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YAL-1机载激光系统

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YAL-1 機載雷射
YAL-1A Airborne Laser unstowed.jpg
ABL飛行中
類型 機載雷射(ABL)武器系統
生產公司 波音洛克希德(雷射部分)
首次飛行 2002年7月18日
主要用戶 美國空軍
生產數量 1
发展自 波音747-400F

波音YAL-1英语Boeing YAL-1 Airborne Laser)是一個裝設於改裝的波音747-400F、功率達兆瓦級的氧碘化學激光器英语chemical oxygen iodine laser(chemical oxygen iodine laser)武器系統,可以攔截戰術彈道飛彈[1] YAL-1A 設計於2004 由美國國防部開始。[2] 最早機載雷射有過低能量雷射的原型機裝置在波音 NKC-135A機上,並於1980年代實驗中擊落許多飛彈[3] 。但由於預算縮減緣故該機於2011年取消,並於2012年2月14日飛往位於亞利桑納州土桑戴維斯-蒙森空軍基地(Davis–Monthan AFB)旁的飛機墓地封存。

概觀[编辑]

兩架波音YAL-1A擊落彈道導彈構想圖

機載雷射(ABL)並不能貫穿或擊碎目標而是加熱消弱飛彈外殼。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,並且派往兩個潛在威脅區。

最初預定2008就要服役,但是研發和成本問題拖慢計畫。目前的原型機期望在2009完成測試。[4] 測試中收集的資料將助於最終設計計畫,並希望幾年後投入實戰現役。

計畫中由MDA和空軍聯手打造兩架原型機,之後空軍接手後序研發。

對抗 ICBM 或 TBM[编辑]

YAL雷射砲塔也是全世界最大的可移動砲塔形裝置

ABL原始設計是對抗戰區彈道飛彈(TBM)。彈道飛彈飛行速度和距離都小於洲際彈道飛彈(ICBM)。 MDA最近建議ABL 可能可以對抗ICBM於它的發射上升時期。但這必須更靠近飛彈而且不能飛行在防空炮火區域。 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達成了設計目標,可以在600公里外摧毀液體燃料的ICBM。但是不幸的是根據2003年美國物理協會發表於国家导弹防御系统的報告,ICBM多數情況下使用攻擊不會超過300km[5]

攔截過程[编辑]

ABL使用紅外線感測器展開對飛彈的探索,在發現目標之後三道低功率追蹤雷射會用來協助計算飛彈的航向、速度、瞄準點以及大氣擾動。因為大氣擾動會使雷射光速偏斜,ABL有光學適應性透過補償元件來抵銷大氣擾動。主雷射炮設在機頭的多向炮塔內,可以發射3到5秒持續破壞到飛彈內部。ABL設計上不能攔截飛彈於終端、下降段、飛行段,因為雷射必須在目標數百公里內才有威力。所以發射機會只有8到12秒,勉強有兩次射擊機會。

實戰操作方式[编辑]

技術員在試驗雷射的抗干擾程度

ABL使用類似火箭的化學燃料產生雷射能量。目前每架可以攜帶發射20發的燃料,低能量發射對付小飛彈時可以發射40發,一定要降落時才能補充燃料不能用空中加油。計畫中每次出擊還要有戰機和電子干擾機護航。ABL是一種防禦性武器所以必須以8字型繞圈飛行儘量滯留於空中靠近敵軍飛彈可能上升之處。飛機燃料可以用空中加油儘量延長滯空時間。

飛彈之外的目標[编辑]

理論上,ABL可以對付飛機,巡弋飛彈,低軌道衛星(參見反衛星武器)。然而,這不是設計中的考量,能否成功還是未知。ABL的紅外線瞄準儀是設計瞄準上升段的彈道飛彈排出的熱訊號。衛星戰鬥機的熱訊號太小能否鎖定是有問題的。 科學家關切協會分析ABL潛力時表示可能可以攔截低軌道衛星只要目標鎖定系統可行的話。[6]

相對之下攻擊地面目標反而難。地面物體繁雜、地形起伏很難追蹤目標,而且大氣層密度高會折損雷射威力。地面車輛的裝甲比飛彈外殼厚得多很難用兆瓦雷射損壞。其他專案中,「先進戰術雷射」方案被設想過安裝在低空攻擊機上,藉由拉近距離解決以上問題,目前尚在實驗中。

COIL氧碘化學雷射器[编辑]

本系統最重要的就是COIL雷射,共分成六個模組,每個都和一部SUV一樣大。每個約重6,500磅(3,000公斤)。開火時,五秒鐘所發出的能量等於一個美國家庭一小時的用電量[7]

研發情形[编辑]

YAL-1 於 2004/11在愛德華茲空軍基地接受改裝
承包商拆除747機頭於Birk飛行試驗中心的系統集成實驗室改裝成雷射炮塔和溫度感應元件

本專案1996年由空軍開始 為了降低研發風險而和波音ABL小組合作。[8][9] 2001,專案轉為MDA和武獲案,宣告以實戰為研發目的。[9]

系統研發已經完成於波音整體防衛系統公司提供的飛機上,波音負責專案管理和系統整合。諾斯洛普·格魯門公司 支援研發COIL部分,洛克希德 支援研發機鼻炮塔和火控系統.[9][7]

2001年一架退役的印度航空747-200被美國空軍買下,而且卸下機翼後從Mojave機場運到愛德華空軍基地 在基地的飛行測試中心系統整合實驗室(SIL)重組完成,用於測試各種元件。[10][11] SIL 建造了第一個COIL於模擬高度環境中測試,把計畫帶到一個新階段,雷射進行了50次測試,完成了耐久性測試。由於結果完全合格所以裝入飛機。完成全套測試後,實驗室把它拆下,之後這架747-200也被報廢[11]

波音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。之後COIL雷射在2004年進行地面試射成功。YAL-1被編入愛德華空軍基地417飛行測試中隊「空中雷射綜合測試軍」。

除了COIL,本系統還包含了兩千瓦級目標鎖定照明雷射,供瞄準用。2007年3月15日,YAL-1成功於飛行中發射照明雷射,擊中目標。目標是一架NC-135E「大牛」(Big Crow)測試機;該機特別被畫上了標靶圖案供射擊。本測試證明系統有能力擊落空中目標並抵銷大氣層扭曲現象[7]

下一階段測試稱為 "替換高能雷射"(SHEL),將換上真正COIL,從用照明雷射變成用攻擊雷射射擊。在2007年,COIL已經裝上YAL-1開始本階段測試[7]

相關連結[编辑]

參考文獻[编辑]

F。Tarsha-Kurdi,T。Landes,P。Grussenmeyer,E。Smigiel,”New approach for automatic detection of buildings in airborne laser scanner data using first echo only”。Workshop of the ISPRS。Com III,Photogrammetric computer vision PCV ' 06 Bonn,Germany 20 – 22 September 2006.

外部連結[编辑]