我国首次氢弹试验始末——
1967年6月14日午后，聂帅乘飞机抵达核试验基地。他是发着烧抱病来基地主持氢弹空爆试验的。
这次氢弹空爆试验的威力大，爆炸点高，投弹飞机的安全问题是必须保证的首要环节。为此，国防科委组织二机部九院、三机部、核试验基地研究所和空军司令部等单位成立了飞机安全计算小组，按照规定的飞行高度、速度、投弹条件和爆炸高度对飞行员和飞机的安全进行了详细计算和论证。得出的结论是：在爆炸威力为4 4 0万吨T N T当量时，飞机和人员是安全的。3月31日，国防科委还邀请二机部、三机部、空军、总参作战部、总参气象局、核试验基地等单位的负责同志做了进一步研究审查，同意飞机安全计算小组的结论。上述投弹飞机安全论证的情况及论证结果，国防科委于4月19日向周总理、聂荣臻、叶剑英副主席和杨成武代总参谋长写出了报告。此外，还对轰- 6甲飞机上的玻璃窗和易燃部分都采取了防护与安全的措施。
由于这次氢弹试验威力大， 爆炸点高和受高空气象因素的影响，确保核试验场区内和场区以外的安全是这次核试验必须抓好的又一重要环节。根据国防科委的指示，核试验基地组织有关人员对这次核试验的安全防护作了详细的论证。从论证的结果看，这次核试验安全防护工作的重点是：在核试验场区及其周围地区，要做好氢弹爆炸时的闪光对人眼伤害的防护；在核试验场区以外，要做好放射性烟云飘移经过的地区对放射性微尘沉降沾染的防护。核试验基地借鉴前几次核试验的经验，制订了严格的安全防护保障方案。
放射性烟云向下风方向飘移经过地区沉降沾染的大小， 既与氢弹爆炸威力和爆炸高度有关，也与高空风的风向和放射性烟云经过时有无降雨有关。因此， 选好核试验时的气象和做好气象保障是关键。在总参气象局的指导帮助下，核试验基地还制订了周密的气象保障方案。并由总参气象局气象室、兰州空军气象处、核试验基地气象部门以及友邻气象台站组成了气象预报协作网， 建立了协作制度。而氢弹空爆试验在核试验场的各项准备工作，实际上从3月份就开始陆续全面展开。
这次核试验的主要目的是验证氢弹的总威力和裂变、聚变分威力。同时，研究在大威力核爆炸的条件下，大范围环境因素对冲击波、光、热等效能的影响，各种杀伤破坏因素对生物、武器装备、工程建筑等效应物的杀伤和破坏效能。为了取得所需的测量数据，安排了38个测量项目，使用测量仪器设备493台（套）。安排了效应试验项目53个。除沿用飞机挂取样器穿入蘑菇云收取放射性微粒样品外，还第一次安排发射固体火箭收取样品。固体火箭由七机部八院研制生产。火箭发射架由六机部在上海的一个工厂加工。
因为这次氢弹试验的爆炸威力大，核试验场原有的控制系统不能满足试验要求。核试验基地研究所室主任忻贤杰和控制研究室的技术人员，发挥了高度的积极性和创造性，自己设计、加工了灵敏可靠、省电、能远距离测控的第二代控制设备。他们废寝忘食、夜以继日地奋战10个星期，提前3个月完成了安装与调试。5月23日、24日共进行了15次全场控制系统联试，以检验该系统是否灵敏，结果全部动作正常。核试验场的工程保障任务相当繁重， 尽管原有的10多个永备工号和几十项大型效应工程可以利用，但仍需新建327项试验工程。
核试验基地于4月25日在核试验场区开设了指挥所。军内外28个参试单位的6185名技术和保障人员以及物资、设备，从4月下旬开始陆续进入现场开展准备工作。在此之前，空军的轰-6甲飞机在完成鉴定降落伞和验证航弹弹道轨迹的飞行试验后，于4月7日转场到核试验基地马兰机场，经过休整与总结，于4月17日开始空投训练。五机部624厂为空投训练生产了50枚1：2.5的训练弹。
按照计划， 九院2xx厂为这次氢弹空爆试验共准备了8枚试验弹。其中：4枚配重弹，供空军空投训练用； ２枚遥测弹， 供核试验场综合预演用； 2枚正式试验氢弹（其中1枚为备份，存放于2xx厂待命）。4枚配重弹加工完后，于5月9日全部安全运到核试验基地马兰机场。2枚遥测弹于5月20日加工完，6月2日运抵马兰机场。
1967年6月14日晚上， 抵达基地的聂帅听取了张蕴钰、张震寰、李觉、袁学凯、邓易非、陈能宽、程开甲等关于试验现场准备工作情况的汇报。16日下午，聂帅来到马兰机场，先到第九作业队的装配厂房观看了氢弹实物。陈能宽等向聂帅介绍了氢弹实物的各个部分，简要汇报了总装配的进展及装配质量。陈能宽汇报说：氢弹在总装配的过程中，每完成一道装配工序，都做过严格过细的质量检查，已完成的“扳机”与“被扳机”等部分的装配质量均合乎要求；无线电引爆控制系统也做了细致检查和调试，质量也合格。刚才在1 4时已完成氢弹的最后总装配工作。下一步将进行装伞及尾部对接，今晚2 0时前可以保证完成正式试验用氢弹的各项准备工作。随后，聂帅来到轰- 6甲飞机停机坪，登上徐克江机组的726号飞机进行检查。16日傍晚，聂帅由马兰机场乘伊尔-14飞机来到核试验现场的开屏机场，然后乘汽车到开屏村一座简陋的小屋下榻。这里离核试验现场指挥所约30公里。
6月17日4时，徐克江、张文德两个机组的人员起床后来到机场。7时整，天刚破晓，徐克江机组驾驶726号轰-6甲飞机载着氢弹起飞，向核试验场区方向飞去。飞行高度10000米，飞行速度800千米/小时。在开屏村，天刚破晓聂帅便乘汽车直奔白云岗指挥所。郑汉涛、张蕴钰、张震寰和基地其他领导也一同前往。经30公里的行程，他们到达指挥所。与此同时，全场区几千名参试人员也分别到达各参观点。大家怀着难以抑制的激动心情，翘首盼望胜利时刻的到来。
8时前，徐克江机组驾驶726号轰-6甲飞机飞到靶标上空。7时58分40秒，投弹。因为负责投弹的第一领航员心情过于紧张，影响了注意力，投弹时漏掉一个操作动作，忘记按自动投掷器，氢弹未投下。飞机拐弯飞走，徐克江机组向地面指挥员请求再一次绕圈飞行进入靶标上空投弹。得到许可后，轰-6甲飞机再次平稳地再次飞到靶标上空。在投弹前，富有娴熟技术和丰富经验的第一领航员沉着的反复测量数据，精确计算投弹诸元，对飞靶标精确瞄准。时间接近8时20分， 投弹。氢弹脱钩后， 降落伞按程序正常开伞，8时20分，氢弹在距靶心315米、距地面2960米的高度爆炸。这时，碧蓝的天空出现强烈闪光，一个巨大的火球显现在天空，把天幕背后正冉冉升起的太阳掩盖在一片辉光之中，一个自然的太阳，一个人造的太阳，两个太阳在蓝天上高挂。接着，飓风般的冲击波从爆心袭向四周，爆炸巨响震耳欲聋。随后，一朵非常壮观的蘑菇云形成。
望着眼前的壮丽景观，人们从指挥所、从各参观点都激动得鼓掌、欢呼起来。
聂帅手握电话，他和身旁的张震寰激动地凝视着天空那个人造太阳渐渐变成的巨大的蘑菇云。随后，聂帅要指挥所尽快收集速报结果。不久，试验初步结果的各种速报数据接连向指挥所传来。经专家们初步计算分析，判定氢弹爆炸试验成功了，且爆炸威力T N T当量在300万吨左右。张蕴钰立即把这一初步计算分析结果向聂帅作了汇报。
随后，聂帅签发传真电报，正式向北京报告：我国第一次氢弹（航弹）试验于今晨8时20分爆炸成功！
氢弹爆炸后，轰-6甲飞机安全返航，在核试验基地马兰机场着陆；固体火箭和取样飞机取到了放射性微粒样品；效应试验取得了大量数据。氢弹的破坏威力是巨大的，其中：距爆心投影点700米处的坦克完全被破坏，坦克内的两只狗和12只豚鼠全部死亡炭化；距爆心投影点3 . 3千米在铁轨上的火车机车（重46吨）被冲击波吹倒并位移了15米；距爆心投影点8000米开阔地面上的157只狗，当场死亡94只，余下的几天后全部死亡；距爆心投影点4800米至14000米内的3座小砖房和1栋小楼房，被冲击波完全吹散。
根据事后对多种测量数据综合分析，氢弹的爆炸威力为330万吨TNT当量。实测爆炸高度为2930米，爆心投影点距靶标方位为23.9度，距离为64.8米。