隨著二戰結束前夕美國在日本投下原子彈的一聲巨響，人類進入了原子時代。二戰結束後不久，以美、蘇為首的兩個對立陣營不約而同地將研究和生產各種利用核能的武器作為軍事發展的重中之重。到了上世紀50年代，美、蘇兩國的軍備競賽已經從過去原子彈等核武器數量上的較量，發展為各種熱核武器及其運載平臺的全面較量。1955年，美國率先研製出世界上第一艘核動力潛艇“鸚鵡螺”號並正式下水試航，這是第一個利用核能為動力的武器平臺，引起世界轟動。幾年後，蘇聯推出了世界上第一艘以核反應堆為動力的“列寧”號破冰船。同時，蘇聯還邁開了更大的步子，準備把核反應堆安裝在機動性能更好的飛機上，從而生產出世界上第一架核動力飛機，這就是後來被稱為“燕子”的圖-119核動力轟炸機。
蘇聯人之所以一開始就把第一架核動力飛機的目標鎖定在大型戰略轟炸機上，首先是因為核反應堆的重量和體積較大，只有大型戰略轟炸機才能夠安裝得了這種動力裝備；其次是因為當時蘇聯在與美國的核軍備競賽中處於劣勢。蘇聯載有核武器的轟炸機在沒有可靠的海外基地進行落地加油的情況下，僅靠其機內燃油航程很難對除阿拉斯加州以外的美國本土造成實質威脅。同時，當時蘇聯可攜帶核彈頭的陸基和潛射遠程彈道導彈的數量又遠輸於美國，而一旦硏製成功大型的以核反應堆為動力的戰略轟炸機，那將極大改變這種劣勢，可以說，圖-119是專為核大戰準備的。所以蘇聯人在核動力軍艦尚未建成服役時，就開始了核動力轟炸機的研製。
1955年8月12日，在蘇聯最高領導人、著名“核迷”赫魯曉夫的授意下，蘇聯部長會議通過了有關研製一種新型的、以小型核反應堆為動力的戰略轟炸機的第1561-868號決議。然而，到了1956年年初，當美國空軍利用原有的B-36戰略轟炸機進行核動力飛行試驗的消息傳到蘇聯後，立該引起了蘇聯軍方的高度關注。為了加快核動力飛機的試驗工作，不至於落在美國人的後面，1956年3月28日，蘇聯部長會議決定先利用在成熟的在役圖-95“熊”遠程轟炸機上加裝核反應堆的路子，以加快核動力飛機的進度，降低實驗風險。
在來自軍方不斷催促的壓力下，圖波列夫很快就提出了核動力飛機設計方案。兩年後的1961年，圖波列夫成功地將一臺小型核反應堆安裝在了一架編號為7800408的圖-95M上，並於同年成功進行了首飛。為保密起見，蘇聯將這個核動力實驗機項目命名為“119”工程，這架飛機後來也被稱為圖-119“燕子”。
在1961年3月至8月的5個多月裡，圖-119核動力轟炸機先後進行了34次試飛，試飛人員在空中對圖-119進行了各種科目的測試。測試中，核反應堆的功率輸出比較穩定，各項測試基本上達到了預期的設計要求。總體上說，圖-119核動力轟炸機在設計上是成功的，但它沒有能夠完全有效地解決小型核反應堆的核反應控制、散熱和核輻射等問題。
但是，由於軍事科技的迅猛發展，加之圖-119的造價昂貴，蘇聯這架飛機貴到美軍都說買不起（3億美元，1961年幣值，按購買力折算，當時一架造價相當於現在的200億人民幣，當時美國軍方官員瞭解到這個價格，覺得美軍都買不起，實在太貴了），這使核動力轟炸機成了名副其實的“雞肋”。隨著彈道導彈技術等相關軍事科技的成熟和運用，美、蘇兩個軍事強國都將發展核打擊力量的重點從遠程轟炸機轉向了遠程彈道導彈。此時，就算是圖-119核動力轟炸機能夠很快研製成功並大量裝備部隊、勉強去執行轟炸任務了也多半隻能是“有去無回”。因此，隨著時代的發展，圖-119這樣的核動力轟炸機已完全失去了原來期望的價值。
1969年，蘇聯唯一的一架圖-119核動力轟炸機在進行了60多次飛行試驗後被勒令停飛入庫。自此，為期十多年，耗費了巨大的人力、物力和財力的蘇聯核動力轟炸機項目正式宣告下馬。
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