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美国政府每年投入约310亿美元来维护和升级这些武器。2013财年，美国政府为国家核安全管理局（NNSA）的核武器项目申请近76亿美元经费，比2012财年拨款（72亿美元）增加了5%。
2012年8月，美国军备控制协会网站发表题为《美国的核武器现代化计划》的文章，详细介绍了美国正在进行的核武器现代化计划。
根据新的《美俄进一步削减和限制进攻性战略武器措施的条约》（新START条约）的计数规则，截至2012年4月，美国陆、海、空基战略核力量共部署了1737枚（美国国务院10月3日公布的最新核武器库存数据显示，截至2012年9月1日，美国拥有部署型核弹头1722枚——编者注）核弹头。
美国核武器系统现代化的主要工作
美军正在对现有全部战略投送系统进行现代化改造，翻新核弹头，以使它们在未来20～30年或更长时期内维持有效（见附表）。具体工作包括：
战略投送系统现代化
美国战略投送系统在不断地现代化，包括“民兵-3”洲际弹道导弹和“三叉戟-2”潜射弹道导弹的全面再造。“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇正在延寿，新的替代型潜艇SSBN（X）也在研制中。B-2和B-52H战略轰炸机正在升级中。空军还计划发展“远程突防轰炸机”和用于替换“空射巡航导弹”的新型巡航导弹。
核弹头翻新
美国库存的核弹头通过NNSA的“延寿计划”（LEP）不断翻新。现有弹头每年都进行安全性和可靠性认证。美国前国防部长盖茨称，增加NNSA预算以及延寿计划是维护核基础设施、确保核威慑所必须的。美国不需要恢复核试验，也无需制造新的“替换”弹头来维持核武库的可靠性和有效性。
核武器生产综合体现代化
核武器生产综合体也在进行现代化改造，计划建造的新设施已获得拨款。由于已决定继续建设位于田纳西州橡树岭的“铀处理设施”（UPF）和洛斯·阿拉莫斯国家实验室的“化学与冶金研究替代设施”（CMRR），2013财年NNSA为铀处理设施申请的预算大幅增长。
美国核武器系统现代化的进展洲际弹道导弹
美空军目前在沃伦、马尔姆斯特罗姆和迈诺特空军基地部署有450枚“民兵-3”洲际弹道导弹。
（1）导弹 “民兵”洲际弹道导弹系统40年来不断升级改造，目前仍在实施一项耗资70亿美元的延寿计划，具体包括：①“快速反应及战斗瞄准”（REACT）延寿计划，旨在缩短导弹重新瞄准目标所需的时间；②“安全增强再入系统飞行器”（SERV）计划，使W87弹头适用于“民兵-3”导弹；③“推进系统替换计划”（PRP），以更换导弹推进剂；④“制导系统替换计划”（GRP），提高制导系统的可靠性；⑤“推进系统火箭发动机计划”（PSRE），替换导弹助推段后续推进系统的部件；⑥固体火箭发动机“暖线”计划。美国战略司令部司令罗伯特·科勒将军称，现代化计划将使“民兵-3”导弹可靠服役到2030年。空军目前正在讨论是否将“民兵”导弹延长服役到2050年，或者部署一种新的系统。
（2）弹头 空军计划将“民兵-3”导弹的W78弹头升级替换为W87弹头。W87弹头原部署在MX“和平卫士”洲际弹道导弹（现已退役）上，1986年开始服役，是新型弹头之一。2004年，NNSA对W87弹头进行了翻新，使服役期延长到2025年。目前空军和海军正在讨论进行一项“联合廷寿计划”，以便部署一种通用的翻新型弹头取代W78和W87。此外，NNSA还在继续研究W78弹头延寿的可能性并对其进行维护，估计到2025财年W78延寿计划的总费用可能达到50亿美元。
潜射弹道导弹和潜艇
美海军目前在12艘“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇上部署了288枚“三叉戟-2”D5潜射弹道导弹，每枚导弹最多携带8个弹头。根据新START条约，海军计划将每艘潜艇上携带的导弹数量削减至20枚，导弹总数降至240枚。
（1）潜艇 “俄亥俄”级潜艇1981年开始部署，2027～2040年间，大约每年都有1艘潜艇到达服役年限。海军计划从2021年开始耗资850亿美元采购12艘SSBN（X）潜艇，首艇计划2031年部署。SSBN（X）潜艇将最多携带16枚潜射弹道导弹，到2040年所有潜艇完成新旧接替时，海军将最多部署192枚潜射弹道导弹（美国《海军内情》9月6日披露，美海军已批准SSBN（X）设计评估方案，决定建造12艘SSBN（X），每艘携带16具导弹发射管——编者注）。
（2）导弹 “三叉戟-2”D5导弹于1990年开始部署，并定期进行测试和评估，目前进行的现代化改造将使其服役期延长至2042年。从2008年开始，海军共耗资150亿美元采购108枚“三叉戟-2”D5导弹的延寿型号，首枚改进型导弹将于2013年部署。
（3）弹头 全部“三叉戟-2”D5导弹大约装备了768枚W76弹头和384枚W88弹头。NNSA原计划从2009年开始到2018年共交付2000枚W76-1弹头（W76翻新后的型号，服役寿命延长30年），耗资40亿美元。然而2013财年，NNSA削减了W76弹头更新项目的经费，减缓其翻新速度，借以增加对B61核炸弹延寿项目的拨款。W88弹头自1989年开始服役，是核武库中最新型的弹头。NNSA计划2016财年开始W88弹头的延寿改造，2031财年完成改造工作。
由于延寿改造后的“三叉戟-2”D5导弹将服役到2042年，W76-1弹头将延寿至2040～2050年，W88弹头相对较新，新一级潜艇将服役至21世纪70年代，因此美海军核力量将在21世纪保持现代化。
战略轰炸机
目前，美空军共部署18架B-2轰炸机和76架B-52H轰炸机，均能执行核任务。2008年，美空军在迈诺特空军基地组建了一支轰炸机中队，2010年开始运行，拥有22架B-52H轰炸机，专门执行核任务。
（1）B-2轰炸机 B-2轰炸机1997年首次部署，计划服役至2058年，目前仍在对其进行现代化改造。根据2010年《核态势评估》报告，国防部未来5年将投资超过10亿美元，提升B-2轰炸机的生存能力和作战能力。通过“极高频卫星通信与计算机升级计划”（EHFSATCOM），B-2轰炸机将完成3个阶段的升级：一是升级B-2的飞行管理计算机；二是加装配备低可探测性天线的“超视距终端族”终端，增强其战略通信的安全性，提高其生存能力；三是实现B-2与“全球信息栅格”的互联。
B-2轰炸机携带B61和B83核炸弹。B61有多个型号，其中B61-3、B61-4和B61-10是非战略核武器，作为美国对北约国家的延伸威慑部署在欧洲；B61-7和B61-11是战略核武器。NNSA已将B61-7和B61-11的寿命延长了20年；2012财年NNSA还提出将B61-3、B61-4和B61-7三种型号合而为一，即B61-12翻新型，使其服役期延长30年，并可用于新型F-35战斗机。B83核炸弹1983年首次生产，是核武库中较新型的武器之一，具有最现代化的安全和保安特性，配有钝感高能炸药和耐火弹芯。
（2）B-52H轰炸机 B-52H轰炸机1961年首次部署，1989年开始现代化改造。2011财年，空军“作战网络通信技术”（CONECT）项目获得拨款，进一步升级了B-52H的计算机。《核态势评估》报告披露，部分B-52H轰炸机将被改作常规用途，但也有报告透露，2035年前将继续保留部分B-52H担负核任务。由于B-52H现代化改造后将延长服役至21世纪40年代，因此这一时间可能会延长。
B-52H携带的“空射巡航导弹”（ALCM）1981年首次部署，每枚导弹携带1枚W80-1弹头。美空军高层指出，ALCM的数量将被削减至528枚，并将统一存放在迈诺特空军基地内。目前，美空军正考虑对该导弹进行延寿，使其服役至2030年。同时，空军还在研究ALCM的替代型——“远程防区外巡航导弹”（LRSO）。如果作出决定，空军将从2025年左右开始生产该型导弹。
（3）远程突防轰炸机 美空军正在研发一种具有核能力的新型“远程突防轰炸机”（LRPB）。在“2012财年飞机采办规划”中，美空军提出拟投资400～600亿美元，采购80～100架LRPB。2012财年美国防部为该项目研发申请1.97亿美元，国会将实际拨款额增至2.97亿美元。空军计划未来5年投入63亿美元、未来10年投入180亿美元用于该项目的研发。该机的服役期目前尚未确定。
2012年8月，美国军备控制协会网站发表题为《美国的核武器现代化计划》的文章，详细介绍了美国正在进行的核武器现代化计划。
根据新的《美俄进一步削减和限制进攻性战略武器措施的条约》（新START条约）的计数规则，截至2012年4月，美国陆、海、空基战略核力量共部署了1737枚（美国国务院10月3日公布的最新核武器库存数据显示，截至2012年9月1日，美国拥有部署型核弹头1722枚——编者注）核弹头。
美国核武器系统现代化的主要工作
美军正在对现有全部战略投送系统进行现代化改造，翻新核弹头，以使它们在未来20～30年或更长时期内维持有效（见附表）。具体工作包括：
战略投送系统现代化
美国战略投送系统在不断地现代化，包括“民兵-3”洲际弹道导弹和“三叉戟-2”潜射弹道导弹的全面再造。“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇正在延寿，新的替代型潜艇SSBN（X）也在研制中。B-2和B-52H战略轰炸机正在升级中。空军还计划发展“远程突防轰炸机”和用于替换“空射巡航导弹”的新型巡航导弹。
核弹头翻新
美国库存的核弹头通过NNSA的“延寿计划”（LEP）不断翻新。现有弹头每年都进行安全性和可靠性认证。美国前国防部长盖茨称，增加NNSA预算以及延寿计划是维护核基础设施、确保核威慑所必须的。美国不需要恢复核试验，也无需制造新的“替换”弹头来维持核武库的可靠性和有效性。
核武器生产综合体现代化
核武器生产综合体也在进行现代化改造，计划建造的新设施已获得拨款。由于已决定继续建设位于田纳西州橡树岭的“铀处理设施”（UPF）和洛斯·阿拉莫斯国家实验室的“化学与冶金研究替代设施”（CMRR），2013财年NNSA为铀处理设施申请的预算大幅增长。
美国核武器系统现代化的进展洲际弹道导弹
美空军目前在沃伦、马尔姆斯特罗姆和迈诺特空军基地部署有450枚“民兵-3”洲际弹道导弹。
（1）导弹 “民兵”洲际弹道导弹系统40年来不断升级改造，目前仍在实施一项耗资70亿美元的延寿计划，具体包括：①“快速反应及战斗瞄准”（REACT）延寿计划，旨在缩短导弹重新瞄准目标所需的时间；②“安全增强再入系统飞行器”（SERV）计划，使W87弹头适用于“民兵-3”导弹；③“推进系统替换计划”（PRP），以更换导弹推进剂；④“制导系统替换计划”（GRP），提高制导系统的可靠性；⑤“推进系统火箭发动机计划”（PSRE），替换导弹助推段后续推进系统的部件；⑥固体火箭发动机“暖线”计划。美国战略司令部司令罗伯特·科勒将军称，现代化计划将使“民兵-3”导弹可靠服役到2030年。空军目前正在讨论是否将“民兵”导弹延长服役到2050年，或者部署一种新的系统。
（2）弹头 空军计划将“民兵-3”导弹的W78弹头升级替换为W87弹头。W87弹头原部署在MX“和平卫士”洲际弹道导弹（现已退役）上，1986年开始服役，是新型弹头之一。2004年，NNSA对W87弹头进行了翻新，使服役期延长到2025年。目前空军和海军正在讨论进行一项“联合廷寿计划”，以便部署一种通用的翻新型弹头取代W78和W87。此外，NNSA还在继续研究W78弹头延寿的可能性并对其进行维护，估计到2025财年W78延寿计划的总费用可能达到50亿美元。
潜射弹道导弹和潜艇
美海军目前在12艘“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇上部署了288枚“三叉戟-2”D5潜射弹道导弹，每枚导弹最多携带8个弹头。根据新START条约，海军计划将每艘潜艇上携带的导弹数量削减至20枚，导弹总数降至240枚。
（1）潜艇 “俄亥俄”级潜艇1981年开始部署，2027～2040年间，大约每年都有1艘潜艇到达服役年限。海军计划从2021年开始耗资850亿美元采购12艘SSBN（X）潜艇，首艇计划2031年部署。SSBN（X）潜艇将最多携带16枚潜射弹道导弹，到2040年所有潜艇完成新旧接替时，海军将最多部署192枚潜射弹道导弹（美国《海军内情》9月6日披露，美海军已批准SSBN（X）设计评估方案，决定建造12艘SSBN（X），每艘携带16具导弹发射管——编者注）。
（2）导弹 “三叉戟-2”D5导弹于1990年开始部署，并定期进行测试和评估，目前进行的现代化改造将使其服役期延长至2042年。从2008年开始，海军共耗资150亿美元采购108枚“三叉戟-2”D5导弹的延寿型号，首枚改进型导弹将于2013年部署。
（3）弹头 全部“三叉戟-2”D5导弹大约装备了768枚W76弹头和384枚W88弹头。NNSA原计划从2009年开始到2018年共交付2000枚W76-1弹头（W76翻新后的型号，服役寿命延长30年），耗资40亿美元。然而2013财年，NNSA削减了W76弹头更新项目的经费，减缓其翻新速度，借以增加对B61核炸弹延寿项目的拨款。W88弹头自1989年开始服役，是核武库中最新型的弹头。NNSA计划2016财年开始W88弹头的延寿改造，2031财年完成改造工作。
由于延寿改造后的“三叉戟-2”D5导弹将服役到2042年，W76-1弹头将延寿至2040～2050年，W88弹头相对较新，新一级潜艇将服役至21世纪70年代，因此美海军核力量将在21世纪保持现代化。
战略轰炸机
目前，美空军共部署18架B-2轰炸机和76架B-52H轰炸机，均能执行核任务。2008年，美空军在迈诺特空军基地组建了一支轰炸机中队，2010年开始运行，拥有22架B-52H轰炸机，专门执行核任务。
（1）B-2轰炸机 B-2轰炸机1997年首次部署，计划服役至2058年，目前仍在对其进行现代化改造。根据2010年《核态势评估》报告，国防部未来5年将投资超过10亿美元，提升B-2轰炸机的生存能力和作战能力。通过“极高频卫星通信与计算机升级计划”（EHFSATCOM），B-2轰炸机将完成3个阶段的升级：一是升级B-2的飞行管理计算机；二是加装配备低可探测性天线的“超视距终端族”终端，增强其战略通信的安全性，提高其生存能力；三是实现B-2与“全球信息栅格”的互联。
B-2轰炸机携带B61和B83核炸弹。B61有多个型号，其中B61-3、B61-4和B61-10是非战略核武器，作为美国对北约国家的延伸威慑部署在欧洲；B61-7和B61-11是战略核武器。NNSA已将B61-7和B61-11的寿命延长了20年；2012财年NNSA还提出将B61-3、B61-4和B61-7三种型号合而为一，即B61-12翻新型，使其服役期延长30年，并可用于新型F-35战斗机。B83核炸弹1983年首次生产，是核武库中较新型的武器之一，具有最现代化的安全和保安特性，配有钝感高能炸药和耐火弹芯。
（2）B-52H轰炸机 B-52H轰炸机1961年首次部署，1989年开始现代化改造。2011财年，空军“作战网络通信技术”（CONECT）项目获得拨款，进一步升级了B-52H的计算机。《核态势评估》报告披露，部分B-52H轰炸机将被改作常规用途，但也有报告透露，2035年前将继续保留部分B-52H担负核任务。由于B-52H现代化改造后将延长服役至21世纪40年代，因此这一时间可能会延长。
B-52H携带的“空射巡航导弹”（ALCM）1981年首次部署，每枚导弹携带1枚W80-1弹头。美空军高层指出，ALCM的数量将被削减至528枚，并将统一存放在迈诺特空军基地内。目前，美空军正考虑对该导弹进行延寿，使其服役至2030年。同时，空军还在研究ALCM的替代型——“远程防区外巡航导弹”（LRSO）。如果作出决定，空军将从2025年左右开始生产该型导弹。
（3）远程突防轰炸机 美空军正在研发一种具有核能力的新型“远程突防轰炸机”（LRPB）。在“2012财年飞机采办规划”中，美空军提出拟投资400～600亿美元，采购80～100架LRPB。2012财年美国防部为该项目研发申请1.97亿美元，国会将实际拨款额增至2.97亿美元。空军计划未来5年投入63亿美元、未来10年投入180亿美元用于该项目的研发。该机的服役期目前尚未确定。