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美國(guó)空基激光器的落幕 2012-2-27 20:44閱讀(4.15萬(wàn)) 贊(4)贊(4)贊(4)贊(4) 轉(zhuǎn)載(226) 分享(32) 評(píng)論(52) 復(fù)制地址 舉報(bào) 更多上一篇|下一篇：太空發(fā)射系統(tǒng)揭曉由于反導(dǎo)政策的轉(zhuǎn)變、預(yù)算的壓力和性能的不足，ABL/ALTB黯然退場(chǎng)，它的成績(jī)也永遠(yuǎn)定格在僅有的擊毀了2枚靶彈上 2012年2月14日美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御局發(fā)布的消息，波音公司為主承包商的美國(guó)ALTB/空基激光試驗(yàn)平臺(tái)(原ABL/空基激光器項(xiàng)目)試驗(yàn)機(jī)當(dāng)天飛往第309航空航天技術(shù)裝備維護(hù)和修理大隊(duì)(AMARG)所在的戴維斯-蒙森空軍基地，這是空基激光試驗(yàn)平臺(tái)載機(jī)波音747-400F的最后一次飛行。亞利桑納州戴維斯-蒙森空軍基地AMARG的飛機(jī)停放場(chǎng)又稱飛機(jī)墳場(chǎng)，空基激光試驗(yàn)平臺(tái)的波音747-400F載機(jī)將直接在此轉(zhuǎn)入封存，這為歷時(shí)16年之久的美國(guó)空基激光器項(xiàng)目畫上了一個(gè)并不圓滿的句號(hào)。美國(guó)早在70年代就使用NKC-135A飛機(jī)進(jìn)行了空基激光系統(tǒng)的研究 激光武器具有高指向性、高殺傷力、高速和反應(yīng)速度快以及攔截成本低的優(yōu)勢(shì)，在問(wèn)世之初就受到防務(wù)工業(yè)的廣泛關(guān)注。20世紀(jì)70年代后大功率化學(xué)激光器開(kāi)始突破大功率的瓶頸，激光武器的研制和使用日益得到重視。美軍1975年到1984年間進(jìn)行了空基激光試驗(yàn)室(ALL)項(xiàng)目的研究，修改后的NKC-135飛機(jī)攜帶波長(zhǎng)10.6微米的激光器，在試驗(yàn)中成功攔截了響尾蛇空空導(dǎo)彈和靶機(jī)，證實(shí)了空基激光器的可行性。20世紀(jì)80年代美國(guó)提出的戰(zhàn)略防御倡議(SDI，即俗稱的星球大戰(zhàn)計(jì)劃)中，最初設(shè)計(jì)也以激光武器作為天基攔截的核心。星球大戰(zhàn)計(jì)劃中還規(guī)劃了化學(xué)激光器的設(shè)計(jì)，1985年進(jìn)行的試驗(yàn)中美國(guó)空軍的中紅外先進(jìn)化學(xué)激光器(MIRACL)成功擊毀了大力神導(dǎo)彈的推進(jìn)段，證實(shí)了助推段激光攔截的可行性，星球大戰(zhàn)計(jì)劃結(jié)束后，美國(guó)空軍還曾試圖使用MIRACL的技術(shù)用于反衛(wèi)星試驗(yàn)。1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中伊朗可飛毛腿導(dǎo)彈的威脅，讓美國(guó)在加快推進(jìn)以愛(ài)國(guó)者和THAAD為核心的戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈防御的同時(shí)，同樣對(duì)空基激光器用于助推段攔截的優(yōu)越性大感興趣。20世紀(jì)90年代初美國(guó)國(guó)防部對(duì)空基激光武器進(jìn)行了全面的分析和預(yù)研，評(píng)估后選定了1.315微米的氧碘激光器。這種類型的激光器早在1977年就已經(jīng)研制出來(lái)，它的最主要優(yōu)勢(shì)是輸出功率最高同時(shí)重量尺寸目標(biāo)較小，氧碘激光器將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為激光的有效系數(shù)也較高。1990到1992年間大功率氧碘激光器取得了突破性的進(jìn)展，兆瓦級(jí)激光器已經(jīng)可望而可及。1994年白沙靶場(chǎng)的激光攔截試驗(yàn)中，證明激光器可對(duì)飛毛腿導(dǎo)彈燃料箱造成徹底的破壞。美軍的空基激光器波音747載機(jī)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 在一系列前期預(yù)研成功的鼓舞下，1996年11月美國(guó)空軍正式開(kāi)始空基激光器項(xiàng)目(ABL)，與總承包商波音公司簽訂了11億美元的合同。ABL系統(tǒng)包括載機(jī)平臺(tái)、兆瓦級(jí)高能激光武器、火力光束控制系統(tǒng)和戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)。后來(lái)并入諾思羅普格魯曼公司的TRW公司為ABL項(xiàng)目提供激光器，洛克希德馬丁公司則為ABL項(xiàng)目貢獻(xiàn)了火控系統(tǒng)、激光束控制和相關(guān)的光學(xué)系統(tǒng)，波音公司則負(fù)責(zé)研制戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)、地面支援系統(tǒng)、波音747飛機(jī)的改裝工作和各個(gè)子系統(tǒng)的整合。按照設(shè)計(jì)攜帶高能激光器的波音747飛機(jī)將飛行在12千米以上高空的、高能激光射程400千米左右，每次巡航可發(fā)射激光2040次，巡航時(shí)間超過(guò)18個(gè)小時(shí)并可通過(guò)空中加油進(jìn)一步增加?？栈す馄飨到y(tǒng)將使用機(jī)載的紅外傳感器用于最初的導(dǎo)彈探測(cè)，探測(cè)到剛剛發(fā)射的彈道導(dǎo)彈后，發(fā)射低能量的跟蹤激光光束用于測(cè)量導(dǎo)彈的彈道、速度并確定瞄準(zhǔn)點(diǎn)，還將確定大氣湍流的影響修正激光瞄準(zhǔn)點(diǎn)，最后兆瓦級(jí)激光器發(fā)射高能激光擊毀目標(biāo)。高能激光主要通過(guò)加熱彈道導(dǎo)彈殼體引起結(jié)構(gòu)變形損壞，導(dǎo)致導(dǎo)彈解體爆炸。對(duì)于一般目標(biāo)而言，交戰(zhàn)全過(guò)程約持續(xù)812秒，根據(jù)彈道導(dǎo)彈推進(jìn)劑和殼體材料強(qiáng)度不同，高能激光的照射時(shí)間也各有不同?？栈す馄鲾y帶了高達(dá)100次激光射擊的氧碘工質(zhì)，每次射擊消耗的工質(zhì)費(fèi)用不過(guò)1000美元，但可攔截各種類型的彈道導(dǎo)彈，尤其是用于對(duì)中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈的助推段攔截。它可在彈道導(dǎo)彈助推段速度較慢又存在較大加速度的情況下進(jìn)行攻擊，攻擊發(fā)生在彈道導(dǎo)彈釋放誘餌和分彈頭之前，理論上具有很高的作戰(zhàn)效能。此外空基激光器系統(tǒng)還可用于攻擊從巡航導(dǎo)彈、戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)到衛(wèi)星的各類戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)，為美國(guó)提供了對(duì)抗彈道導(dǎo)彈威脅的強(qiáng)大威懾力和對(duì)抗空中目標(biāo)的巨大潛在用途。在星球大戰(zhàn)計(jì)劃各種反導(dǎo)用激光武器無(wú)疾而終的情況下，ABL可以說(shuō)是僅存的血脈，在2009年取美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御局取消助推段攔截的KEI和中段的多攔截器(MKV)后，更是美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)防御能力大幅提升的唯一希望，不過(guò)由于諸多的技術(shù)、工程問(wèn)題和決策的變化，它最終還是走到了末路。雖然美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御局表示仍將繼續(xù)推進(jìn)高能激光武器項(xiàng)目，但未來(lái)的項(xiàng)目將以更高效的固體激光器為基礎(chǔ)，距離正式立項(xiàng)更是遙遙無(wú)期的事情了。飛行中的YAL-1A試驗(yàn)機(jī)，機(jī)體前部為激光轉(zhuǎn)塔球，提供了寬廣的設(shè)計(jì)視場(chǎng) 先進(jìn)的高能激光反導(dǎo)系統(tǒng)理論上具有很高的作戰(zhàn)能力，但系統(tǒng)也極為復(fù)雜，ABL項(xiàng)目研制過(guò)程中遇到了前所未有的技術(shù)障礙導(dǎo)致進(jìn)度不斷延期。按照美國(guó)空軍的最初計(jì)劃，ABL系統(tǒng)要在20032004年進(jìn)行首次導(dǎo)彈攔截試驗(yàn)，2006年生產(chǎn)首批3架飛機(jī)具備初始作戰(zhàn)能力，到2008年完成7架飛機(jī)的生產(chǎn)并使整個(gè)機(jī)隊(duì)具備全面作戰(zhàn)能力。ABL原計(jì)劃安裝14個(gè)高能激光器模塊，但由于激光器尺寸質(zhì)量等各方面因素的影響最終減少為6個(gè)模塊。1998年6月TRW公司設(shè)計(jì)的十萬(wàn)瓦級(jí)高能激光器模塊成功進(jìn)行了地面出光實(shí)驗(yàn)，出光時(shí)間持續(xù)了5秒，據(jù)稱輸出功率超過(guò)設(shè)計(jì)值10%，這成為ABL發(fā)展史的重要里程碑。1999年4月用于ABL火力控制和光束控制的光學(xué)主鏡片交付，用于波音747-400F飛機(jī)前端的磚塔球中。1999年6到9月美國(guó)空軍在白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)的試驗(yàn)中，證實(shí)了光束控制系統(tǒng)的性能。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)補(bǔ)償后的光斑約為未經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)墓獍叩?/5到1/20，這是美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室高能激光領(lǐng)域取得的最重大成就之一。1998年波音公司對(duì)波音747-400F飛機(jī)進(jìn)行了一系列風(fēng)洞試驗(yàn)，證明改裝后的飛機(jī)滿足ABL項(xiàng)目需求，2000年1月波音公司開(kāi)始對(duì)首架飛機(jī)進(jìn)行改造。2000年4月ABL項(xiàng)目通過(guò)了最終設(shè)計(jì)審查，并正式確認(rèn)ABL開(kāi)始轉(zhuǎn)入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)始硬件制造并組裝整個(gè)系統(tǒng)。2001年美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御局從美國(guó)空軍接手空基激光器項(xiàng)目。2002年7月18日起 YAL-1A開(kāi)始進(jìn)行適應(yīng)性飛行，但子系統(tǒng)的進(jìn)度問(wèn)題一直困擾著ABL項(xiàng)目，此時(shí)已經(jīng)裝備了紅外探測(cè)和跟蹤系統(tǒng)，但高能激光和光束控制系統(tǒng)仍未安裝。2004年10月洛克希德馬丁公司才交付了轉(zhuǎn)塔球這一空基激光器的最后一個(gè)子系統(tǒng)。2004年的另一個(gè)突破是實(shí)際使用的激光器模塊的第一次出光試驗(yàn)，6個(gè)氧碘激光器模塊并聯(lián)發(fā)射了一束激光并持續(xù)了1秒，不過(guò)這只是地面試驗(yàn)而且不是全功率射擊，達(dá)到設(shè)計(jì)需要的功率和時(shí)間仍然需要時(shí)間，還需要進(jìn)行飛行試驗(yàn)，而按原定計(jì)劃2004年ABL應(yīng)該進(jìn)行首次實(shí)際射擊試驗(yàn)。由于子系統(tǒng)的拖延，ABL項(xiàng)目研制進(jìn)度大為滯后費(fèi)用也不斷攀升，這引起了美國(guó)國(guó)會(huì)和美軍的廣泛關(guān)注。美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御局不得不在2002、2004和2005年對(duì)ABL項(xiàng)目進(jìn)行了三次重大調(diào)整，降低了ABL項(xiàng)目的目標(biāo)并延長(zhǎng)了研制時(shí)間，這不可避免的導(dǎo)致了ABL項(xiàng)目研制經(jīng)費(fèi)的進(jìn)一步超支。根據(jù)2005年調(diào)整后的計(jì)劃，ABL系統(tǒng)的第一次空中攔截試驗(yàn)已經(jīng)推遲到2008年，第二架ABL飛機(jī)的采購(gòu)將安排在2009年。2005年美國(guó)總審計(jì)署的報(bào)告指出ABL合同的預(yù)算已經(jīng)增加到36億美元。完成整個(gè)項(xiàng)目需要的研制經(jīng)費(fèi)更是一個(gè)無(wú)底洞，有分析認(rèn)為ABL項(xiàng)目總花費(fèi)將超過(guò)100億美元。美國(guó)總審計(jì)署的報(bào)告認(rèn)為，ABL項(xiàng)目進(jìn)步延期和費(fèi)用超支的主要原因是研制過(guò)程中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性估計(jì)不足，導(dǎo)致規(guī)劃設(shè)計(jì)很不合理。研制過(guò)程中樣機(jī)研制和系統(tǒng)集成過(guò)急子系統(tǒng)試驗(yàn)不充分，再加上高指標(biāo)的特殊部件和全新的軟件系統(tǒng)的研制更是耗時(shí)甚久，系統(tǒng)集成過(guò)程中子系統(tǒng)研制測(cè)試反復(fù)延期，全系統(tǒng)研制的進(jìn)度就更是雪上加霜了。2010年2月12日ALTB成功擊毀了短程彈道導(dǎo)彈靶標(biāo)，但這竟是整個(gè)項(xiàng)目?jī)H有的兩次成功 ABL系統(tǒng)研制進(jìn)度雖然不斷拖延但仍在繼續(xù)前進(jìn)，2007年3月15日YAL-1A飛機(jī)終于進(jìn)行了首次空中照射試驗(yàn)，用于跟蹤和修正的2臺(tái)千瓦級(jí)激光器照射到了作為靶標(biāo)的NC-135E飛機(jī)，初步驗(yàn)證了跟蹤、測(cè)量和補(bǔ)償大氣畸變的能力。2008年7月整套系統(tǒng)裝上飛機(jī)開(kāi)始試飛，2009年6月跟蹤了2枚Terrier-Lynx靶彈驗(yàn)證了光束控制系統(tǒng)的能力，2009年8月10日進(jìn)一步完成了探測(cè)、跟蹤、補(bǔ)償大氣畸變并使用替代高能激光模擬殺傷靶彈的試驗(yàn)，18日飛機(jī)首次實(shí)現(xiàn)了飛行中發(fā)射了兆瓦級(jí)高能激光束。2010年2月11日和12日，YAL-1A使用高能激光擊毀了兩枚液體短程彈道導(dǎo)彈。2月12日還對(duì)一枚固體彈道導(dǎo)彈進(jìn)行攔截，但由于光束失準(zhǔn)未能摧毀這枚導(dǎo)彈。2010年2月的攔截成功對(duì)整個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息，但已為時(shí)太晚。2009年4月美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)蓋茨就宣布取消第二架ABL飛機(jī)的采購(gòu)，并稱應(yīng)將項(xiàng)目退回到研究和開(kāi)發(fā)階段，ABL項(xiàng)目也在2009年改名為ALTB。蓋茨認(rèn)為ABL的性能有限而費(fèi)用過(guò)于高昂，高能激光用于洲際導(dǎo)彈助推段攔截在技術(shù)上尚不成熟。早在2003年美國(guó)物理學(xué)會(huì)(APS)對(duì)助推段攔截所做的評(píng)估報(bào)告中，就對(duì)ABL系統(tǒng)的實(shí)際效果表示懷疑。APS的評(píng)估: ABL系統(tǒng)助推段攔截朝鮮射向美國(guó)的洲際導(dǎo)彈.從圖中可以看出ABL要攔截成功，大部分情況下要深入朝鮮領(lǐng)空 根據(jù)APS的設(shè)定，ABL系統(tǒng)對(duì)助推段的固體和液體洲際彈道導(dǎo)彈殺傷距離分別為300和600千米，如果以5秒和20秒持續(xù)激光照射完成摧毀，ABL的實(shí)際飛行范圍必須極其靠近導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)。考慮到實(shí)際發(fā)展洲際彈道導(dǎo)彈威脅美國(guó)的主要是伊朗和朝鮮，結(jié)合地理位置的評(píng)估表明ABL要成功攔截朝鮮洲際導(dǎo)彈，大部分情況下要飛入朝鮮或我國(guó)東北上空，攔截伊朗洲際導(dǎo)彈時(shí)則完全在伊朗上空。對(duì)于缺乏自身防御能力的大型波音747載機(jī)來(lái)說(shuō)，深入敵國(guó)和第三國(guó)上空進(jìn)行攔截在政治上和軍事上都具有極大的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重削弱了ABL的實(shí)際價(jià)值。對(duì)于伊朗和朝鮮尚且如此，對(duì)中俄洲際導(dǎo)彈ABL的攔截能力更是鞭長(zhǎng)莫及，這使反導(dǎo)計(jì)劃的狂熱支持者也對(duì)其熱情消退。相比遠(yuǎn)程和洲際彈道導(dǎo)彈，戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈的助推段時(shí)間更短、殼體一般更厚結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高，而ABL飛機(jī)探測(cè)、跟蹤、測(cè)量和自適應(yīng)光學(xué)補(bǔ)償以及最后的射擊所需時(shí)間太長(zhǎng)，很難實(shí)際在助推段實(shí)現(xiàn)摧毀?？偠灾珹BL系統(tǒng)的性能還遠(yuǎn)不能滿足助推段攔截的需求，蓋茨的講話中認(rèn)為美國(guó)需要比現(xiàn)有氧碘化學(xué)激光器功率高20到30倍的高能激光系統(tǒng)才能滿足遠(yuǎn)距離助推段攔截的需要。 空基激光器系統(tǒng)技術(shù)上不存在無(wú)法逾越的障礙，它的技術(shù)和性能問(wèn)題都屬于持續(xù)投資可以解決的問(wèn)題。美國(guó)現(xiàn)任總統(tǒng)奧巴馬上任后，轉(zhuǎn)而決定以現(xiàn)有成熟技術(shù)為基礎(chǔ)建立一個(gè)更實(shí)用的反導(dǎo)系統(tǒng)，ABL這種高技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)完成遙遙無(wú)期而且不實(shí)用的項(xiàng)目就被打入冷宮，這給了ABL項(xiàng)目最重的一擊。公允地說(shuō)奧巴馬的決定是合理的，原有的ABL、MKV和KEI等高科技項(xiàng)目實(shí)質(zhì)是布什時(shí)代野心勃勃建立一個(gè)完全抵消中國(guó)洲際導(dǎo)彈威脅，大幅度抵消俄羅斯洲際導(dǎo)彈威脅的產(chǎn)物，不過(guò)宣傳上以伊朗和朝鮮導(dǎo)彈威脅為掩飾。以美國(guó)及其盟友的實(shí)際情況來(lái)看，中短程彈道導(dǎo)彈才是切實(shí)的威脅，而大規(guī)模的短程彈道導(dǎo)彈威脅和中等規(guī)模的中程彈道導(dǎo)彈威脅，可以通過(guò)現(xiàn)有成熟的宙斯盾反導(dǎo)系統(tǒng)和末端高層反導(dǎo)系統(tǒng)的部署和升級(jí)來(lái)解決。臆想美國(guó)與中俄的宿命對(duì)決，過(guò)多投資于防御大規(guī)模洲際導(dǎo)彈威脅的ABL等系統(tǒng)，不僅帶來(lái)外交上層出不窮的矛盾沖突，也削弱了美國(guó)防御實(shí)際彈道導(dǎo)彈威脅的能力，但這種轉(zhuǎn)變不僅將ABL工程項(xiàng)目變成了ALTB研究項(xiàng)目，也讓其地位岌岌可危。當(dāng)美國(guó)開(kāi)始大幅度削減軍費(fèi)的決定，讓總投資已經(jīng)達(dá)到50億美元但價(jià)值有限的激光反導(dǎo)項(xiàng)目黯然退幕。曾經(jīng)的美國(guó)反導(dǎo)系統(tǒng)架構(gòu)圖，如今已經(jīng)沒(méi)有了ABL/ALTB的一席之地。美國(guó)反導(dǎo)轉(zhuǎn)向更務(wù)實(shí)的發(fā)展戰(zhàn)略，SM-3和THAAD占據(jù)了更重要的地位 綜合各方面的信息，ABL系統(tǒng)的謝幕其實(shí)并不意外，意外的是它居然存活到今天。在遇到如此多問(wèn)題的情況下，ABL系統(tǒng)直至今年才正式中止，尤為突出的反映了美國(guó)對(duì)