1961年10月30日，北冰洋的新地岛（苏联的核武器试验?。┙辛艘淮巍俺墩ǖ匝椤?。一枚被称为“沙皇炸弹”（别名“大伊万”）的27吨重的氢弹（爆炸当量6000万吨TNT ， 原始设计17000万吨也就是1.7亿吨TNT当量），正在被装载到一架图-95V型战略轰炸机（特制型号）上，而轰炸机的载弹量不过20吨，因此对图-95V进行了“大精简”，拆掉了所有不必要的部件，才总算达到了起飞要求 。
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可“大伊万”个头实在太大了，长8米，直径2米，挂在机腹上比起落架还高 ， 只好又将飞机内的燃油槽和机腹的炸弹舱门拆掉，才勉强装了进去，装上飞机之后，发现“大伊万”接触到了跑道地面，这样起飞时与地面摩擦太危险了，尽管基本不可能爆炸，可也绝不敢冒一丝这样的风险 。为什么？因为这个大炸弹的威力太恐怖了 ， 相当于3000枚广岛原子弹的威力 。
不得已苏联人在跑道上挖了条深沟 ， 才符合了起飞条件 ， 投弹飞机由安德烈·杜尔诺夫柴夫少校驾驶 ， 从科拉半岛基地起飞 ， 同时起飞的还有一架图-16獾式喷射轰炸机作为观测机，负责试爆场景的图片与影像记录，同时收集爆炸时的空气样本 。
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1961年10月30日上午9点27分，载着“沙皇炸弹”的图-95轰炸机起飞 ， 大约11点28分左右，飞抵新地岛试验场上空，得到投放命令后，少校按下投弹按钮 ， 此时的飞机高度为10500米，一瞬间，被一具800多公斤重的降落伞拖拽着的“大伊万”缓缓向下前方落去，188秒以后，莫斯科时间11点32分，在距地面4200米的高空，人类历史上前所未有的一次人为超级大爆炸发生了 。
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虽然爆炸发生时 ， 两架飞机都已经飞到了45公里以外的安全范围（图-95的时速为925公里/小时） ， 但飞机和里面的乘员仍然受到了波及 。据飞行员回忆，爆炸发出的耀眼红光直刺驾驶舱，所幸两架飞机均涂有白色特殊核防护涂料，而且大家都带着护目镜身穿防护服，但随后更猛的强烈冲击波却让80多吨重的飞机像海浪里的小船一样被上下抛起，而且轰炸机与地面的无线电联系完全中断 。
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爆炸时产生的火球半径4.6公里，很快就席卷了地面，并迅速扩散到4200米的投掷高度，在近1000公里外的地方都可以看见 。爆炸产生了8倍珠穆朗玛峰高度的40公里宽的蕈状云，产生的热风让远在51公里以外的人受到了3级灼伤，爆炸的闪光造成43公里以外人的眼睛感到剧痛、灼伤，甚至形成白内障和失明 。
在距离测试地点55公里外的塞佛尼殖垦地 ， 所有木造或砖造的房屋都受到严重损毁，数十公里内的木造房屋全毁，只有砖石结构房屋还有残留，但门窗与屋顶都被强风吹走，爆炸产生的核电磁脉冲波造成无线电通讯中断1个小时，这种电磁扰动环绕了地球三次 。
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爆炸冲击波的暴风压力在引爆点正下方就高达每平方英寸300磅，这种冲击波的吹送范围达到了近100公里 。
出于对西方震慑和“恫吓”的考量，试验结束后 ， 苏联领导人赫鲁晓夫在演讲中宣布此次爆炸的当量为1亿吨TNT，美国方面测算的当量为6700万吨TNT，实际上这次试爆威力的当量在5000～6000万吨TNT之间 。
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