1949年和1953年，苏联先后研制出第一颗原子弹和第一颗氢弹，打破了美国的核垄断，但是，与美国的核力量相比，苏联依然处于劣势。1953年，艾森豪威尔政府出台“大规模报复”战略，是年美苏核武库规模之比为1703：150，美苏核试验次数对比为45∶6。1950年代中期，美国拥有1200多架轰炸机，可向苏联领土投放2000多枚核弹头。1956年，美国制定的第10号“Sack”方案，计划对2997个苏联目标进行核打击。同期，苏联核武库仅存420—660枚核弹，美国的核威胁使苏联承受了巨大压力。

1954年9月17日，苏联《真理报》报道：“近日，苏联根据研究和实验工作计划进行了一次核武器试验，目的是研究核武器的影响，取得了宝贵成果，这将有助于苏联科学家和工程师解决防御核打击的问题。”当时，此类测试被认为是苏联反制美国核威压的常规活动，并未引起过多关注。40年后，俄罗斯民众才逐渐了解到这些试验的真相，其中1954年托茨克军演解密的官方档案和当事人的回忆录较多，一时成为俄罗斯学者研究和争论的焦点。中国学者和民众对此了解不多，也没有专论述及。本文利用苏联解密档案、专题资料汇编和当事人回忆录，介绍托茨克军演的过程、结果和影响，并谈一些我们的思考。

一、美苏核态势与托茨克军演的筹备

1949年8月，随着塞米巴拉金斯克试验场上空蘑菇云的升起，苏联第一颗原子弹爆炸成功，由此开启了美苏核大国竞赛。1950年1月，杜鲁门（Harry S.Truman）总统签署了开发氢弹的命令，美国核武库的规模大幅增长。1950—1953年，美国核武库从369枚增加到1436枚，同期苏联从仅存5枚增加到120枚。以核武器的主要运载工具——战略轰炸机挂载的核弹头为例，美国空军共开发和装备了26种航空核弹，其中有13种型号为重型轰炸机专用，其他型号则用于战斗机、战术轰炸机、歼击机和舰载机等。1949年3月，美国投入使用的“Mk-4”是一款为重型轰炸机挂载而设计的核弹，核装药爆炸的TNT当量在2～4万吨之间，且消除了“胖子”原子弹在构型设计上的大部分缺陷。到1951年5月，美国大约生产了550枚“Mk-4”，这种炸弹成为当时美国核武库的主要储备；后来改进的小型原子弹“Mk-5”，到1955年大约生产了150枚；战略空军使用的“Mk-6”到1962年生产了1100枚。

1951年，苏联自第一颗原子弹“РДС-1”之后，开发出重型轰炸机挂载的航空炸弹“РДС-2”和“РДС-3”，其直径和重量都较此前有所下降，威力则增加了约两倍。1951年10月，苏联首次以空投方式测试核弹。不过，由于技术条件所限，两型核弹的产量不彰，1952年共生产了40枚，1952—1953年又有29枚“РДС-1”被改装为“РДС-2”型。

在氢弹研制方面，1952年11月，美国的“麦克”试验测试的氢弹爆炸威力高达1040万吨TNT当量。1953年8月，苏联“千层饼”构型氢弹“РДС-6C”的爆炸当量只有40万吨TNT。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）的专家分析了苏联氢弹爆炸产生的大气辐射物质，认为“РДС-6C”的构型是一个使用交替的铀和氘化锂层的单级装置。其实，美苏第一颗氢弹的根本区别不在于聚变材料的爆炸效率，而是压缩方法的不同：“麦克”使用的辐射压缩可以提供数百万吨级以上的爆炸效应，而“РДС-6C”使用的强爆炸性物质只能将爆炸效应提高一倍。

1952年，美国开始增产核武器，橡树岭和汉福德的工厂将生产能力提高了一倍，两个巨大的气体扩散厂被整合成一条生产线。1954年3月1日，美国洛斯阿拉莫斯和劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）在太平洋马绍尔群岛的比基尼环礁，开始了一系列大规模热核试验。随着“大规模报复”战略的推行，参谋长联席会议提出，美国应在1954年7月1日前做好冷战转变为热战的准备，此时美国已经具备第一次热核打击能力，并多次制定对苏核打击计划。当时美国情报部门估计，至1954年之前，苏联核力量尚不能对美国构成严重威胁，美国利用核优势实施预防性核打击的“机会之窗”仍然存在。

面对美国的核威胁，苏联加速推进核计划的各项研究和实验任务，1953—1954年先后成立了中型机械制造部主管的原子能部门，新建第二座核武器实验室第1011研究所。此外，为抵御最坏情况下的“潜在的广岛事件”，苏联亟需在实战中验证使用和防御核武器的效果，为制定核战争的指导文件，为提升武装部队和多军种的核战争装备提供实验数据。1953年9月29日，苏共中央委员会和苏联部长会议决议，授权部队实战使用核武器进行演习。11月5日，苏联国防部发布命令，计划于1954年在二号训练场或国家中央训练场进行实战演习，具体日期与中型机械制造部商定。从1954年开始，苏军所有大型陆海军演习和作战训练都增加了使用和防御核武器的科目。在这些演习中规模最大的是在普里卡尔帕茨克和莫斯科军区举行的联合演习，但目前披露资料最多也是最著名、最具代表性的是托茨克演习。

苏共中央决定，关于“使用核武器突破敌方战术防御”的军事演习于1954年秋季举行，代号“雪球”（“Снежок”），即托茨克军演。演习中拟使用1951年在塞米巴拉金斯克试验场测试过的4万吨TNT当量原子弹——“РДС-3”。该型原子弹由苏联原子弹总设计师哈里顿（Ю.Б.Харитон）设计，采用铀、钚混合装药构型，威力较苏联第一颗原子弹“РДС-1”增加了2倍，适用于航空核打击。1953年，苏联已拥有75枚核弹，其中主力型号“РДС-2”型48枚，航空型号“РДС-3”型18枚，技术成熟可资完成核军演任务。演习由国防部副部长朱可夫（Г.К.Жуков）元帅担任总指挥，中型机械制造部部长马雷舍夫（В.А.Малышев）、核计划原子科学家代表库尔恰托夫（И.В.Курчатов）、肖尔金（К.И.Щёлкин）等参与筹备工作。

演习地点定在南乌拉尔地区奥伦堡州西北部托茨科耶居民点以北，人口稀少的内陆训练场。这个地方的地形和植被特点是典型的欧陆风貌，而西欧被认为是第三次世界大战最有可能爆发的地区，由此可见演习的针对性。此次演习从全苏各地区抽调武装部队和后勤部门，组成联合军事编队，以便传播演习经验。经过拣选确定参演士兵45000名，参演装备有600辆坦克和自行火炮、500门大炮、600辆装甲运兵车、320架飞机、6000辆拖拉机和汽车。苏联陆海军各部门、各集团军、军区、防空区和舰队的指挥官奉命出席，各社会主义国家的国防部长受邀现场观看。 

筹备期间对各兵种进行单独训练，按照特别方案进行了45天。针对不同地形、防护设备和工程设备还组织了个别类型的训练和特殊预演。在演习区域挖掘了380多公里战壕，建造了500多个防空洞和其他掩体。演习中辐射水平超过25伦琴/时的地区被宣布为禁区，设立警告标志。演习进攻方的课题被定为“使用核武器突破敌军战备状态下的战术防御”；防御方的课题是“使用核武器组织防御”。战术训练包括组织部队进行核打击下的攻防战，在战斗条件下为部队提供物质和技术支持，等等。在拟爆炸区域设置了各种军事装备的样品，并修建了防御工事，包括带顶战壕、加固防空洞、隐蔽射击点、坦克和火炮的掩体等。据测算，演习区内的居民点在理论上能够避免核爆炸造成的重大损害，受风力作用影响，在放射性云层向东、北和西北部移动时，可以确保安全。据预测，该地区晴朗干燥的天气将保持到9月中旬，可确保路况良好，为开展工事作业提供了有利条件。演习实施前一个月，苏军下发了《原子防御手册》《城市防御手册》《医疗手册》《辐射情报手册》《净化和卫生手册》和《士兵、水手和公众原子武器防御指南》等读物，陆海军高级军官观看了有关核试验的特别影片。 

二、托茨克演习的过程

根据既定方案，演习中将先后投放三枚不同当量的“РДС-3”型原子弹。作战双方分为东西两部，“东方”部队主要为一个军团，下辖两个机械化师，增援预备队包括一个装甲炮兵师（三个近卫榴弹炮旅和一个重型迫击炮旅）、一个步兵炮兵旅、一个工兵旅和一个独立防化营；发起进攻时还将得到一个轰炸机师、一个空降突击师、一个战斗机师的支持。机械化师作为“东方”军正面的第一梯队，在突击进攻时将得到一枚中型原子弹和一枚小型原子弹（2～4万吨TNT）的支持，任务是突破“西方”军两个步兵师布防的12公里长的正面第一道防线，歼灭守敌后进至“西方”一个机械化师布防的第二道防线。“西方”机械化师的反击也将得到一枚小型原子弹的支持。进攻都用机械化师，目的是充分检验核打击下的战术效果。

为训练反核防御，演习中组织实施了一种新型的战斗支援，重点是工程部队的分散和伪装、观察和警告，从封闭式和开放式的观察设施中进行辐射侦察。核警报由总部通过无线电、电话和信号弹，从部队指挥官的观察所通知部队。此外还有化学观察站和双方各自的侦察巡逻队进行的辐射侦察，以防止部队可能受到的放射性污染。

防御区由战壕、通道和分散在空地、高坡、峡谷、沟壑及森林中的各类防核掩体组成，交通壕长达195公里，深达1.5—1.8米。一些战壕的陡坡上涂有黏土砂浆形成的防火隔离带，坡下建有防空洞，每个临时庇护所都配备了密闭的槽门和过滤通风装置，可容纳8—10人。炮台及弹药库由壕沟相连，为坦克、自行火炮和装甲运兵车建了420个坑式掩体。所有的防御工程和发起进攻的初始区域，都充分考虑到防御核打击。演习中在投放原子弹时，部队都将按照指令提前撤到安全距离并转入掩体。

距核爆地点50公里范围内的演习区，以同心圆的方式划分为五个区域：第一区（8公里以内）要求完全疏散当地居民；第二区（8—12公里）要求在爆炸前3小时，居民撤到附近的自然掩体，在既定信号发出前10分钟，所有居民要卧倒在地；第三区（12—15公里）要求居民在爆炸前1小时从家中撤到距离建筑物15—30米处，并全体卧倒；第四区（15—50公里）对居民的保护只针对核爆炸云层路经沿线地区可能出现的强放射性污染。第五区的居民在爆炸前3小时被疏散到50公里以外的安全区域，耕牛被赶走或拴缚在谷仓里。据信，这些措施如得到严格执行，可以有效保障居民的生命和财产安全。

9月14日上午，“西方”军占领了距离指定爆炸震中10—12公里的地区，“东方”部队进至距离爆炸中心5公里处。以预设的原子弹爆炸为中心建立了一个半径为8公里的管制区，只有“东方”军部署在震中5公里范围内，此处的避难所和防空洞的强度，与震中300—800米处同一水平。出于安全起见，参演部队的指挥单位撤离第一道战壕，进入位于第二道战壕后面的掩体和庇护所中。在原子弹攻击前10分钟，双方部队通过“原子警报”信号转入掩体待命。

9时，图-4轰炸机起飞，在战斗机的护送下，携带一枚“РДС-3”型原子弹飞抵演习场上空。这枚原子弹的威力大约是美国投放日本广岛那颗原子弹的一倍。9时34分，运载飞机从8000米高空投下原子弹，48秒后，原子弹在离地面350米的空中爆炸，距离目标西北方280米。爆炸伴随着刺眼的闪光，照亮了几十公里的区域。闪光之后，人们看到爆炸地点有一个迅速增大的发光区域，形成一个旋转的爆炸蘑菇云，在3—8分钟内，辐射云达到13000米高度。爆炸后15—20分钟，蘑菇云和烟尘柱逐渐散去，残余物随风飘洒，装备和战壕都被飞溅的泥土覆盖。爆炸波过后，“进入战斗状态”的命令立即响起，士兵们开始清理阵地，挖出被掩埋的装备和武器。3—5分钟的炮火准备后，空军开始发动常规炸弹空袭。为了确定炮击结束时原子弹爆炸的辐射水平，一支独立的辐射侦察队乘坐装甲车前往震中，巡逻队在爆炸发生40分钟后到达中心区域，测定辐射水平。在推进部队进入污染区之前，污染区边界的标记工作已全部完成。10—11时，“东方”军的坦克和步兵开始攻击“西方”军第一道防线，摧毁了防御阵地的大部分表面设施。12时左右，机械化师的先遣支队冒着火光，穿过瓦砾，进入原子弹爆炸区。演习还使用常规炸药两次模拟核爆炸，目的是训练部队在地形受到放射性污染的情况下的措置能力。

在突破“西方”军的第一道防线后，“东方”部队推进到敌军第二道防线，这时，“西方”军使用一枚小型原子弹发起反击，“东方”部队旋即转入掩体，没有攻占对方阵地。由于“西方”军的技术装备在此前的炮击和空袭中被摧毁殆尽，他们在原子弹爆炸后只得以步兵师发起反击。为了快速突破该地域的防御，“东方”部队又使用了一枚小型原子弹，打击主攻方向的“西方”军。“东方”主力军团利用原子弹轰炸的有利条件，在炮兵和航空兵的支援下，向“西方”军的第二道防线发起进攻，击退敌步兵师的反击，迅速形成对敌军的合围。“西方”军在烟雾的掩护下撤出战斗，“东方”军继续追击，军演结束。演习以“东方”部队的胜利告终，指挥部宣布基本达到预期目标。

1954年的托茨克军演是迄今披露出来的、资料最完整、战术意义最重要的苏联核军演。1963年，苏、美、英签订《部分核禁试条约》，之后苏联停止在大气、高空和水下的核试验。随着战略战术的调整和军用核技术的进步，苏联大力发展洲际弹道导弹，测试核武器战术技术性能的任务改由单一兵种或技术兵器（如核潜艇试射潜射弹道导弹、陆基固定或机动发射洲际弹道导弹以及战略轰炸机投射核炸弹等）完成，实现了点对点的测试—验收闭环。从1950年代末开始，苏联组建了战略火箭军，多型轻、重战略核导弹的列装使苏军的战略突防能力和战略核打击能力得到极大提升，不再需要组织地面部队进行核军演。

三、托茨克演习的反思

1990年代，苏联解体后有关托茨克军演的档案解密，人们才知道这次使用原子弹的军事演习，而且演习中投放了三颗原子弹。据伊万琴科（А.В.Иванченко）等学者考证，演习使用核武器的计划对“攻守双方”士兵严格保密，开始前一天部队才被告知实情。而参与者说，并不是每个人都被告知演习中要使用原子弹，很多人事后才知道。在演习中，施放原子弹后还用炸药两次模拟核爆炸，目的是在核污染条件下开展训练，建立起心理适应能力。其实，大多数演习参与者都没有看到真正的空中核爆炸，因为他们处在掩体中，出来后才看到核爆炸云的残余物。切尔诺贝利核污染闹得沸沸扬扬，那么，托茨克军演对参演部队和当地居民是否留下严重的后遗症？这是人们关心的首要问题。

据爆炸后30分钟进入试验区的医学博士布霍诺夫斯基（И.Бухоновский）回忆，爆炸现场火光遍地，许多试验动物被直接烧死，翅膀烧焦的鸟类俯拾皆是，受伤的马、牛、羊在无助地哀嚎。他亲眼目睹了这种反人类的恐怖武器，研究了核武器对生物体的影响。处于开阔地带的动物距震中1200米即可致死，严重受伤的距离为1500米，烧伤的距离则为4000米。各种工程防御设施、树林、山坡和沟壑，大大减少了原子弹爆炸造成的伤亡。这与核试验的结论大体一致。

1990年6月，列宁格勒辐射卫生研究所的专家对托茨克地区进行了辐射生态学调查，对当地各种土壤样本的分析表明，与俄罗斯其他地区的指数没有区别。1991年9月，叶利钦（Б.Н.Ельцин）签署《关于保护居住在核试验影响区的戈尔诺—阿尔泰共和国、阿尔泰边疆区和奥伦堡地区居民的措施》的命令。为评估上述地域的放射性辐射情况，成立了一个由俄罗斯国家水文气象委员会、生态和自然管理部、国家卫生和流行病学委员会、国防部中央军事和医疗管理局及俄罗斯科学院等权威机构组成的专门委员会。评估结果认为，托茨克等地区的辐射背景处于正常阈值，不会影响居民健康。

1994年7月，由4名美国专家和4名俄罗斯专家组成的辐射安全小组，再次对托茨克演习区进行了较为详细的调查，他们的研究结果完全证实了此前得出的安全结论。这似乎告诉世界，核武器并不可怕，充分的防御措施可以抵消原子弹的威力。但是，演习毕竟是有准备的，一旦在战争中使用核武器，被打击的一方不可能处处防御，伤及无辜更是不可避免。从上述调查结论来看，使用三颗原子弹也没有对当地环境造成什么破坏，甚至可以说没有留下痕迹，土壤都没有任何变化。这似乎是安慰核恐惧的最好实例。但是，原子弹给日本广岛留下的后果是很严重的，1945年8月6日和9日美国投在广岛和长崎的两颗原子弹相当于1.25万吨和2.2万吨TNT炸药，当场20余万人丧生，随后又有很多人因核辐射而去逝。托茨克军演使用了三颗原子弹，为什么破坏力却极其有限呢？本文开头介绍了美苏第一颗氢弹爆炸原理的区别，造成爆炸效应的差距。苏制原子弹的威力是否没有公布数据那么大？在俄罗斯讨论托茨克军演的学者中没有核武器专家，这样的问题只能存疑。在冷战时代，美苏双方都在相互恐吓、相互讹诈，里根的星球大战计划未必没有虚张声势的色彩，但这还不是主要的，托茨克军演的预警作用至今仍有余音。

上文说到，美国参谋长联席会议曾提出，美国应在1954年7月1日前做好冷战转变为热战的准备。由于美国拥有诸多先发优势，它在苏联之前也开展了多次核军演。1951—1957年，美国军方和原子能委员会合作在内华达核试验场（NPG）先后进行了8次使用核武器的军事演习，总代号“沙漠岩石”（Desert Rock）。据说，共有超过50000名美国陆军士兵参与了这些演习，演习目的也是训练部队在核战场上的作战能力并获得行动经验，包括观察员计划、战术演习和损伤影响测试。其中，1951年10月22日至11月22日开展的“巴斯特犬”（Buster Dog）演习，使用了1.8—2.5万吨TNT当量的原子弹，参演中有6500名机动部队未装备防护设备，在距离核爆现场约11公里处观察核爆炸。在爆炸一段时间后，有部分军事单位行进到距离爆炸震中一公里处。

美苏双方都使用原子弹进行军事演习，这就不是恐吓、讹诈了，而是磨刀霍霍，剑拔弩张，准备核战。就像古巴导弹危机，美国把导弹基地设在土耳其，苏联就想把导弹安放在古巴。冷战气氛升温可能导致美苏直接军事对抗，双方对此深信不疑。基于这种可能性，两大国把发展先进军事技术作为国家最高利益，苏联的核战略学说尤其重视核武器的政治属性。从政治角度来看，核武器是衡量苏联大国地位的一个关键标准，而与美国的核等价与核平衡，为苏联在国际事务中提供了威望和影响力；以军事角度观之，苏联认为，核武器是保证其在常规战争中战之能胜的大国重器。他们考虑的常规战争是进攻而不是防守，更不是以防万一，这从托茨克军演选择的地形地貌可以得到佐证。

美苏为了达到核平衡，双方先后创建了国家庞大的核军工体系，这是两大国进行核军演的基本面。事实上，美苏两国在核试验与核军演方面都犯过严重失误，包括核设施造成的核事故——美国三里岛和苏联切尔诺贝利。1961年，即将离任的美国总统艾森豪威尔对一个全能的军事工业综合体，却造成国家安全的潜在危险发出警告，但在当时，无论是政治家、原子科学家还是普通民众，对苏联的恐惧和敌视，使他们都看不到积累过多核武器的无谓和隐忧。发展核武器，制造核武器，储存和维护核武器，需要投入的资金是天文数字，苏联解体与此有关。如今，俄罗斯经济虽然不景气，但仍然要维持它的核武库。尽管我们不知道托茨克军演花费了多少钱，也不知道俄罗斯维护核武库的财政支出，但就目前来看，这些负担既沉重也未必派得上用场——有些武器已经落后了，随着技术更新迭代与武器时效的流失，苏联在1950年代为研制核武器投入的所有人力物力如今全部化为乌有，成为历史的尘埃。而根据禁止使用核武器的五国协定，哪个国家使用核武器必遭致其他国家围攻，使用核武器的结果大概率是得不偿失，因为“核战争打不赢也打不得”。

托茨克军演投放原子弹采用空爆方式，无论后果如何，讨论有效打击和有效防范都没有意义了。但是，这场军演带有战略进攻的指导思想——意在对北约和欧洲实施威慑，在潜在的核冲突中占据主动——仍然值得警惕，战争往往始于先发制人的自信。

核科学与技术的发展与拥核国家的高科技水平密切相关。冷战爆发时，研制核武器的基本原理不是秘密，即释放储存在原子核中的巨大能量可以通过两种方式实现：以裂变反应分离最重的原子核（天然铀或人工合成）或以聚变反应融合最轻的原子核（氢同位素氘和氚）。后者在提高核弹头的单位爆炸当量方面有巨大的前景，理论上甚至可以实现任何规模当量的核爆炸。然而，美苏在实现这一目标时都遇到了严重困难。一方面需要增加超临界状态的裂变材料（铀、钚）的数量以提高产量，另一方面又需要确保炸药结构在爆炸前的亚临界状态，这两者之间存在着矛盾。因此，从7—8万吨开始，每增加一千吨的设计当量都会遇到越来越多的技术困难，而在超过10万吨的当量范围时，仅基于裂变反应来设计核弹头实际上已走到技术极限。如今，航天卫星系统也成为使用和预防核导弹的配置，核武器不再是单一的核科研领域的问题，拥核国家整体的高科技实力具有决定性作用。

苏联和俄罗斯原子科学家普里什（А.А.Бриш）院士认为：“20世纪下半叶之所以没有发生过世界大战，是因为美苏都拥有强大的核武库……核武器是和平的武器，是俄罗斯联邦国家安全的保障，是防止中国受到大规模军事威胁的有效手段。舍此，俄罗斯在21世纪的独立性将无以为继。”冷战已结束30多年，但是冷战思维仍然存在。以核武器确保国家的独立性，是以敌对为前提，那么，为什么不能消除敌对和对抗呢？拥核国家是否有可能使用核武器，大概取决于它的政治制度。时至今日，无论是维持自我身份需求“本体安全”的“核盾牌”，还是作为威慑敌方的“核大棒”，核武器依然是俄罗斯维持大国地位的战略基石。如此，近70年前的托茨克军演依然向人们预警着后冷战时代的核战风险。