歷時近16年之久的機載激光器計劃 資料圖

 

 據(jù)國外媒體報道，美國防部正計劃為高空長航時無人機裝備結(jié)構(gòu)緊湊的電能激光器，用以擊落彈道導(dǎo)彈。從上世紀(jì)90年代開始，美軍正式啟動了機載激光器（ABL）計劃，旨在以改裝的波音747飛機為平臺，裝備兆瓦級的化學(xué)氧碘激光器，實現(xiàn)助推段導(dǎo)彈防御。奧巴馬政府上臺后經(jīng)過評估，認(rèn)為ABL計劃存在技術(shù)難度大、研制經(jīng)費上漲以及進度不斷延遲等一系列風(fēng)險，于2012年取消了該研制計劃。盡管如此，美軍仍不舍激光反導(dǎo)這一作戰(zhàn)概念的潛在優(yōu)勢，孜孜探索更加可行的激光反導(dǎo)方案。

 

機載激光武器用于反導(dǎo)的探索由來已久

 

幾十年來，美國對助推段導(dǎo)彈防御的探求可謂“情有獨鐘”。究其主要原因是助推段飛行的彈道導(dǎo)彈速度較慢、導(dǎo)彈尾焰紅外特征信號強，易被探測和攔截，并且擊落的導(dǎo)彈殘骸碎片都落在敵國境內(nèi)，不會給防御方帶來任何的附帶損傷。但是，助推段防御的發(fā)展難度極大，首先需要在極短的時間內(nèi)進行有效預(yù)警、探測；另外，還需要在敵方導(dǎo)彈發(fā)射點周邊部署攔截武器實施攔截，做到這兩點無論從技術(shù)上，還是從戰(zhàn)術(shù)上都是很難實現(xiàn)的。

 

機載激光武器作為新概念武器，在導(dǎo)彈防御攔截作戰(zhàn)方面具有巨大理論優(yōu)勢：一是反應(yīng)速度快。由于激光以光速傳播，速度非?？欤瑥募す馄鞒隹趥鬏?shù)侥繕?biāo)的時間可以不計，可在短時間內(nèi)對不同方向的多個來襲目標(biāo)實施連續(xù)打擊。因此機載激光武器非常適合攔截快速運動、機動性強或突然出現(xiàn)的目標(biāo)。二是使用成本低。高能激光器每次射擊持續(xù)的時間為3-5秒，每次射擊所耗費的化學(xué)燃料為1000美元，即便射擊40次摧毀一枚導(dǎo)彈，總計成本也就約40000美元，遠(yuǎn)低于一枚造價動則上百萬美元的反導(dǎo)導(dǎo)彈的價格。三是打擊精度高。激光武器能將能量匯聚成很細(xì)的光束準(zhǔn)確地對準(zhǔn)某一方向射出，從而可選擇殺傷來襲目標(biāo)群中的某一目標(biāo)或射中目標(biāo)上某一部位，而對其他目標(biāo)或周圍環(huán)境無附加損害或污染。

 

美國空軍早在20世紀(jì)70年代就開展了利用機載高能激光武器攔截導(dǎo)彈的研究。1983年7月25日，美空軍曾用安裝在NKC-135型波音-707噴氣式客機上的激光武器擊毀了從A-7型“海盜式”戰(zhàn)斗轟炸機上發(fā)射的5枚“響尾蛇”空空導(dǎo)彈。1992年，美國防部戰(zhàn)略防御計劃局提出了機載激光器計劃，旨在研制能夠攔截和摧毀助推段的敵方戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的激光武器。1994年，美空軍飛利浦實驗室與洛克威爾和波音公司牽頭的兩個小組簽訂了2100萬美元的合同，對機載激光武器系統(tǒng)進行概念設(shè)計。

 

美軍的機載激光器計劃于1996年11月正式啟動。機載激光器系統(tǒng)是以改型的波音747-400F飛機作為發(fā)射平臺（代號YAL-1A），以產(chǎn)生高能激光的化學(xué)氧碘激光器為核心，配置跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和光束控制與發(fā)射系統(tǒng)，利用激光作為能量直接毀傷目標(biāo)或使之失效的定向能武器。按照美國軍方最初的計劃，機載激光器系統(tǒng)應(yīng)于2003年底、2004年初進行首次導(dǎo)彈攔截試驗；2006年生產(chǎn)出首批3架ABL飛機，具備初始作戰(zhàn)能力；2008年生產(chǎn)出7架ABL飛機，具備全面作戰(zhàn)能力。

 

一度“步步為贏”的機載激光器計劃

 

進入21世紀(jì)，小布什政府推動的導(dǎo)彈防御戰(zhàn)車呈現(xiàn)出高歌猛進之勢，ABL計劃也隨之取得了多項“步步為贏”的進展，一度令美國軍政界對其發(fā)展充滿期待。早在2000年4月，美國國防部會同空軍、彈道導(dǎo)彈防御局及有關(guān)研制單位，對機載激光器計劃進行了最終的設(shè)計審查，認(rèn)為其技術(shù)風(fēng)險可以接受，并正式確定了機載激光器系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)架。

 

2002年7月至12月，第一架機載激光器樣機YAL-1A進行了數(shù)次適航飛行試驗，檢驗經(jīng)過改造后飛機的性能。2004年11月，兆瓦級化學(xué)激光器通過了地面發(fā)射試驗，即“第一束光試驗”。同年12月，YAL-1A載機安裝機載激光器光束控制系統(tǒng)后，在愛德華茲空軍基地進行了“首次飛行試驗”。2007年8月23日，載有激光器的波音-747飛機完成飛行測試。試驗表明，該飛機機載系統(tǒng)能完成攔截彈道導(dǎo)彈的所有任務(wù)，五角大樓導(dǎo)彈防御局長、空軍中將亨利 奧貝林稱該試驗是機載激光器計劃中的“關(guān)鍵里程碑”。2008年9月7日，安裝在飛機上的兆瓦級“化學(xué)氧碘激光器”首次出光，出光時間僅為幾分之一秒。同年11月26日，安裝在載機上的“化學(xué)氧碘激光器”在地面上通過光束控制系統(tǒng)和安裝在飛機頭部的炮塔首次發(fā)射激光。

 

2009年是ABL計劃“無限風(fēng)光”的一年，同時也是該計劃接近尾聲的一年。這一年2月12日，美國導(dǎo)彈防御局載機上安裝的兆瓦級高能“化學(xué)氧碘激光器”成功進行了多次長時間出光，每次發(fā)出殺傷激光束的時間長達(dá)3秒。此后，該機將繼續(xù)進行一系列地面試驗，逐步達(dá)到摧毀助推段彈道導(dǎo)彈所需要的激光束能量水平，為2009年底即將進行的首次導(dǎo)彈武器攔截試驗鋪平道路。4月21日，一架搭載了波控/火控系統(tǒng)和高能量激光器的波音747-400F飛機在愛德華茲空軍基地完成了功能檢查飛行。這架飛機已經(jīng)確認(rèn)為適航，預(yù)計導(dǎo)彈攔截演示將在年內(nèi)進行。波音公司副總裁兼ABL項目主任邁克爾 瑞恩表示，“隨著ABL計劃回到飛行階段，我們將會對ABL系統(tǒng)所能提供的前所未有的速度、流動性、精度和殺傷力進行演示。”8月10日，美國波音公司及其工業(yè)伙伴和美國導(dǎo)彈防御局合作，對機載激光器（ABL）進行了首次飛行中的模擬攔截試驗，用替代型高能激光對一枚帶有試驗設(shè)備的靶彈進行了模擬攔截。這次試驗對ABL計劃來說可謂又一“重要里程碑”。

 

在取得上述一系列成功的背后，美國在機載激光項目上也付出了巨大代價。自ABL項目啟動以來，其費用一漲再漲，直至項目終止僅僅制造了一架用于試驗的原型機，但投入的經(jīng)費幾乎接近原計劃（約11億美元）的5倍。而按照美國政府問責(zé)辦公室2009年初的評估，若按原定計劃完成ABL的研發(fā)，項目最終總費用將超過80億美元。不僅如此，根據(jù)美國軍方的預(yù)測，ABL投產(chǎn)后的采購單價也將高達(dá)10-15億美元。屆時在美國空軍最昂貴武器裝備排名榜中，ABL將僅次于B-2A“幽靈”隱身轟炸機（單價超過20億美元）而位居第二。

 

ABL項目終止或為后續(xù)計劃換來新生

 

經(jīng)過多年努力，ABL計劃面臨的眾多技術(shù)難題正逐步得到解決，然而ABL項目取得的這些成就并沒能改變自身的命運，從2010年起該項目就逐漸開始走下坡路，直至2011年12月被美國國防部下令終止。2010年3月，美國政府問責(zé)辦公室（GAO）發(fā)布的評估報告稱，ABL所涉及的七項關(guān)鍵技術(shù)沒有一項是完全成熟的。

 

ABL所采用的是化學(xué)氧-碘激光器（COIL），與先前美國研究的其他類型激光器相比，具備效率高（可達(dá)40%）、輸出功率強（可達(dá)兆瓦級）、技術(shù)相對最為成熟等優(yōu)點，但同時也存在眾多技術(shù)缺陷，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大笨重，只有波音747之類的大型飛機才能搭載；每次出擊均需專門補充激光化學(xué)燃料（約14噸），使用維護繁瑣復(fù)雜，費用居高不下；化學(xué)燃料易燃、劇毒、有腐蝕性，并且需向外排出有害廢氣，危及飛機和機組人員安全等。這導(dǎo)致目前技術(shù)條件下要將ABL投入實戰(zhàn)部署仍面臨相當(dāng)多的困難。

 

另外，ABL載機是由民用波音747貨機改裝而來，機體龐大，速度慢，機動性差，各種目標(biāo)信號特征明顯，因而在自身防護上存在先天不足。然而，由于ABL進行反導(dǎo)作戰(zhàn)時的實際攔截距離有限（理想情況下對固體和液體燃料導(dǎo)彈的最大射程分別為300千米和600千米，實際遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到），加上敵方導(dǎo)彈發(fā)射地點通常距邊界有一定縱深，要充分發(fā)揮自身作戰(zhàn)效能必須盡可能靠前部署，而各種遠(yuǎn)程甚至超遠(yuǎn)程空空/地空導(dǎo)彈現(xiàn)已大量裝備使用，因此一旦ABL投入戰(zhàn)場，其生存力將會面臨嚴(yán)峻考驗。

 

2012年2月14日，名噪一時的美國ABL“機載激光器”項目原型機YAL-1A（一架經(jīng)過特別改裝的波音747-400F運輸機）在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地完成了最后一次告別飛行。此次謝幕飛行之后，專家們拆除了這架飛機上的特種設(shè)備，運載平臺靜靜地停放在有“飛機墓地”之稱的第309航空航天技術(shù)裝備維護和修理大隊（AMARG）所在地。從此，歷時近16年、總耗資超過50億美元的ABL項目最終畫上句號。盡管ABL項目已經(jīng)被終止，但通過實施該項目，美國在激光器技術(shù)、能源制備和光束控制等領(lǐng)域均取得了很大進展，這為其新型機載激光器的研發(fā)打下了堅實基礎(chǔ)。

 

 

近年來，美國導(dǎo)彈防御局一直在尋求可由高空無人機攜帶的新一代機載激光器。據(jù)澳大利亞每日航天網(wǎng)近日報道，盡管無人機載激光反導(dǎo)計劃目前已經(jīng)有所更新，但技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)挑戰(zhàn)仍然存在。美導(dǎo)彈防御局局長、海軍中將詹姆斯 敘林稱，這一次導(dǎo)彈防御局將采取“漸進、分步和以知識為基礎(chǔ)的方式”。為降低風(fēng)險，目前在地面試驗中所用的激光器功率為150千瓦級的電能激光。直到2018年-2019年，導(dǎo)彈防御局再開始備選方案審查，到時將選取最有前景的技術(shù)。然后，“低功率激光驗證器”大約將在2021年試飛。

 

美國戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心激光專家和倡導(dǎo)者馬克 岡辛格爾稱，用于裝備激光的無人機的技術(shù)將在五年時間內(nèi)進行研發(fā)。最重要的一點可能是，導(dǎo)彈防御局的概念不是美國空軍機載激光器的回歸。“其概念是要將無人機和定向能兩方面成熟的軍事技術(shù)進行結(jié)合，創(chuàng)造一個具有兩方面優(yōu)勢的新型武器系統(tǒng)。”