1965年4月18日，中国第一枚空投原子弹试验的准备工作已经一切就绪，但试验总指挥张爱萍却始终难掩心中的一丝焦虑。在一次内部报告会上，他把心中的这个隐忧总结成一句话，说自己现在最担心的事情，是敌人的飞机飞进来对基地动“核手术”。张爱萍说这番话时，我国刚刚爆炸完第一颗原子弹，全国都沉浸在打破超级大国核垄断后的自信气氛中，为什么解放军副总参谋长张爱萍，却对核基地的安全如此担心呢？
1965年3月9日，时任解放军副总长的张爱萍乘专机赶往西北腹地的酒泉基地。飞机落地后，他拒绝了司令员李福泽先去招待所休息的建议，驱车直奔原子弹装配厂进行视察，接着又马不停蹄赶往轰-6的机库查看情况；当天晚上，又连夜听取了基地空军指挥部主任袁学凯关于轰-6机组准备情况的汇报。
作为中国第二次核试验委员会主任委员的张爱萍，此时正在全力组织原子弹的空投试验，事无巨细他都要一一过问。按计划，我国第一枚空投原子弹将由一架轰-6型飞机携带，从甘肃酒泉基地起飞，飞往新疆罗布泊的靶区投放。如果试验成功，我国将从此具备把核武器投送到敌国领空的能力，具有重大战略意义。
1964年10月16日，中国的第一颗原子弹是在一座102米高的铁塔上爆炸成功的。美国中央情报局判断，至少还要再等2-3年，中国才具备投送这颗原子弹的能力。但当时的真实情况是：我国第一颗原子弹从一开始就是按使用飞机投送来设计的。早在爆炸前两年半，也就是1962年的4月，二机部九所就已经开始进行空投原子弹放的外形和结构设计，还进行了原子弹的1:1低速和跨音速风洞试验。因此，中国原子弹实用化的进度，比国外情报机关预测的要快得多。
我们当时遇到的真正困难是：用什么飞机投送？
为了确定原子弹的载机，60年代初二机部就对苏制图-4重型轰炸机和图-16中型轰炸机做了调研。调研的结果显示，图-4性能已经落后，而且服役时间也较长，所以科研部门倾向于使用图-16。1962年12月，空军独立第四团的飞行员驾驶轰-6，携带九所研制的原子弹模型弹进行了投弹试验，并取得成功。最终图-16被选定作为空投原子弹的载机。此后中国又先后改装了轰-5和强-5，使这两个机型也具备了投送核武器的能力，但这是后话。
在1962年底选定图-16作为原子弹载机时，它的国产化还没有完成，只有寥寥数架可供使用。
图-16的国产化始于1957年，当时苏联授权中国生产并援建了轰炸机制造厂，2架图-16整机被运到中国供拆解分析；随后苏方又送来了可以组装两架图-16的全部零件，在苏联专家指导下由中国装配。两年后的1959年9月，中国用苏联散件组装的第一架图-16首飞。
但1960年6月风云突变，苏联撤走了全部专家，导致图-16的国产化速度放缓，一直到1964年才基本完成。图-16的国产型号被命名为轰-6，后边的内容中我们将统一使用“轰-6”这个名字。
1963年5月4日，二机部九所正式向国防科委提出了改装轰-6为原子弹载机的报告。为了能投放原子弹，轰-6需要给弹舱加装设备做保温、 还要改装核弹专用挂架和专用投弹系统，机身也要喷涂一层防光辐射的耐高温漆。此外还要加装核弹监测和控制系统、核爆记录设备和座舱防护帘，改装计划上报后等了三个月最终获批。九所和172厂密切配合，于1964年9月和1965年3月分别完成了两架轰-6的改装，经飞行试验，质量良好。
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