美軍(jun) ABL激光戰機

　機載激光

美國空軍(jun) 第一架機載激光武器以波音747-400F為(wei) 平台，隸屬於(yu) 美國空軍(jun) 愛德華茲(zi) 空軍(jun) 基地，編號00-0001。由導彈防禦局(MDA)、美國空軍(jun) 與(yu) 波音公司、洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普·格魯曼公司合作研製。該飛機裝載了功率強大的高能COlL化學激光器，用於(yu) 摧毀處於(yu) 助推段的彈道導彈。

機載激光器係統的主要部件是：傳(chuan) 感器係統(被動紅外傳(chuan) 感器)；高能激光器裝置(COIL化學激光器)i瞄準與(yu) 跟蹤係統(光束控製)。激光器主要有5 部，即主動測距係統激光器(ARS)、跟蹤照明激光器(TILL)、信標照明激光器(BILL)、替代高能激光器(SHEL)和高能COlL化學激光器。 主動測距係統激光器是一部低功率CO2激光器，其作用是捕獲目標，測量ABL飛機到靶目標的距離。跟蹤照明激光器是一部低功率二極管泵浦的固體(ti) 激光器(solid laser)，作 用是跟蹤靶目標，利用反饋到機載激光飛機傳(chuan) 感器上的光信號計算目標的速度、高度和方向。信標照明激光器是一部低功率二極管泵浦固體(ti) 激光器(solid laser)，它是激光束控製 係統的一部分，能夠將高能激光聚焦到達目標上。替代高能激光器也是一部低功率激光器，用於(yu) 模擬高能激光的作戰特性，主要用於(yu) 試驗。高能COlL化學激光器 能夠產(chan) 生兆瓦級殺傷(shang) 激光，由6個(ge) 模塊組成，每個(ge) 重約918千克，預定射程為(wei) 400千米。

機載激光係統的作戰使用

ABL係統利用被動紅外傳(chuan) 感器探測目標，用CO2激光照射目標，建立起粗跟蹤。然後跟蹤照明激光器將激光對準照射到導彈上，隨後引導信標激光和殺傷(shang) 主 光束。信標照明激光束對殺傷(shang) 光束所要經過的大氣路徑進行測量，收集飛機與(yu) 目標之間的大氣信息。殺傷(shang) 光束在信標照明激光到達目標並返回後發射。自適應光學係 統根據信標照明激光收集到的信息進行大氣補償(chang) 。與(yu) 此同時，高能COlL化學激光器係統向助推段彈道導彈發射波長1.3微米的殺傷(shang) 激光束，以摧毀目標。除執 行探測、跟蹤和摧毀助推段飛行的彈道導彈這個(ge) 主要任務之外，目前考慮可能執行的任務包括攔截地空導彈、空空導彈和來襲飛機：攔截高空和低空飛行的巡航導彈 等目標；跟蹤被擊落目標碎片，以便為(wei) 末段防禦係統提供信息和為(wei) 友軍(jun) 提供告警，提高飛行高度和加長空中巡邏時間，用作通信中繼節點，使敵方衛星暫時喪(sang) 失功 能：圖像監控等等。

NKC-135A激光武器試驗飛機
 

機載激光項目曆經10多年的發展，取得了一係列重大成就。

2002年，在ABL飛機上安裝了飛行轉塔、控製計算機、火力，光束控製輕質主鏡、滿足飛行重量要求的激光模塊等硬件，完成了飛機的改裝工作。到了 2004年11月，ABL係統的高能激光器進行了首次發射，並取得成功，被稱為(wei) “第一光”。12月，ABL飛機在安裝了火力，光束控製係統後完成了“第— 飛”。

隨後的2005年，兆瓦級COlL激光器成功地完成了它在該年度的所有關(guan) 鍵階段測試，證明了它能在足夠遠的距離上保持足夠的能量以摧毀處於(yu) 助推段的彈道導彈能力。

2006年，ABL項目完成了跟蹤照明激光器和信標照明激光器的地麵和空中低功率發射試驗，激光光學試驗。

2007年，ABL飛機首次在飛行試驗中向機載目標發射了跟蹤激光，並收到了目標跟蹤數據。在該年度內(nei) 還完成了低功率階段的全部試驗，並開始在ABL飛機平台上進行激光器集成。

2008年，ABL武器係統的所有主要部件，包括作戰管理係統，激光部件以及光束／火控係統均安裝完成，並進入活化試驗階段。

2009年4月，波音公司和美國導彈防禦局已經開始了ABL整個(ge) 武器係統的飛行試驗。4月21日，飛機完成了整個(ge) 武器係統的功能檢查飛行試驗，並對飛 機的適航性作了檢驗。至8月份，ABL飛機又先後成功進行了幾次低功率激光束目標瞄準與(yu) 跟蹤試驗。原定於(yu) 2009年秋季進行的空中殺傷(shang) 攔截試驗推遲至 2010年初。

2010年1月10日，ABL飛機在加利福尼亞(ya) 海軍(jun) 空戰中心武器分部對安裝有導彈替代遠程目標裝置(MARTI)的靶目標進行了捕獲、跟蹤，交戰演示 試驗。此次試驗幾乎與(yu) 中國陸基中段反導試驗同時進行。試驗表明，ABL係統已可以成功捕獲、跟蹤並擊中高速目標。試驗獲取的數據為(wei) 2月份進行的空中殺傷(shang) 攔 截試驗做好準備。2月3日，ABL飛機首次成功擊毀了一枚固體(ti) 燃料火箭。2月11日，ABL飛機從(cong) 愛德華茲(zi) 空軍(jun) 基地起飛，在幾秒鍾內(nei) 便捕獲了一枚從(cong) 海上機 動平台發射的液體(ti) 燃料短程彈道導彈，隨後發射高能激光將其擊毀，整個(ge) 交戰過程不到2分鍾。在同一小時內(nei) ，ABL飛機還跟蹤並射擊了另一枚從(cong) 聖尼古拉斯島發 射的固體(ti) 燃料火箭(與(yu) 2月3日試驗中的靶目標相同)，但機載激光器在目標被摧毀前自行關(guan) 閉{據報道是由於(yu) 係統出現異常)。此次試驗是ABL飛機首次成功擊 中彈道導彈目標，標誌著該項目達到了一個(ge) 新的裏程碑。美國導彈防禦局指出，激光反導武器的測試成功，表明美軍(jun) 有能力同時打擊多個(ge) 敵方發射的彈道導彈，而 且，與(yu) 陸基和海基反導武器相比，ABL係統的性價(jia) 比更高。在今後一年內(nei) ，導彈防禦局計劃在年底前繼續進行一係列攔截試驗，試圖降低ABL係統的風險並拓展 其作戰能力。

從(cong) ABL的試驗曆程來看，該計劃已經進入到武器集成試驗階段並取得了重大進展。盡管如此，該項目仍然飽受爭(zheng) 議，麵臨(lin) 資金和技術兩(liang) 方麵的挑戰。總審計局 (GAO)認為(wei) ：激光器技術，導彈跟蹤技術，大氣補償(chang) 技術、傳(chuan) 輸光學器件技術、光學鍍膜技術、抖動控製技術和高能激光束管理技術是ABL麵臨(lin) 的7 項關(guan) 鍵技術，但目前還沒有一項技術是完全成熟的。其中，高功率光束管理最接近成熟，但從(cong) 未在實戰環境中經受考驗。光束抖動控製技術也接近成熟，但該技術的 風險相當高。此外，ABL的初始設計已經完成，但設計的穩定性還未最終確定下來，因此，待原型機的初始性能完全確定下來之後才能啟動第二架飛機的研究。

由於(yu) ABL計劃研製周期長，耗資巨大、技術難度高，因而一直存在反對的聲音。現任國防部長認為(wei) ABL長期的試驗努力幾乎沒有得到什麽(me) 效果，甚至開始懷疑其到底能不能實現。總統和國防部長已經要求暫停ABL作為(wei) 作戰項目，國會(hui) 也堅持政 府關(guan) 於(yu) 導彈防禦方麵的總體(ti) 戰略和對ABL項目的建議。美國2010財年國防預算中也已取消第二架ABL係統計劃資金。ABL項目的支持者為(wei) 了項目前景將不 得不與(yu) 奧巴馬政府進行抗爭(zheng) 。因此，首次空中殺傷(shang) 攔截試驗被認為(wei) 是一個(ge) 關(guan) 鍵點，這關(guan) 係到ABL的未來。現在，試驗已經取得成功，MDA將根據已取得的研究成 果來確定ABL的初始性能，根據ABL一些可用技術、資金、時間和管理能力等來考慮能否研製出具有一定作戰效能和合適的ABL係統，但已暫時放棄第二架飛 機的研製工作。因為(wei) 一套完整的具備作戰能力的ABL係統還需要獨特的後勤支持設備，比如戰區內(nei) 的燃料製備、存儲(chu) 、運輸設施，地麵支持需求等。由此可 見，ABL的部署、作戰使用概念還不健全，MDA將對這些需求和概念進行全麵而充分的分析評估。在隨後的計劃中，ABL係統多年研究獲取的成果將會(hui) 被用於(yu) 研製可負擔且具備作戰效能的武器，第一架ABL原型機將作為(wei) 測試平台，即被用作科學研究。

　　綜上所述，ABL計劃已經持續了近15年，耗資超過50億(yi) 美元，某些技術雖已取得突破，但問題尚未完全解決(jue) ，項目前景堪憂。為(wei) 了擺脫全球金融危 機的影響，一些部門極力挽救ABL計劃，三大承包商出於(yu) 技術應用和利益方麵的考慮，都在努力爭(zheng) 取資金，為(wei) 各自的高能激光器、戰場管理，光束／火控係統尋找 好的出路。總之，2010年年初的空中殺傷(shang) 攔截試驗雖已取得成功，但ABL反導係統在短期內(nei) 還不能擔當起美國彈道導彈防禦的重任。

　　“先進戰術激光”係統(ATL)

“先進戰術激光”(ATL)是一個(ge) 美國國防部先進概念技術演示(ACTD)項目，由美國國防部特種作戰司令部《SoCoM)資助，耗資2億(yi) 美元，波音 公司為(wei) 主承包商。係統以V－22、CH－53或C－130等飛機為(wei) 平台，主要用於(yu) 防禦巡航導彈，精確打擊地麵目標。任務重點是空地作戰，在城市或郊區環境 中開展或執法行動，可實施致命性或非致命性精確打擊。

ATL係統安裝的是高功率COIL激光器，總重約6噸，其輸出功率為(wei) 百千瓦級，激光作用距離為(wei) 5～10千米，作戰高度為(wei) 0～1500米，可進行 5～10次發射。作戰過程中，激光器從(cong) 飛機腹部的一個(ge) 直徑為(wei) 127厘米的小孔向地麵目標發射直徑10厘米的激光束且能夠控製對目標的破壞程度。#p#分頁標題#e#

波音公司於(yu) 上世紀90年代開始研發ATL概念，於(yu) 1999年完成了封閉式20千瓦COIL激光器原型機的論證，並於(yu) 2002年獲得武器係統研發合 同，ATL被列入國防部先進概念技術演示計劃。2006年1月，波音公司接收了一架C-130H，對該飛機進行必要改裝，用於(yu) 攜帶高能化學激光器以及作戰 管理／光束控製子係統。2006年9月，高功率ColL激光器進行了首次地麵發射試驗。10月，波音公司在經過改裝的C-130H運輸機上安裝了一台 50瓦的低功率固態激光器作為(wei) 替代品，並進行了跟蹤地麵固定和移動目標的飛行試驗。2007年7月，高功率COlL激光器在柯特蘭(lan) 空軍(jun) 基地的戴維斯先進激 光設施中進行了實驗室試驗，在超過50次的發射中驗證了其可靠性。12月，激光器模塊被安裝到了C－130H飛機上。2008年5月，C-130H飛機上 的高能激光器首次發射，展示了穩定的作戰能力。8月，C－130H飛機通過其光束控製係統發射了高能化學激光，完成了ATL整個(ge) 武器係統的首輪地麵測試。 2009年6月13日，ATL飛機首次在飛行中成功發射大功率激光波束，燒毀了一個(ge) 地麵假目標。9月19日，ATL係統在白沙導彈靶場又一次成功擊中地麵 機動目標，在目標上燒出了一個(ge) 孔洞。這次試驗成功驗證了ATL瞄準和攻擊地麵機動目標的能力。

機載激光器成功進行助推段攔截試驗，但前景依舊灰暗。

2010年2月，美國導彈防禦局先後進行了3次機載激光器(ABL)致命性成功地攔截試驗，其中2次分別成功攔截了位於(yu) 助推段的固體(ti) 燃料氣象火箭和液 體(ti) 燃料近程彈道導彈。攔截試驗安排在美國穆古角海軍(jun) 航空作戰中心武器分邵位於(yu) 加利福尼亞(ya) 中部海岸以外的海上靶場進行。首次試驗是在2010年2月 3日，ABL成功攔截了一枚固體(ti) 燃料的“獵狗一黑雁”氣象火箭(即安裝“獵狗”助推器的“黑雁”氣象火箭)。之所以選擇“獵狗·黑雁”氣象火箭作為(wei) 目標， 是因為(wei) 這種火箭能夠較好地模擬國外較低成本固體(ti) 燃料彈道導彈的威脅。2月11日，ABL先後進行了2次攔截試驗，其過程如下：太平洋標準時間20點44 分，一枚近程彈道導彈由海上機動發射平台發射，數秒後，機載激光器機載傳(chuan) 感器便探測到尚在助推段的導彈，並使用低能激光跟蹤目標，隨後，機載激光器對目標 進行了為(wei) 時1秒鍾的低能激光照射，用以對大氣擾動進行測量和補償(chang) 。最後，機栽激光器發射器發射兆瓦級的高能激光，對目標導彈進行照射，直至其關(guan) 鍵結構失 效。當導彈被摧毀時，其火箭發動機仍處在工作。在不到1小時之後，一枚“獵狗一黑雁”氣象，足箭由聖尼古拉斯島發射升空，但這次攔截中，ABL發生光束 “禾校準”的故障，目標並未被摧毀，試驗僅(jin) 取得部分成功。在攔截試驗中，高能激光對液體(ti) 燃料導彈的殺傷(shang) 能力超出了預計。激光停留在目標上的時間幾乎隻有預 計時間的一半，就完成了對目標的毀傷(shang) 。相對而言，高能激光對付固體(ti) 燃料導彈時，其照射時間要長一些。目前分析人員仍在調查第三次攔截試驗中“光速未校準” 故障的原因。盡管在第三次攔截中，目標未被摧毀，但導彈防禦局的官員認為(wei) ，基本試驗目標都已經達到，即ABL能夠用於(yu) 打擊助推段的導彈，具備在一次任務中 與(yu) 多個(ge) 目標交戰的能力。

盡管激光試驗取得了絕大部分的成功，但機載激光器的未來卻依舊灰暗。2009年，國防部長蓋茨堅決(jue) 壓製了製造全新機載激光係統樣機的請求，並批評了類 似係統。蓋茨對議員說，如果機載激光器要沿著伊朗的邊界飛行，以擊落伊朗尚處於(yu) 助推段的導彈話，那麽(me) 需要配備10～20架ABL飛機，每架價(jia) 格將達到15 億(yi) 美元，每架ABL飛機的使用費用達到1億(yi) 美元。2010年的2次試驗共花費3000萬(wan) 美元，雖然美國防部擁有足夠的資金至少再進行3次類似的試驗，但卻 未有任何明確的時間表進行進一步的試驗。此外，該計劃的管理權也將很快從(cong) 導彈防禦局轉移到國防部國防研究與(yu) 工程的主管那裏，對此，前國防部官女認為(wei) ，這種 動向意味著機載激光器計劃行將“死亡”，它未來的作用將僅(jin) 限於(yu) 探索使定向能武器易於(yu) 生產(chan) 和降低成本的方法，當然，ABL計劃中所獲得的技術成果，如光學係 統、波束控製係統等，也將連福於(yu) 其他定能能武器計劃。

　　ATL的試驗曆程表明，它有可能成為(wei) 先於(yu) ABL部署的激光武器。盡管如此，ATL仍然麵臨(lin) 一些局限和技術挑戰(1)ATL的殺傷(shang) 目標主要是油罐車，普 通車輛。通信節點等戰術目標，而這些目標在采取隱蔽、反射激光束等對抗措施後，高能激光打擊效果將大打折扣。同時，ATL也受通視距離，大氣環境等條件影 響比較嚴(yan) 重。(2)ATL的應用目的是實施精確打擊，盡量減少附帶損傷(shang) ，因此光束抖動控製、功率控製等技術至關(guan) 重要。(3)ATL未來應用於(yu) 戰場還是普通 的治安行動還沒有清晰界定，它將被劃分為(wei) 非致命武器還是致命武器目前沒有相關(guan) 標準，國際社會(hui) 也沒有相關(guan) 法律來規範此類武器的使用。這表明，ATL的作戰使用概念有待進一步規範和完善。綜上所述，按照目前的研究進度，ATL將很快進入采辦階段，之後的ATL研究將主要根據武器效用試驗，研究激光束的控製、在大氣中的傳(chuan) 播，反對抗措施、附帶損傷(shang) 情況等