历时近16年之久的机载激光器计划

 

　　据国外媒体报道，美国防部正计划为高空长航时无人机装备结构紧凑的电能激光器，用以击落弹道导弹。从上世纪90年代开始，美军正式启动了机载激光器(ABL)计划，旨在以改装的波音747飞机为平台，装备兆瓦级的化学氧碘激光器，实现助推段导弹防御。奥巴马政府上台后经过评估，认为ABL计划存在技术难度大、研制经费上涨以及进度不断延迟等一系列风险，于2012年取消了该研制计划。尽管如此，美军仍不舍激光反导这一作战概念的潜在优势，孜孜探索更加可行的激光反导方案。

 

　　机载激光武器用于反导的探索由来已久

 

　　几十年来，美国对助推段导弹防御的探求可谓“情有独钟”。究其主要原因是助推段飞行的弹道导弹速度较慢、导弹尾焰红外特征信号强，易被探测和拦截，并且击落的导弹残骸碎片都落在敌国境内，不会给防御方带来任何的附带损伤。但是，助推段防御的发展难度极大，首先需要在极短的时间内进行有效预警、探测;另外，还需要在敌方导弹发射点周边部署拦截武器实施拦截，做到这两点无论从技术上，还是从战术上都是很难实现的。

 

　　机载激光武器作为新概念武器，在导弹防御拦截作战方面具有巨大理论优势：一是反应速度快。由于激光以光速传播，速度非常快，从激光器出口传输到目标的时间可以不计，可在短时间内对不同方向的多个来袭目标实施连续打击。因此机载激光武器非常适合拦截快速运动、机动性强或突然出现的目标。二是使用成本低。高能激光器每次射击持续的时间为3-5秒，每次射击所耗费的化学燃料为1000美元，即便射击40次摧毁一枚导弹，总计成本也就约40000美元，远低于一枚造价动则上百万美元的反导导弹的价格。三是打击精度高。激光武器能将能量汇聚成很细的光束准确地对准某一方向射出，从而可选择杀伤来袭目标群中的某一目标或射中目标上某一部位，而对其他目标或周围环境无附加损害或污染。

 

　　美国空军早在20世纪70年代就开展了利用机载高能激光武器拦截导弹的研究。1983年7月25日，美空军曾用安装在NKC-135型波音-707喷气式客机上的激光武器击毁了从A-7型“海盗式”战斗轰炸机上发射的5枚“响尾蛇”空空导弹。1992年，美国防部战略防御计划局提出了机载激光器计划，旨在研制能够拦截和摧毁助推段的敌方战术弹道导弹的激光武器。1994年，美空军飞利浦实验室与洛克威尔和波音公司牵头的两个小组签订了2100万美元的合同，对机载激光武器系统进行概念设计。

 

　　美军的机载激光器计划于1996年11月正式启动。机载激光器系统是以改型的波音747-400F飞机作为发射平台(代号YAL-1A)，以产生高能激光的化学氧碘激光器为核心，配置跟踪瞄准系统和光束控制与发射系统，利用激光作为能量直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。按照美国军方最初的计划，机载激光器系统应于2003年底、2004年初进行首次导弹拦截试验;2006年生产出首批3架ABL飞机，具备初始作战能力;2008年生产出7架ABL飞机，具备全面作战能力。

 

　　一度“步步为赢”的机载激光器计划

 

　　进入21世纪，小布什政府推动的导弹防御战车呈现出高歌猛进之势，ABL计划也随之取得了多项“步步为赢”的进展，一度令美国军政界对其发展充满期待。早在2000年4月，美国国防部会同空军、弹道导弹防御局及有关研制单位，对机载激光器计划进行了最终的设计审查，认为其技术风险可以接受，并正式确定了机载激光器系统的设计构架。

 

　　2002年7月至12月，第一架机载激光器样机YAL-1A进行了数次适航飞行试验，检验经过改造后飞机的性能。2004年11月，兆瓦级化学激光器通过了地面发射试验，即“第一束光试验”。同年12月，YAL-1A载机安装机载激光器光束控制系统后，在爱德华兹空军基地进行了“首次飞行试验”。2007年8月23日，载有激光器的波音-747飞机完成飞行测试。试验表明，该飞机机载系统能完成拦截弹道导弹的所有任务，五角大楼导弹防御局长、空军中将亨利 奥贝林称该试验是机载激光器计划中的“关键里程碑”。2008年9月7日，安装在飞机上的兆瓦级“化学氧碘激光器”首次出光，出光时间仅为几分之一秒。同年11月26日，安装在载机上的“化学氧碘激光器”在地面上通过光束控制系统和安装在飞机头部的炮塔首次发射激光。

 

　　2009年是ABL计划“无限风光”的一年，同时也是该计划接近尾声的一年。这一年2月12日，美国导弹防御局载机上安装的兆瓦级高能“化学氧碘激光器”成功进行了多次长时间出光，每次发出杀伤激光束的时间长达3秒。此后，该机将继续进行一系列地面试验，逐步达到摧毁助推段弹道导弹所需要的激光束能量水平，为2009年底即将进行的首次导弹武器拦截试验铺平道路。4月21日，一架搭载了波控/火控系统和高能量激光器的波音747-400F飞机在爱德华兹空军基地完成了功能检查飞行。这架飞机已经确认为适航，预计导弹拦截演示将在年内进行。波音公司副总裁兼ABL项目主任迈克尔 瑞恩表示，“随着ABL计划回到飞行阶段，我们将会对ABL系统所能提供的前所未有的速度、流动性、精度和杀伤力进行演示。”8月10日，美国波音公司及其工业伙伴和美国导弹防御局合作，对机载激光器(ABL)进行了首次飞行中的模拟拦截试验，用替代型高能激光对一枚带有试验设备的靶弹进行了模拟拦截。这次试验对ABL计划来说可谓又一“重要里程碑”。

 

　　在取得上述一系列成功的背后，美国在机载激光项目上也付出了巨大代价。自ABL项目启动以来，其费用一涨再涨，直至项目终止仅仅制造了一架用于试验的原型机，但投入的经费几乎接近原计划(约11亿美元)的5倍。而按照美国政府问责办公室2009年初的评估，若按原定计划完成ABL的研发，项目最终总费用将超过80亿美元。不仅如此，根据美国军方的预测，ABL投产后的采购单价也将高达10-15亿美元。届时在美国空军最昂贵武器装备排名榜中，ABL将仅次于B-2A“幽灵”隐身轰炸机(单价超过20亿美元)而位居第二。

 

　　ABL项目终止或为后续计划换来新生

 

　　经过多年努力，ABL计划面临的众多技术难题正逐步得到解决，然而ABL项目取得的这些成就并没能改变自身的命运，从2010年起该项目就逐渐开始走下坡路，直至2011年12月被美国国防部下令终止。2010年3月，美国政府问责办公室(GAO)发布的评估报告称，ABL所涉及的七项关键技术没有一项是完全成熟的。

 

　　ABL所采用的是化学氧-碘激光器(COIL)，与先前美国研究的其他类型激光器相比，具备效率高(可达40%)、输出功率强(可达兆瓦级)、技术相对最为成熟等优点，但同时也存在众多技术缺陷，包括系统结构复杂、庞大笨重，只有波音747之类的大型飞机才能搭载;每次出击均需专门补充激光化学燃料(约14吨)，使用维护繁琐复杂，费用居高不下;化学燃料易燃、剧毒、有腐蚀性，并且需向外排出有害废气，危及飞机和机组人员安全等。这导致目前技术条件下要将ABL投入实战部署仍面临相当多的困难。

 

　　另外，ABL载机是由民用波音747货机改装而来，机体庞大，速度慢，机动性差，各种目标信号特征明显，因而在自身防护上存在先天不足。然而，由于ABL进行反导作战时的实际拦截距离有限(理想情况下对固体和液体燃料导弹的最大射程分别为300千米和600千米，实际远远没有达到)，加上敌方导弹发射地点通常距边界有一定纵深，要充分发挥自身作战效能必须尽可能靠前部署，而各种远程甚至超远程空空/地空导弹现已大量装备使用，因此一旦ABL投入战场，其生存力将会面临严峻考验。

 

　　2012年2月14日，名噪一时的美国ABL“机载激光器”项目原型机YAL-1A(一架经过特别改装的波音747-400F运输机)在加利福尼亚州爱德华兹空军基地完成了最后一次告别飞行。此次谢幕飞行之后，专家们拆除了这架飞机上的特种设备，运载平台静静地停放在有“飞机墓地”之称的第309航空航天技术装备维护和修理大队(AMARG)所在地。从此，历时近16年、总耗资超过50亿美元的ABL项目最终画上句号。尽管ABL项目已经被终止，但通过实施该项目，美国在激光器技术、能源制备和光束控制等领域均取得了很大进展，这为其新型机载激光器的研发打下了坚实基础。

 

　　近年来，美国导弹防御局一直在寻求可由高空无人机携带的新一代机载激光器。据澳大利亚每日航天网近日报道，尽管无人机载激光反导计划目前已经有所更新，但技术和战术挑战仍然存在。美导弹防御局局长、海军中将詹姆斯 叙林称，这一次导弹防御局将采取“渐进、分步和以知识为基础的方式”。为降低风险，目前在地面试验中所用的激光器功率为150千瓦级的电能激光。直到2018年-2019年，导弹防御局再开始备选方案审查，到时将选取最有前景的技术。然后，“低功率激光验证器”大约将在2021年试飞。

 

　　美国战略与预算评估中心激光专家和倡导者马克 冈辛格尔称，用于装备激光的无人机的技术将在五年时间内进行研发。最重要的一点可能是，导弹防御局的概念不是美国空军机载激光器的回归。“其概念是要将无人机和定向能两方面成熟的军事技术进行结合，创造一个具有两方面优势的新型武器系统。”