1964年10月16日下午3时，中国在西部地区成功地爆炸了第一颗原子弹，继美国、苏联、英国、法国之后，成为世界第五个拥有核武装的国家。一直处在核讹诈威胁之下的新中国，第一颗原子弹一举爆炸成功，震惊世界。
1965年5月14日和1972年1月7日，我国先后进行两次机载原子弹空爆试验。空爆试验并非一帆风顺，当年惊心动魄的险情，在今天看来仍让人惊叹不已。
原子弹必须投入百米的靶心内
1965年春节刚过，距我国第一次原子弹爆炸成功还不到4个月时间，党中央和中央军委就向空军下达了空投原子弹的试验任务。
空军党委把原子弹空爆任务交给了航空兵独立四团。领受任务后，独立四团立即抽出精兵确定了机组人员，由在朝鲜战争中参加轰炸大和岛的二等功臣李源一副团长担任第一飞行员，于福海担任第一领航员；刘景新担任第二飞行员，张公祥担任第二领航员；孙兴福担任通讯员，韩惠安担任射击员。
2月18日，独立四团空爆试验机组人员全部进入我国西北某机场，用水泥训练炸弹和梯恩梯炸药的模拟冷爆弹代替原子弹进行空投训练。
当时，我国进行空爆试验采用光学瞄准投弹，没有经验借鉴，也没有资料可查。平时投航空炸弹距靶心200米以内，就可以评优秀，但投原子弹必须距靶心100米以内。因为试验区的靶标周围，每隔一定距离都修建和放置了房屋、桥梁、火车、兵器、动物等效应物，以检验冲击波、光辐射、放射性的杀伤力、破坏力，距离投远了，数据就不准确了。
试验指挥部制定的空投标准是：“首先连续3次把第一颗弹都投在300米内，进而保证投入200米圈中，最后突破100米大关”。为了达到“百米”目标，机组成员夜以继日勤学苦练。从万米高空看去，原子弹靶标小如硬币。天上差之毫厘，地下失之千里。机组成员迎难而上，总结经验，摸索规律。在第一个月训练结束的最后一次空投中，试验弹投在了距靶心35米的地方，大家欣喜若狂。
“35米”的出现，实现了试验指挥部制定的目标，大家盼望着原子弹投掷的命令尽快下达。
然而，天有不测风云。在实弹投掷前的一次训练中，正遇上恶劣天气，气流把飞机冲得上下左右摇摆，靶标在瞄准镜中忽上忽下，忽左忽右，忽隐忽现。于福海的眼睛被瞄准镜不知撞了多少次，还是很难把靶标牢牢套在瞄准镜的十字标线上。结果，两颗弹全部投偏：一颗落在离靶心2000多米的地方，另一颗差点炸到靶标外铁道兵修建的一座效应桥梁上。
空投试验成绩的回落，使原子弹空投的时间只能后移，甚至有人主张把试验机组撤下来，把预备机组顶上去。大家的思想压力很大。
团党委经过研究，坚定地表示不撤换正式机组，排除内外部的压力，把军心稳定下来。兰州军区空军副司令员袁学凯、副政委刘镇亲自来机组安慰大家，帮助查找原因。后来，直接负责指挥空爆试验的张爱萍副总参谋长也来到机组，传达周恩来和军委首长对机组的指示和问候。张爱萍对机组成员说：“精神一定不要紧张。能投到100米以内最好，投到200米以内也行，就是投到靶标外面也没什么大不了的，不过在效应方面取得的数据少一点罢了。投到哪里算哪里，重要的是我们从中获得经验，为今后的核试验打下基础。”
张爱萍副总长的讲话，为机组成员卸下了思想包袱。李源一当时感慨地说：“张副总长‘投到哪里算哪里’的话，有辩证法，是用兵之道！”
放下思想包袱的机组成员，全力以赴地寻找偏差原因。后来发现，投弹偏差除气象原因外，主要问题出在苏制杜—16型轰炸机的自动驾驶仪上。轰炸机进入航路后，飞行员打开自动驾驶仪，把飞机交给第一领航员，这时飞上一两分钟，飞机就出现3度左右的偏航。这一偏差，一般投弹还可以应付，投原子弹的精确度就不能适应了。那时我们只有杜—16轰炸机，没有别的轰炸机可以替代。
原因找到后，机组和地勤人员齐心协力寻找解决的办法。经反复试验，最后用一截降落伞上的橡皮筋克服了自动驾驶仪转动力的偏差。土办法解决了高科技的大问题。
4月中旬，试验机组向指挥部立下军令状：“保证投200米以内，力争投到100米以内。”
4月28日，指挥部决定投掷一颗与原子弹外形、重量一样的冷爆弹试一试。能否进行实弹投掷，成败在此一举。机组成员满怀信心驾驶轰炸机冲上蓝天。到达目标区后，大家进行了科学分工，有的负责高度，有的负责速度，控制飞机的颠簸和摆动，保证于福海的瞄准不受干扰。靶标被于福海死死锁定后，他果断地按动了发射钮，冷爆弹向靶标准确地落去。后来，根据雷达测定，冷爆弹的空中爆炸点距靶心96米。冷爆弹投掷成功，标志着可以进行原子弹实弹投掷了。
原子弹空爆离靶心只有40米
1965年4月14日，指挥部终于下达了投放原子弹的命令。接到命令后，轰炸机载着一枚乳白色的球型原子弹一飞冲天。经过几十分钟的飞行后，飞机进入了试验区。
为了确保原子弹投掷万无一失，指挥部事先确定了轰炸机要三次进入靶标区的投弹程序。
第一次进入，进行目标搜索，概略瞄准。李源一打开自动驾驶仪，把飞机交给于福海，叮嘱他说：“我和刘景新一定把高度、速度保持好，你放心大胆地瞄准！”于福海接过飞机操纵，进行瞄准，迅速求出了投弹诸元，报告：“航向270度，偏流负2度，中间风修正80米，投弹角34.8度，没有发现靶标有偏离的趋势。”
于福海报告后，机组人员互相报告各自情况。
三次进入，一切正常。
最后，孙兴福发出了“投弹请示”，地面指挥员、空军副司令员成钧批准投弹。爆炸时间定在10时整。
投弹总开关、原子弹电源、自动投弹器、弹舱依次被打开和接通。9时59分10秒，于福海操纵瞄准具使观测角和投弹角准确重合，电路接通，原子弹脱钩而出。轰炸机减轻了重量，突然向上窜了一下。
于福海向外一看，乳白色的原子弹在阳光下亮闪闪地直向靶标落去。他又在瞄准具中观察了10秒钟，十字标线仍然死死压着靶标，丝毫没有偏移。
“怎么样？芽”李源一发问。于福海很有把握地回答：“没问题，肯定可以投进去！”
“立即关上遮光罩，全速前进！”李源一高兴地发出命令。轰炸机加大油门，增速到950公里每小时，争取远离原子弹爆炸中心，获得最大安全系数。
轰炸机座舱中玻璃上的遮光罩刚刚拉闭，便有一阵耀眼强光闪来。光焰刚过，于福海忍不住摇开遮光罩向靶标看了一眼，只见靶标上空出现了一个巨大的火球，仿佛是太阳落在了脚下。
隔了片刻，大家都忍不住往下望去：靶标不见了，机翼下是一片汹涌壮阔的火海，乌黑的浓烟从火海中不断翻滚而出，越聚越多，飞速升腾着。
根据雷达测定，这次原子弹爆炸点距离靶心只有40米！
坐镇指挥的成钧副司令员通过电台向机组人员兴奋地说：“周总理刚刚和指挥部通过电话，总理说你们工作很好，祝你们安全返航，回去好好总结经验。”
“明白！明白！”机组人员激动无比。
轰炸机返航时从试验区侧面掠过，他们看见核爆炸特有的蘑菇云已经形成。大家一言不发，静静地欣赏着那壮观的奇景，直至把蘑菇云远远地甩在身后。
原子弹空爆成功后，空军党委给试验机组记集体一等功，李源一和于福海荣立一等功，其余4人荣立二等功。
原子弹空爆成功，标志着中国彻底打破了西方大国的核垄断，具有了真正意义上的核威慑。
空投小型原子弹面临的三个难题
首次空爆原子弹成功后，我国又进行了小型原子弹的研制。1972年，成功地进行了机载上仰甩投原子弹试验。这次空投原子弹历经5年时间，投掷过程惊心动魄，在人类核试验中上堪称奇迹。
空军航空兵某师师长宋占元参加了当年空投小型原子弹的组织指挥，他叙述了当时空投小型原子弹所面临的机型选择和三大难题：
1967年11月9日，空军党委给我们下达了任务，让我组织研究用飞机投掷小型原子弹的可能性。在投弹飞机选择上是使用米格—15比斯好，还是强—5好；是采用内挂好，还是外挂好。带着空军党委的信任和嘱托，我回到师里立即组织了一个班子进行论证。通过对两种机型大量的数据计算、研究、论证和比较，我们认为，比斯飞机机身较低，外挂弹体距地面留空高度很小，而且发动机推力不够，载核弹后，很难飞起来；强—5飞机虽处在试飞阶段，但推力大，负载力大，具备了载核弹的基本要求。最后我们选择了强—5飞机。
投弹飞机确定后，又遇到了新的难题：一是强—5飞机原炸弹挂钩承受力不够，必须提高负载能力；二是弹大舱小，只能采取一半弹体在舱内，一半弹体在舱外的半露式挂弹，必须对原弹舱进行改造；三是为防止投掷时弹、机相撞，需加装一个安全、保险的推脱装置。
正在宋占元和试验小组苦思冥想时，传来了一个有价值的信息：我军在越南战场上缴获的美F—4飞机的半露式挂弹，安装有推脱装置，可以借鉴。
宋占元派出师里的机械、军械和设计人员到飞机制造厂，参照美军的F—4飞机对强—5飞机进行了改装，经过试验，问题迎刃而解。
1967年底，强—5飞机通过了定型鉴定，6架用于空投小型原子弹的强—5甲飞机很快改装成功，剩下的问题就是试投了。
为了保证投弹后载机与爆心有足够的安全距离，宋占元和试验小组进行了各种高度、速度、投掷角度的论证。最后确定采取低空进入，上仰投掷的方法，这样既能安全脱离爆炸区，战时又便于低空突击。
投掷方案确定后，进行了试投，第一步使用50公斤的训练弹，着重解决投得准的问题；第二步携带与小型原子弹一样重量、外型、大小的模拟弹进行试投，终于取得了理想的效果。万事俱备，只欠东风了。
空投失败的原子弹被带回机场
1971年，我国的小型原子弹生产出来。当年9月8日，宋占元受命执行空投任务。10月30日正式空投。由兰州军区空军司令员杨焕民担任试验领导小组总指挥，宋占元担任塔台指挥员，航空师某团团长杨国祥担任飞行员。
10月30日下午13时，飞机起飞。杨国祥驾驶小型原子弹载机一次开车成功，直冲蓝天，并准时到达空爆试验场上空，开始进行投弹准备。
然而，关键时刻，意外的情况发生了：当打开第五道保险时，原子弹在弹舱内纹丝未动。
杨国祥一边向指挥部报告，一边使用应急方法，但仍未见效。紧接着，杨国祥第三次进入试验上空，使用超应急方法投弹，仍没有成功。
此时，飞机的剩余油量已不允许第四次进入。杨国祥面临着两种选择：弃机跳伞或带弹着陆。
困难面前，杨国祥已将个人生死置之度外。他选择了带弹着陆。按照地面指挥员的指令，杨国祥迅速将核弹锁死，载着原子弹返航。
战斗机载着原子弹着陆，在世界上闻所未闻。这是一颗足以摧毁一座中等城市的核弹，着陆时一旦发生意外，整个试验基地将毁于一旦！宋占元后来回忆说：
当我得知飞机要带弹着陆时，心都快要跳出来了，脑子里闪电式的进行着思考：为什么没有投下去？芽问题出在哪里？芽落地时会不会造成爆炸？芽一想可能爆炸，我再也不敢想下去了。
这时，杨司令员打来电话，传达了周总理的指示：要相信飞行员的处置能力，一定要保证飞机安全着陆，基地人员马上钻地道。原来，周总理和叶剑英副主
