YAL—1A

YAL-1A是美國波音公司、洛克希德·馬丁公司和諾斯羅普·格魯門公司在波音747-400F基礎(chǔ)上共同研制的激光攻擊飛機(jī)，擬作為美國彈道導(dǎo)彈防御體系中的一種助推段攔截裝備，用于摧毀處于助推段的彈道導(dǎo)彈。

YAL-1A是美國波音公司、洛克希德·馬丁公司和諾斯羅普·格魯門公司在波音747-400F基礎(chǔ)上共同研制的激光攻擊飛機(jī)，擬作為美國彈道導(dǎo)彈防御體系中的一種助推段攔截裝備，用于摧毀處于助推段的彈道導(dǎo)彈。美國空軍編號(hào)AL-1A，目前處于驗(yàn)證階段，驗(yàn)證機(jī)編號(hào)YAL-1A。項(xiàng)目名稱原為“機(jī)載激光器”（ABL）。2009年10月開始改稱為“機(jī)載激光試驗(yàn)臺(tái)”（ALTB）。

波音公司為總承包商，負(fù)責(zé)制定建造機(jī)載激光武器的總體方案，并研發(fā)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和其他一系列相關(guān)的機(jī)載系統(tǒng)，安裝激光武器部件，改裝飛機(jī)平臺(tái)和集成各個(gè)分系統(tǒng)。諾斯羅普·格魯門公司提供高能殺傷用激光器。洛克希德·馬丁公司提供光束控制/火力控制系統(tǒng)。

美國空軍要求該機(jī)能夠在12km高空以定向能摧毀距離超過320km處正在進(jìn)行助推段飛行的敵方彈道導(dǎo)彈。1996年11月12日訂購了首架原型機(jī)YAL-1A。在TRW公司（今諾斯羅普·格魯門公司空間技術(shù)分部）對激光射擊和導(dǎo)彈追蹤系統(tǒng)進(jìn)行成功測試后，該項(xiàng)目于1998年6月26日得到正式批準(zhǔn)。YAL-1A改裝工作于1999年8月10日開始，同年12月12日在波音公司埃夫雷特工廠出廠，2000年1月6日首飛。2000年1月21日交給波音公司威奇塔工廠安裝加強(qiáng)地板，并進(jìn)行改進(jìn)以在機(jī)首安裝激光器轉(zhuǎn)塔。2001年5月該項(xiàng)目通過了關(guān)鍵設(shè)計(jì)評審。2001年10月，項(xiàng)目管理權(quán)由美國空軍轉(zhuǎn)移至美國國防部導(dǎo)彈防御局（MDA）。在威奇塔工廠完成160萬工時(shí)的改裝工作后，該機(jī)于2002年7月18日再次飛行，同年12月19日轉(zhuǎn)場至位于加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地。當(dāng)時(shí)計(jì)劃測試該饑攔截各類導(dǎo)彈的能力，其高潮將是2003年9月在加州范登堡空軍基地進(jìn)行攔截彈道導(dǎo)彈的驗(yàn)證。但由于預(yù)算限制、技術(shù)問題和項(xiàng)目優(yōu)先權(quán)調(diào)整等原因，該進(jìn)度表被屢屢推遲。

在轉(zhuǎn)場愛德華茲空軍基地之前，波音公司已在威奇塔對YAL-1A進(jìn)行了飛機(jī)性能和系統(tǒng)運(yùn)行的短期評估。最初的評估顯示安裝在前機(jī)身上方的主動(dòng)測距系統(tǒng)吊艙支撐架受振動(dòng)和橫向加速度影響較大，試飛顯示這一問題嚴(yán)重到需要先拆除該系統(tǒng)并重新設(shè)計(jì)。因此，YAL-1A在完成3次飛行后即拆除了該系統(tǒng)，改進(jìn)設(shè)計(jì)后再重新加裝。2004年該機(jī)又加裝了與戰(zhàn)場管理系統(tǒng)集成為一體的BC/FC系統(tǒng)。2004年12月3日，YAL-1A重返飛行。

至2005年4月，該機(jī)為測試BC/FC系統(tǒng)和獲得飛行認(rèn)證進(jìn)行了約20次試飛。2005年8月，該機(jī)再次停飛以進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。2006年6月，該機(jī)利用代用激光器進(jìn)行了一系列測試，以校核光束瞄準(zhǔn)設(shè)備的配置合理性，后安裝了跟蹤照射激光器（TILL）和信標(biāo)照射激光器（BILL）。此后，該機(jī)在愛德華茲基地的試驗(yàn)試飛最初由美國空軍第452飛行測試中隊(duì)完成，后來移交給第417飛行測試中隊(duì)。在2006年12月進(jìn)行的試飛中，該機(jī)利用BILL和TILL對NKC-135E靶機(jī)進(jìn)行了瞄準(zhǔn)跟蹤。2007年3月15日在太平洋上空進(jìn)行了首次目標(biāo)捕獲測試，同年7月13日測試了系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)能力，成功補(bǔ)償了大氣干擾，并利用殺傷用激光器的替代激光器瞄準(zhǔn)了NKC-135E靶機(jī)。

波音公司在其系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)室（SIL）中，利用波音747機(jī)身“鐵鳥”臺(tái)完成了激光組件的初步地面試驗(yàn)。2003年12月4日，殺傷用激光器的首批原料——16654L（4400gal，美）過氧化氫——運(yùn)抵愛德華茲基地。2004年11月10日，由6個(gè)模塊組成的高能殺傷用激光器首次集成發(fā)光。2005年12月15日，SIL宣布成功完成了測試。此后對該殺傷用激光器進(jìn)行了重新裝配，2007年年底開始在YAL-1A安裝和集成該激光器。

2008年9月7日成功完成了殺傷用激光器在載機(jī)上的首次地面試射，這標(biāo)志著ABL項(xiàng)目的殺傷用激光器安裝與集成工作已全面、成功地完成。

2008年11月24日至25日，YAL-1A在地面首次實(shí)現(xiàn)了利用機(jī)上的BC/FC系統(tǒng)控制殺傷用高能激光器發(fā)射激光束。2009年2月12日，機(jī)上的高能殺傷用激光器成功進(jìn)行了多次長時(shí)間出光，每次發(fā)射殺傷激光束的時(shí)間可持續(xù)3s，標(biāo)志著該系統(tǒng)具備了反復(fù)和長時(shí)間的出光能力。該機(jī)將繼續(xù)進(jìn)行一系列地面試驗(yàn)，逐步達(dá)到摧毀助推段彈道導(dǎo)彈所需的激光束能量水平，并計(jì)劃在2009年8月進(jìn)行全系統(tǒng)、全交戰(zhàn)過程的攔截試飛。屆時(shí)，該機(jī)將實(shí)際攔截一枚彈道導(dǎo)彈靶標(biāo)。但這一計(jì)劃沒有實(shí)現(xiàn)。截至2009年12月，攔截試飛已被推遲到2010年年初進(jìn)行。

第2架YAL-1A飛機(jī)的設(shè)計(jì)工作在2004年年初就已經(jīng)開始，但MDA始終沒有確認(rèn)訂購。如果波音747-400F停產(chǎn)，后續(xù)的反彈道導(dǎo)彈激光攻擊飛機(jī)將可能以波音747-8F為平臺(tái)，該機(jī)型能為激光燃料提供更大的存儲(chǔ)空間。

美國空軍最初計(jì)劃購買7架AL-1A，但可能會(huì)最終限制在2架。1997年估計(jì)包括1架概念驗(yàn)證機(jī)、1架工程研制型飛機(jī)（兩者最終將升級為生產(chǎn)型飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)）和5架生產(chǎn)型飛機(jī)的項(xiàng)目總費(fèi)用為50億美元。1996年簽訂的初期項(xiàng)目定義和風(fēng)險(xiǎn)降低合同總金額為11億美元。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)

YAL-1A以波音747-400F為平臺(tái)。機(jī)身上裝有6個(gè)紅外搜索與跟蹤（IRST）傳感器，可探測助推段彈道導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的熱量。前機(jī)身上方安裝有以CO₂激光器為基礎(chǔ)的主動(dòng)測距系統(tǒng)，其激光輻射波長為11.16μm，用于測量飛機(jī)到每枚已被IRST跟蹤的彈道導(dǎo)彈的距離。機(jī)上安裝了兆瓦級的化學(xué)氧碘激光器（COIL）和千瓦級的固態(tài)激光器（TILL與BILL）。其中TILL為摻鐿釔鋁石榴石（Yb-YAG）激光器，用于照射彈道導(dǎo)彈以建立連續(xù)的精確跟蹤，并確定瞄準(zhǔn)點(diǎn)；BILL為摻釹釔鋁石榴石（Nd-YAG）激光器，用于照射導(dǎo)彈并接收返回光束，測量大氣湍流對激光束造成的畸變，使BC/FC系統(tǒng)能夠通過自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對殺傷激光束進(jìn)行補(bǔ)償，確保殺傷激光束能夠聚焦到目標(biāo)瞄準(zhǔn)點(diǎn)。最后，由COIL發(fā)射高能激光束攻擊彈道導(dǎo)彈。瞄準(zhǔn)點(diǎn)選擇為助推段彈道導(dǎo)彈外殼受壓最大的區(qū)域（燃料箱段），通過破壞其結(jié)構(gòu)完整性來使彈道導(dǎo)彈失效。在一次出航中，殺傷用激光器可發(fā)射20～40次。該機(jī)設(shè)計(jì)在12192m（40000ft）高度作戰(zhàn)，可在此高度連續(xù)待機(jī)飛行6h。飛機(jī)的作戰(zhàn)過程由機(jī)上作戰(zhàn)管理系統(tǒng)控制，BC/FC系統(tǒng)是作戰(zhàn)管理系統(tǒng)的一部分。為防止激光器排放的熱廢氣破壞機(jī)體結(jié)構(gòu)，機(jī)身上的一些區(qū)域使用了鈦合金。COIL的6個(gè)模塊布置在飛機(jī)尾部，其前方是燃料區(qū)。前部為駕駛艙和任務(wù)人員艙，通過隔板與燃料區(qū)分隔。飛機(jī)由2人駕駛，通常有4名專業(yè)任務(wù)人員，即任務(wù)指揮官、空中監(jiān)視軍官、武器系統(tǒng)操作員和特殊裝備操作員。飛機(jī)前艙后部有為任務(wù)團(tuán)隊(duì)提供的分別獨(dú)立的控制臺(tái)。執(zhí)行長航時(shí)任務(wù)時(shí)，可增加機(jī)組人員數(shù)量。endprint