波音公司YAL-1(英文:Boeing YAL-1 Airborne Laser)是一個裝設(shè)于改裝的波音747-400F、功率達(dá)兆瓦級的氧碘化學(xué)激光器(chemical oxygen iodine laser)武器系統(tǒng),可以攔截戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈。YAL-1A 設(shè)計于2004 由美國國防部開始。最早機載激光有過低能量激光的原型機設(shè)備在波音 NKC-135A機上,并于1980年代實驗中擊落許多導(dǎo)彈。
簡介
機載激光(ABL)并不能貫穿或擊碎目標(biāo)而是加熱消弱導(dǎo)彈外殼。使其在高速飛行的壓力下無法承受而自行瓦解。如果驗證成功,第一批就有七架ABL 747將建造,并且派往兩個潛在威脅區(qū)。
最初預(yù)定2008就要服役,但是彈研發(fā)和成本問題拖慢計劃。目前的原型機期望在2009完成測試。測試中收集的數(shù)據(jù)將助于最終設(shè)計計劃,并希望幾年后投入實戰(zhàn)現(xiàn)役。
計劃中由MDA和空軍聯(lián)手打造兩架原型機,之后空軍接手后序研發(fā)。
對抗 ICBM 或 TBM
ABL原始設(shè)計是對抗戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈(TBM)。彈道導(dǎo)彈飛行速度和距離都小于洲際彈道導(dǎo)彈(ICBM)。 MDA最近建議ABL 可能可以對抗ICBM于它的發(fā)射上升時期。但這必須更靠近導(dǎo)彈而且不能飛行在防空炮火區(qū)域。液體燃料的ICBM外殼更薄而且推升時段比TBM更長,也許更容易摧毀。
也許ABL達(dá)成了設(shè)計目標(biāo),可以在600公里外摧毀液體燃料的ICBM。但是不幸的是根據(jù)2003年美國物理協(xié)會發(fā)表于國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的報告,ICBM多數(shù)情況下使用攻擊不會超過300km
攔截過程
ABL使用紅外線傳感器展開對導(dǎo)彈的探索,在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)之后三道低功率追蹤激光會用來協(xié)助計算導(dǎo)彈的航向、速度、瞄準(zhǔn)點以及大氣擾動。因為大氣擾動會使激光光速偏斜,ABL有光學(xué)適應(yīng)性通過補償組件來抵銷大氣擾動。主激光炮設(shè)在機頭的多向炮塔內(nèi),可以發(fā)射3到5秒持續(xù)破壞到導(dǎo)彈內(nèi)部。ABL設(shè)計上不能攔截導(dǎo)彈于終端、下降段、飛行段,因為激光必須在目標(biāo)數(shù)百公里內(nèi)才有威力。所以發(fā)射機會只有8到12秒,勉強有兩次射擊機會。
實戰(zhàn)操作方式
ABL使用類似火箭的化學(xué)燃料產(chǎn)生激光能量。目前每架可以攜帶發(fā)射20發(fā)的燃料,低能量發(fā)射對付小導(dǎo)彈時可以發(fā)射40發(fā),一定要降落時才能補充燃料不能用空中加油。計劃中每次出擊還要有戰(zhàn)機和電子戰(zhàn)飛機護航。ABL是一種防御性武器所以必須以8字體繞圈飛行盡量滯留于空中靠近敵軍導(dǎo)彈可能上升之處。飛機燃料可以用空中加油盡量延長滯空時間。
導(dǎo)彈之外的目標(biāo)
理論上,ABL可以對付飛機,巡航導(dǎo)彈,低軌道衛(wèi)星(參見反衛(wèi)星武器)。然而,這不是設(shè)計中的考量,能否成功還是未知。ABL的紅外線瞄準(zhǔn)儀是設(shè)計瞄準(zhǔn)上升段的彈道導(dǎo)彈排出的熱信號。衛(wèi)星和戰(zhàn)斗機的熱信號太小能否鎖定是有問題的。科學(xué)家關(guān)切協(xié)會分析ABL潛力時表示可能可以攔截低軌道衛(wèi)星只要目標(biāo)鎖定系統(tǒng)可行的話。
相對之下攻擊地面目標(biāo)反而難。地面物體繁雜、地形起伏很難追蹤目標(biāo),而且大氣層密度高會折損激光威力。地面車輛的裝甲比導(dǎo)彈外殼厚得多很難用兆瓦激光損壞。其他項目中,“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光”方案被設(shè)想過安裝在低空強擊機上,借由拉近距離解決以上問題,目前尚在實驗中。
COIL氧碘化學(xué)激光器
本系統(tǒng)最重要的就是COIL激光,共分成六個模塊,每個都和一部 SUV一樣大。每個約重6,500磅(3,000公斤)。開火時,五秒鐘所發(fā)出的能量等于一個美國家庭一小時的用電量。
研發(fā)情形
本項目1996年由空軍開始 為了降低研發(fā)風(fēng)險而和波音公司ABL小組合作。 2001,項目轉(zhuǎn)為MDA和武獲案,聲明以實戰(zhàn)為研發(fā)目的。
系統(tǒng)研發(fā)已經(jīng)完成于波音整體防衛(wèi)系統(tǒng)公司提供的飛機上,波音負(fù)責(zé)項目管理和系統(tǒng)集成。諾斯洛普·格魯門公司 支持研發(fā)COIL部分,洛克希德·馬丁公司 支持研發(fā)機鼻炮塔和火控系統(tǒng)。
2001年一架退役的印度航空747-200被美國空軍買下,而且卸下機翼后從Mojave機場運到愛德華空軍基地 在基地的 飛行測試中心系統(tǒng)集成實驗室(SIL)重組完成,用于測試各種組件。
SIL 建造了第一個COIL于模擬高度環(huán)境中測試,把計劃帶到一個新階段,激光進(jìn)行了50次測試,完成了耐久性測試。由于結(jié)果完全合格所以裝入飛機。完成全套測試后,實驗室把它拆下,之后這架747-200也被報廢。
波音公司2002年改裝了一架747-400F,2002年7月18日在波音堪薩斯州的威奇托廠首飛。之后COIL激光在2004年進(jìn)行地面試射成功。 YAL-1被編入愛德華空軍基地417飛行測試中隊“空中激光綜合測試軍”。除了COIL,本系統(tǒng)還包含了兩千瓦級目標(biāo)鎖定照明激光,供瞄準(zhǔn)用。2007年3月15日,
YAL-1成功于飛行中發(fā)射照明激光,擊中目標(biāo)。目標(biāo)是一架NC-135E“大牛”(Big Crow)測試機;該機特別被畫上了標(biāo)靶圖案供射擊。本測試證明系統(tǒng)有能力擊落空中目標(biāo)并抵銷大氣層扭曲現(xiàn)象。下一階段測試稱為 "替換武漢高能激光設(shè)備制造有限公司"(SHEL),將換上真正COIL,從用照明激光變成用攻擊激光射擊。在2007年,COIL已經(jīng)裝上YAL-1開始本階段測試。
參考資料 >