波音YAL-1(英文: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雷射器(chemical oxygen iodine laser)武器系統,可以攔截戰術彈道飛彈。YAL-1A 設計於2004 由美國國防部開始。最早機載雷射有過低能量雷射的原型機設備在波音 NKC-135A機上,並於1980年代實驗中擊落許多飛彈。
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簡介
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,但是彈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。 測試中收集的數據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
ABL原始設計是對抗戰術彈道飛彈(TBM)。彈道飛彈飛行速度和距離都小於洲際飛彈(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國家飛彈防禦系統的報告,ICBM多數情況下使用攻擊不會超過300km
攔截過程
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有光學適應性通過補償組件來抵銷大氣擾動。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
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
理論上,ABL可以對付飛機,巡航飛彈,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信號。衛星和戰鬥機的熱信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。
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。其他項目中,“先進戰術雷射”方案被構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
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 。
研發情形
本項目1996年由空軍開始 為了降低研發風險而和波音ABL小組合作。 2001,項目轉為MDA和武獲案,聲明以實戰為研發目的。
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,波音負責項目管理和系統集成。諾斯洛普·格魯門公司 支持研發COIL部分,洛克希德 支持研發機鼻炮塔和火控系統。
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繫統集成實驗室(SIL)重組完成,用於測試各種組件。
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。
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成功于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。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。