飛象行動的行動背景
1944年6月開始，美軍的B-29從四川省成都的基地群起飛，對日本本土進行戰略轟炸。同年10月，利用攻占的塞班島、關島、提尼安島修建的基地，戰略轟炸的規模越來越大，日本的損失慘重。由於日本的技術和國力所限，完全沒有能夠對美國本土進行報復的手段。
1944年，美國對日本本土展開了史無前例的戰略大轟炸。美國空軍的B-29“超級空中堡壘”重型轟炸機不分晝夜地出入日本列島，幾乎把壹座座日本城市夷為平地。面對著濃煙四起、滿目廢墟的國土，日本軍方惱怒萬分，恨不得立即對華盛頓和紐約進行同樣的毀滅性打擊。無奈日本當時生產不出能遠渡重洋的遠程戰略轟炸機，而在東太平洋，美國海軍又擁有絕對的制海權和制空權，日本的航空母艦編隊根本無法靠近美國的西海岸。
就在日本舉國上下壹籌莫展之際，壹位名叫荒川秀俊的氣象學博士向日本軍方獻上了壹條妙計。他運用自己豐富的氣象專業知識，設計出了壹個使用超級秘密武器報復美國的驚人計劃——“飛象行動計劃”。計劃的核心內容是：研究和制造成千上萬個巨大的熱氫氣球，下面吊裝重磅燃燒彈，先在日本本土點火升空，然後借助太平洋上空穩定的東去氣流，向東飄過太平洋，到達美國的西北部地區，最後再在這些地區落地爆炸。
日軍大本營對這個富有想像力的大膽計劃大為贊賞。幾個月來壹直愁眉不展的軍事指揮官們壹致認為，這種特殊的武器是美國絕對始料不及的“秘密殺手”。如果這個計劃能夠取得成功的話，不僅可以狠狠地懲罰那些“可惡的美國佬”， 大大地出上壹口氣，而且還可能扭轉整個不利的戰局，擺脫日本長期以來的被動局面。
按照設計要求，氣球炸彈在日本點火升空後，必需達到並保持在10,058米（33,000英尺）的高度，因為只有在這個高度上，才有壹股比較穩定的東去氣流，從而借助這壹穩定風力順利飄向美國。為了解決這個技術難題，荒川秀俊博士想出了十幾種方案，逐個進行試驗。最後確定了壹種最佳方案，即在每個氣球的吊籃裏裝上30個2～7千克的沙袋，當氣球低於10,058米時，由於大氣壓力的作用，固定沙袋的螺栓自動解脫，沙袋依次脫落，氣球升高；而當飛行高度高於10,058米時，氣球氣囊的壹個閥門則會自動打開，排出部分氫氣，氣囊體積減小，浮力也減小，高度就降低。按照荒川秀俊博士的計算，如果氣球炸彈平均以193千米/小時飛行的話，那麽經過48小時後就可抵達華盛頓、俄勒岡和蒙大拿州地區上空，然後定時起爆裝置引發，燃燒彈拋下爆炸，大功即可告成。很快，荒川秀俊博士就完成了“氣球炸彈”的可行性論證和試驗，把“氣球炸彈”交給了日本當局。
為了制造這種前所未有的秘密武器，日本當局幾乎動員了全國所有的人力、物力和財力。熱氫氣球體積龐大，直徑為10多米甚至數十米，壹般的場所根本無法容納。軍方壹聲令下，日本的大部分電影院被拆去座位，成為臨時的氣球制造車間；壹些大型相撲館也被征用，用作制造氣球或儲存制作原料。由於成年男子都去當兵打仗，所以組裝氣球的“主力軍”就由婦女和孩子們來擔當，其中既有小商小販和專門制作燈籠的裱糊匠，也有中小學生、女職員、家庭主婦等，甚至連藝妓也放棄了專業加入到制作氣球炸彈的隊伍中。
熱氫氣球的主體是用紙糊起來的。但這種紙並不是普通的民用紙，而是壹種經過特殊處理的紙。這種紙在生產過程中必需經過大量成熟的辣椒根進行長時間的浸泡，強度變得相當高，日本人稱之為“糯米紙”。“糯米紙”的大量需求，使得全日本的辣椒根都被作為“軍用物資”征用，許多地方還發動中小學生四處收集居民家中的辣椒。壹時間，辣椒根成為日本國內最為緊俏的物品之壹，還掀起壹場全國性的大規模辣椒種植熱潮。
當時日本的資源已經極為匱乏，制造氣球需要的橡膠或紡織物都極為短缺，只能采用日本最原始和最古老的材料和工藝來制造氣球。日本民間有壹種源於中國的手工紙——桑皮紙，以桑樹的皮為紙漿的主要原料，紙的韌性極好。桑皮紙用柿膠（即中國的柿油）浸過之後，紙張的孔隙被封閉，且具有壹定的抗水性。中國和日本生產傳統紙折扇、遮陽傘就是這種工藝。用600條裁成壹定形狀的紙條裱糊起來，可以形成壹個10M直徑的氣球，充上氫氣後能夠提供300KG（海平面）的升力。每個氣球的吊籃裝有1枚150KG常規炸彈和2枚小型燃燒彈，有30個6磅重的沙袋。在日本本土放飛後，可以上升到10000—12000M的高度，這裏有壹股向東的高層大氣急流，穿過太平洋直到美洲大陸上空，壹旦氣球進入這股氣流，就可以以160—300KM/H的速度飛行，65—70個小時後抵達美洲上空。飛行途中，氣球的氣囊中的氫氣不斷損失，高度不斷降低。為了使氣球達到美洲大陸上空，氣球的吊籃周圍吊有30個6磅重的沙袋，當氣球的高度低於10000M時，吊籃上的氣壓計就通過壹個連動機構拋投壹個沙袋，氣球的高度又恢復到10000M以上。30個沙袋拋完後，按照計算，氣球已經達到美洲大陸上空，吊籃中由電池驅動的機構自動將炸彈投下。