는 레이다운에서 무기가 살아남으려면 B-52 폭격기가 최소 1,500 ft (460 m) 높이에서 비행해야 했다. 진정한 레이다운 무기는 이 높이를 500 ft (150 m) 미만으로 줄일 것으로 기대되었다.

제안에는 지연 지상 폭발(레이다운), 지연 공중 폭발, 자유 낙하 공중 폭발 및 자유 낙하 접촉 폭발 신관 요구 사항이 포함되었다. 공중 또는 접촉 폭발의 선택은 항공기 제어 장비를 통해 선택되는 반면 레이다운 옵션은 무기가 특정 기압 고도 아래로 투하되면 자동으로 작동한다. 대부분의 구성 요소는 다른 프로그램에서 조달되었으므로 프로그램의 주요 과제는 충격 완화 구조를 개발하고 신관 테스트를 수행하는 것이었다.

1960년 8월 TX-28-X3 탄두에 대한 작전 요구 사항이 발행되었다. 이러한 요구 사항에는 500 ft (150 m)에서의 투하에서 생존하고 B-47 및 B-52 폭격기 내부에 탑재될 수 있는 기능이 포함되었다. 폭탄 기수에는 8 inch (200 mm)의 찌그러지는 벌집형 구조가 주어졌고 또 다른 낙하산이 추가되어 총 개수는 4개가 되었다.

Mk-28FI 무기는 1961년 10월 설계가 공개되었다. 무기는 지름 22 in (56 cm), 길이 145 in (370 cm), 무게 2,350 lb (1,070 kg)였다. 설계는 Mk-28 Mod 3 신관과 Mk-28 Mod 0 FISC(완전 신관 내부 형상 구성 요소)로 구성되었다. 이 무기는 이전 Mk-28 탄두를 사용할 수 없었고 TX-28-X3(현재 Mod 2라고 함) 및 이후 탄두에만 적합했다.

무기의 레이다운 및 지연 공중 폭발 시간은 79초였다. 레이다운 모드에서 무기는 79초 간격 이전에 지면에 도달할 수 있도록 500 ~ 2,400 ft (150 ~ 730 m) 사이에서 투하되어야 했다. 500 ft (150 m)에서의 낙하 시간은 약 10초였다. 지연 공중 폭발에서의 폭발 높이는 투하 높이에 따라 달랐다. 12,000 ~ 17,000 ft (3,700 ~ 5,200 m) 사이의 투하에서는 자유 낙하 또는 지연 신관이 무작위로 선택되므로 무기를 예측할 수 없었다.

 파생형 

위력과 안전 기능으로 구별되는 20가지 버전의 B28이 만들어졌다. B28은 "빌딩 블록" 원리를 사용하여 다양한 항공기 및 역할에 따라 구성 요소를 다양하게 조합할 수 있었다.

주요 구성은 다음과 같다.

 B28EX – (EXternal), 자유 낙하 투하를 위한 유선형 외부 탑재용. 설계 사양은 공군의 B-47, B-52, B-57, B-66, F-84F, F-100, F-101, F-105 및 해군의 AJ-1, AJ-2, A2U-1, A3D-1, A4D, F2H, F3H-2, F7U-3, P6M에 탑재하는 것을 요구했다.
 B28IN – (INternal), 자유 낙하 투하를 위한 비유선형 내부 탑재용 버전, 주로 F-105 선더치프 및 B-52용.
 B28RE – (Retarded External), 저고도 투하를 위한 낙하산 감속기가 있는 유선형 외부 탑재용 버전.
 B28RI – (Retarded Internal), 비유선형 내부 탑재용 레이다운 무기. 무기 사양은 B-47, B52, B-66에 탑재를 요구한다.
 B28FI – (Full-fuzing Internal), 레이다운 투하 및 완전 신관 옵션(즉, 낙하산 지연 레이다운, 지연 공중 폭발, 자유 낙하 공중 폭발 및 자유 낙하 지상 폭발 신관)을 위한 비유선형 내부 탑재용 버전. 사양은 B-47 및 B52에 탑재를 요구했다. B28FI는 Mod 0 및 Mod 1 탄두가 레이다운 투하를 위해 강화되지 않았기 때문에 사용하지 않았다.

다음과 같은 Mod가 생산되었다.

 Mod 0 – TM-76 메이스 지대지 미사일 및 GAM-77 하운드 독 순항 미사일에 사용됨. 이 Mod는 내부 점화를 사용했지만 후속 Mod는 외부 중성자 점화기를 사용했다.
 Mod 1 – TX-28-X2 설계. 메이스 및 하운드 독 미사일에도 탑재됨.
 Mod 2 – TX-28-X3 설계. 이 Mod는 B28FI 구성에 사용하기 위해 강화되었다.
 Mod 3 – Cat A PAL을 가짐.
 Mod 4 – Cat B PAL을 가짐. 이 Mod는 B28FI 구성에 사용하기 위해 강화되었다.

위력 파생형은 다음과 같다.

 Y1 – 1.1 Mt.
 Y2 – 350 kt.
 Y3 – 70 kt.
 Y4 – 핵분열 무기, W34 탄두였을 수 있음.
 Y5 – 1.45 Mt.

총 약 4,500발의 B28이 생산되었다. 사용 중인 마지막 무기는 1991년에 퇴역했다.

 관련 설계 
토르, 아틀라스, 주피터, 타이탄 I 탄도 미사일용 W49 탄두는 내부 전력 시스템이 제거된 W28 Y1 탄두였다. 두 가지 위력 옵션이 있었는데, Y1은 1.1 Mt, Y2는 1.45 Mt의 위력을 가졌다. Mod 0 ~ 2는 내부 점화 방식이었고 Mod 3 ~ 6은 외부 점화 방식이었다. 초기 Mod 0 탄두는 우발적 또는 고의적(사보타주) 기폭에 대한 우려가 제기될 때까지 환경 감지 장치가 없었다.

 사고 및 사건 
 1966년 팔로마레스 B-52 추락 사고
 1968년 툴레 공군기지 B-52 추락 사고
 RAF 그린엄 커먼

 전시 
4발의 마크 28 훈련용 파생형(BDU-16/E)이 운반기(MHU-7/M)에 실려 오하이오주 데이턴에 있는 미국 국립공군박물관의 냉전 갤러리에 전시되어 있다.

오타와에 있는 캐나다 전쟁 박물관은 냉전 갤러리에 마크 28RE 훈련용 파생형을 소장하고 있다. 마크 28은 "이중 열쇠" 프로토콜(미국과 캐나다가 사용에 동의해야 하며, 무기는 캐나다 기지에 있는 미국 관리 하에 둠)에 따라 1963년부터 1972년까지 독일에서 CF-104 스타파이터에 무장되었다.

 같이 보기 
 B83 핵폭탄
 핵무기 목록
 레드 스노우(B28 탄두의 영국 복제판)

 각주 

 외부 링크 
 모든 미국 핵무기의 전체 목록, The Nuclear Weapon Archive

분류:미국의 핵무기
분류:수소폭탄
분류:1950년대 도입된 군사 장비