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| YAL-1 空中レーザー | |
|---|---|
 飛行中のABL航空機 | |
| 一般情報 | |
| タイプ | 空中レーザー（ABL）弾道ミサイル防衛兵器システム |
| メーカー | ボーイング |
| 状態 | キャンセル |
| プライマリユーザー | アメリカ空軍 |
| 建造数 | 1 |
| シリアル | 00-0001 |
| 歴史 | |
| 初飛行 | 2002年7月18日 |
| 引退 | 2014年9月25日 |
| 開発元 | ボーイング747-400F |
| 運命 | 廃棄 |
ボーイングYAL-1 空中レーザーテストベッドは、メガワットクラスの化学酸素ヨウ素レーザー（COIL）を内部に搭載した改造ボーイング747-400Fでした。これは主に、ブースト段階で戦術弾道ミサイル（TBM）を破壊するミサイル防衛システムとしての実現可能性をテストするために設計されました。この航空機は2004年に米国国防総省によってYAL-1Aと指定されました。[1]
低出力レーザーを搭載したYAL-1は、2007年に空中目標に向けて飛行中の試験発射が行われた。[2] 高エネルギーレーザーは2010年1月に試験目標を迎撃するために使用され、[3]翌月には2発の試験ミサイルの破壊に成功した。[4]この計画への資金は2010年に削減され、2011年12月に計画は中止された。 [5] 2012年2月14日に最終飛行を行い、アリゾナ州ツーソン近郊のデイビスモンサン空軍基地に向かい、第309航空宇宙整備再生グループが運営する「廃棄場」に保管された。使用可能な部品がすべて取り外された後、2014年9月に最終的に解体された。
発達
起源
空中レーザー研究所は、ボーイングNKC-135Aに搭載された低出力の試作機であった。1980年代に実施されたテストで数発のミサイルを撃墜した。[6]
空中レーザープログラムは、 1996年に米国空軍によって開始され、ボーイング社のABLチームに製品定義リスク削減契約が授与されました。[7] [8] 2001年に、このプログラムは米国ミサイル防衛局（MDA）に移管され、調達プログラムに変更されました。[8]
システムの開発は請負業者のチームによって行われていた。ボーイング・ディフェンス・スペース・セキュリティ社は航空機、管理チーム、システム統合プロセスを提供した。ノースロップ・グラマン社はCOILを供給し、ロッキード・マーティン社は機首砲塔と射撃管制システムを供給した。[8] [9]
2001年、引退したエア・インディアの747-200が空軍に買収され、主翼を外した状態でモハベ空港からエドワーズ空軍基地にトラックで運ばれ、そこで機体はエドワーズ空軍基地のバーク飛行試験センターにあるシステム統合研究所（SIL）の建物に組み込まれ、さまざまな部品の適合チェックと試験に使用された。[10] [11] SILは主に模擬運用高度でCOILを試験するために製造され、プログラムのその段階でレーザーは50回以上作動し、実際の運用交戦を代表するレーザー照射時間を達成した。これらの試験により、システムは実際の航空機に統合できるほど十分に適格とされた。試験の完了後、研究所は解体され、747-200の胴体は取り外された。[11]
この航空機は、ボーイング エバレット工場で747-400F貨物機として製造され、製造者シリアル番号は30201、胴体ライン番号は 1238 でした。この航空機は 2000 年 1 月 6 日に初飛行しました。[引用が必要]その後すぐに、カンザス州ウィチタのボーイング ディフェンス、スペース & セキュリティに引き渡され、軍事用途への初期改造が行われました。この航空機は 2002 年 7 月 18 日に再び飛行しました。[引用が必要]化学酸素ヨウ素レーザー(COIL)の地上テストの結果、2004 年に発射に成功しました。YAL-1 は、エドワーズ空軍基地の第 417 飛行テスト飛行隊空中レーザー複合テスト部隊に配属されました。[引用が必要]
テスト
COIL のほかに、このシステムにはターゲット追跡用の 2 基のキロワット級ターゲット イルミネーター レーザーも含まれていました。2007 年 3 月 15 日、YAL-1 は飛行中にこのレーザーを発射し、ターゲットに命中しました。ターゲットは、胴体に「看板」ターゲットを特別に改造したNC-135E ビッグ クロウテスト機でした。このテストにより、空中のターゲットを追跡し、大気の歪みを測定および補正するシステムの能力が検証されました。[9]
テストプログラムの次の段階では、COILの代わりとなる「代替高エネルギーレーザー」（SHEL）が使用され、標的の照射から模擬兵器の発射への移行が実証された。COILシステムは航空機に搭載され、2008年7月までに地上テストが行われていた。[12]
2009年4月6日の記者会見で、ロバート・ゲーツ国防長官は計画されていた2機目のABL航空機のキャンセルを勧告し、このプログラムは研究開発の取り組みに戻るべきだと述べた。「ABLプログラムは、費用面と技術面で大きな問題を抱えており、このプログラムの提案された運用上の役割は非常に疑問である」とゲーツ長官は勧告の中で述べた。[13]
2009年6月6日、カリフォルニア沖で試験発射が行われた。[14]当時、新型空中レーザー航空機は試験が成功すれば2013年までに運用可能になると予想されていた。2009年8月13日、YAL-1の最初の飛行試験は、計器付き試験ミサイルへのSHELの発射に成功して最高潮に達した。[15]
2009年8月18日、機体に搭載された高エネルギーレーザーが初めて飛行中に発射された。YAL-1はエドワーズ空軍基地から離陸し、カリフォルニア高地砂漠上空を飛行中に高エネルギーレーザーを発射した。レーザーは機内に搭載された熱量計に照射され、熱量を捕捉してその出力を測定した。[16]
2010年1月、高エネルギーレーザーは飛行中に使用され、試験用ミサイル代替距離目標計器（MARTI）をブースト飛行段階で迎撃したが、破壊はされなかった。[3] 2010年2月11日、中央カリフォルニア沖のポイント・ムグ海軍航空戦センター兵器部門海上射撃場で行われた試験で、このシステムは液体燃料ブースト弾道ミサイルの破壊に成功した。最初のミサイルが破壊されてから1時間も経たないうちに、MDAの発表によると、2番目のミサイル（固体燃料設計）が「正常に交戦」したものの破壊されず、すべての試験基準が満たされた。MDAの発表では、ABLが8日前に飛行中の同一の固体燃料ミサイルを破壊したことも言及されていた。[17]この試験は、指向性エネルギーシステムが飛行のどの段階でも弾道ミサイルを破壊した初めてのケースであった。後に、2月11日の最初の交戦ではミサイルを破壊するのに予想より50%短い滞在時間しか必要としなかったと報告され、1時間も経たないうちに行われた固体燃料ミサイルへの2回目の交戦は「ビームの不整合」の問題のため、ミサイルを破壊する前に短縮しなければならなかった。[18] [19]
キャンセル
ゲーツ国防長官は、プログラムコンセプトの実現性に関する基本的な懸念を次のように要約した。
ティアハートさん、国防総省でこの計画が実戦配備されるべき、あるいは配備されるだろうと考えている人を私は知りません。現実には、発射地点から少しでも遠くまで到達して発射するには、現在飛行機に搭載されている化学レーザーの20～30倍の威力を持つレーザーが必要です。ですから、現時点では、ABLはイランの国境内で軌道に乗って、ブースト段階でそのレーザーを使ってミサイルを撃墜しようとする必要があります。そして、これを実戦配備するなら、747機を10～20機、1機あたり15億ドル、年間1億ドルの運用が必要になります。そして、私が知る限り、これが実行可能な構想だと考えている軍人はいません。[20]
空軍は2010年に空中レーザーの追加予算を要求しなかった。空軍参謀総長シュワルツは、このシステムは「運用可能なものではない」と述べた。[21] [22]
2011年12月、このプロジェクトは16年の開発期間と50億ドル以上の費用を経て終了すると報じられた。[23] [24]現在の形態では、防護されていない旅客機に搭載された比較的低出力のレーザーは実用的でも防御可能な兵器でもないかもしれないが、YAL-1テストベッドは、射程距離と出力が向上した空中搭載型エネルギー兵器が、迎撃が非常に困難な弾道ミサイルやロケットを破壊するもう1つの実行可能な手段になり得ることを証明したと考えられている。2012年2月12日、YAL-1は最後の飛行を行い、アリゾナ州デイビスモンサン空軍基地に着陸し、そこで309航空宇宙整備再生グループが運営する「ボーンヤード」に保管され、 2014年9月に使用可能な部品がすべて取り外された後、最終的に解体された。[25] [26]
2013年時点では、YAL-1の教訓を生かして、改造されたジェット旅客機の高度制限を超えて飛行できる無人戦闘航空機にレーザーミサイル防衛システムを搭載する研究が進行中であった。 [27]
2015 年までに、ミサイル防衛局は高高度 UAV にレーザーを配備する取り組みを開始した。化学燃料を搭載した有人ジェット機が高度 40,000 フィート (12 km) を飛行し、ブースト段階のミサイルに向けて「数十 km」の範囲からメガワットのレーザーを発射するのではなく、新しいコンセプトでは、電気レーザーを搭載した無人航空機が高度 65,000 フィート (20 km) を飛行し、防空網に対する生存性を確保するために「数百 km」離れた可能性のあるターゲットに同じ出力レベルを発射するという構想だった。ABL のレーザーは 1 kW を生成するのに 55 kg (121 ポンド) 必要だったが、MDA はこれを kW あたり 2～5 kg (4.4～11.0 ポンド)、合計 1 メガワットあたり 5,000 ポンド (2,300 kg) に減らしたいと考えていた。乗員の休憩と化学燃料の補給を必要とするABLとは異なり、電気レーザーは燃料から発生する電力だけで発射できるため、空中給油機能を備えたUAVはほぼ無尽蔵の耐久性と武装を備えることができる。「低電力デモンストレーター」は2021年頃に飛行する予定だった。[28]十分な性能を備えたプラットフォームで必要な電力レベルに到達することが困難だったため、MDAはこのコンセプトを追求しないことを選択した。[29]
デザイン
コイル
システムの心臓部はCOILで、相互接続された6つのモジュールで構成され、各モジュールはSUVほどの大きさでした。各モジュールの重量は約6,500ポンド（3,000kg）でした。レーザーを発射すると、5秒間のバーストで、典型的なアメリカの家庭に1時間以上電力を供給できるほどのエネルギーが消費されました。[9]
ICBMとTBMに対する使用
ABL は戦術弾道ミサイル(TBM) に対抗するために設計された。TBM はICBMよりも射程距離が短く、飛行速度も遅い。MDA は ABL をブースト段階の ICBM に対抗するために使用できると示唆していた。この場合、配置に着くまでにかなり長い飛行が必要となり、敵地の上空を飛行しなければ不可能になる可能性がある。液体燃料の ICBM は、TBM よりも薄い外皮を持ち、ブースト段階の時間が長いため、破壊しやすい可能性がある。[要出典]
ABLが設計目標を達成していれば、最大600km離れた液体燃料のICBMを破壊できただろう。アメリカ物理学会の2003年の国家ミサイル防衛に関する報告書によると、より強力な固体燃料のICBMの破壊範囲はおそらく300kmに制限され、多くのシナリオで役に立たないほど短いとされている。[ 30 ]
インターセプトシーケンス
ABL システムは、ミサイルの初期検出に赤外線センサーを使用しました。初期検出後、3 つの低出力追跡レーザーがミサイルの進路、速度、照準点、乱気流を計算しました。乱気流はレーザーを偏向させ、歪ませます。ABL適応光学は乱気流測定を使用して大気の誤差を補正します。機首の砲塔にあるメインレーザーは3 ～ 5 秒間発射され、ミサイルは発射エリア付近で飛行中に分解します。ABL は、終末飛行段階または下降飛行段階で TBM を迎撃するようには設計されていません。したがって、ABL はミサイル発射地点から数百キロメートル以内にいなければなりませんでした。これらすべてが約 8 ～ 12 秒以内に発生しました。[31]
運用上の考慮事項
ABL は標的を焼き尽くしたり崩壊させたりはしなかった。ミサイルの表皮を加熱して弱体化させ、高速飛行によるストレスで故障を引き起こした。レーザーはロケット推進剤に似た化学燃料を使用して高出力のレーザーを生成した。計画では、各 747 が約 20 発、あるいは脆弱な TBM に対する低出力の 40 発のレーザー燃料を搭載することになっていた。レーザーに燃料を補給するには、YAL-1 は着陸する必要があった。機体自体は飛行中に燃料補給できたはずで、そうすれば長時間空中にとどまることができただろう。予備的な運用計画では、ABL は戦闘機とおそらく電子戦機に護衛されることになっていた。ABL 機は、敵国にある発射地点の近くの軌道を長期間周回し、レーザーをミサイルに向け続けることができる 8 の字飛行パターンをとらなければならなかっただろう。[32]
他のターゲットに対して使用する
理論上、空中レーザーは敵の戦闘機、巡航ミサイル、さらには低軌道衛星に対しても使用できる（対衛星兵器を参照）。しかし、YAL-1 赤外線目標捕捉システムは、ブースト段階の TBM の高温排気ガスを検出するように設計された。衛星や他の航空機は熱シグネチャがはるかに低いため、検出が困難である。異なる種類の目標を捕捉して追跡することの難しさは別として、装甲車両やおそらく航空機などの地上目標は、メガワットクラスのレーザーによって損傷を受けるほど脆弱ではない。
憂慮する科学者同盟による分析では、低軌道衛星に対する空中レーザーの使用の可能性について議論されている。[33]別のプログラムである先進戦術レーザーは、低高度飛行に適した航空機に搭載されたメガワットクラスのレーザーの空対地使用を想定している。[34]
オペレーター
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仕様
データ元 [要出典]
一般的な特徴
- 乗員: 6
- 長さ: 231 フィート 8 インチ (70.6 メートル)
- 翼幅: 211 フィート 3 インチ (64.4 メートル)
- 高さ: 63 フィート 8 インチ (19.4 メートル)
- 翼型： 根元： BAC 463からBAC 468、先端： BAC 469からBAC 474 [35]
- 最大離陸重量: 875,000 ポンド (396,893 kg)
- 動力装置:ゼネラルエレクトリック CF6-80C2B5F ターボファンエンジン4 基、各 62,000 lbf (276 kN) の推力
パフォーマンス
- 最高速度: 高度35,000フィート(11,000メートル)で547.5ノット(630.1 mph、1,014.0 km/h)
- 巡航速度: 高度35,000フィート(11,000メートル)で499.5ノット(574.8 mph、925.1 km/h)
武装
- 1 × COIL（化学酸素ヨウ素レーザー）
航空電子機器
- 1 × ABL赤外線検出システム
- ターゲットイルミネーターレーザー×2
参照
関連開発
同等の役割、構成、時代の航空機
関連リスト
参考文献
- ^ 「DoD 4120.15-L、軍用航空宇宙機のモデル指定」(PDF)。米国国防総省。2004年5月12日。2007年9月30日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
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- ^ http://goliath.ecnext.com/coms2/product-compint-0000806204-page.html [リンク切れ ]
- ^ Lednicer, David. 「The Incomplete Guide to Airfoil Usage」m-selig.ae.illinois.edu . 2019年4月16日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ボーイング YAL-1に関連するメディアがあります。
- レーザーテスト – ビデオ映像
- YAL-1 ABL ページ
- 空中レーザーに特化したサイト。2008年12月17日、Wayback Machineにアーカイブ。
- 弾道ミサイルのレーザー迎撃を描いたアニメーション。（AVI形式）
- ボーイングの小型レーザー兵器システム
北緯32°9′17.4″ 西経110°50′31″ / 北緯32.154833° 西経110.84194° / 32.154833; -110.84194