El sistema de armas Boeing YAL-1 Airborne Laser Testbed (anteriormente Airborne Laser) era un láser de yodo de oxígeno químico (COIL) de clase megavatio montado dentro de un Boeing 747-400F militar modificado . Fue diseñado principalmente como un sistema de defensa antimisiles para destruir misiles balísticos tácticos (TBM) durante la fase de impulso . El avión fue designado YAL-1A en 2004 por el Departamento de Defensa de EE. UU . [1]
Láser aerotransportado YAL-1 | |
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Aviones ABL durante el vuelo | |
Papel | Sistema de armas de misiles antibalísticos Airborne Laser (ABL) |
Fabricante | Boeing |
Primer vuelo | 18 de julio de 2002 |
Retirado | 25 de septiembre de 2014 |
Estado | Cancelado |
Usuario principal | Fuerza Aérea de los Estados Unidos |
Número construido | 1 |
Desarrollado por | Boeing 747-400F |
Carrera profesional | |
De serie | 00-0001 |
El YAL-1 con un láser de baja potencia fue probado en vuelo contra un objetivo en el aire en 2007. [2] Se utilizó un láser de alta energía para interceptar un objetivo de prueba en enero de 2010, [3] y el mes siguiente, destruyó con éxito dos misiles de prueba. [4] Los fondos para el programa se cortaron en 2010 y el programa se canceló en diciembre de 2011. [5] Hizo su vuelo final el 14 de febrero de 2012, a la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan en Tucson, Arizona , para permanecer en almacenamiento en el " Boneyard " por el 309º Grupo de Regeneración y Mantenimiento Aeroespacial . Finalmente, se desechó en septiembre de 2014 después de que se quitaron todas las piezas utilizables.
Desarrollo
Orígenes
El Airborne Laser Laboratory era un prototipo menos potente instalado en un Boeing NKC-135A . Derribó varios misiles en pruebas realizadas en la década de 1980. [6]
El programa Airborne Laser fue iniciado por la Fuerza Aérea de EE. UU. En 1996 con la adjudicación de un contrato de reducción de riesgo de definición de producto al equipo ABL de Boeing. [7] [8] En 2001, el programa se transfirió a la MDA y se convirtió en un programa de adquisición. [8]
El desarrollo del sistema lo estaba llevando a cabo un equipo de contratistas. Boeing Defence, Space & Security proporciona la aeronave, el equipo de gestión y los procesos de integración de sistemas. Northrop Grumman suministraba el COIL y Lockheed Martin suministraba la torreta de morro y el sistema de control de incendios. [8] [9]
En 2001, la Fuerza Aérea adquirió un Air India 747-200 retirado y lo transportó sin sus alas desde el aeropuerto de Mojave a la Base de la Fuerza Aérea Edwards, donde la estructura del avión se incorporó al edificio del Laboratorio de Integración de Sistemas (SIL) en la prueba de vuelo Birk de Edwards. Centro, que se utilizará para comprobar el ajuste y probar los distintos componentes. [10] [11] El SIL fue construido principalmente para probar el COIL a una altitud operacional simulada, y durante esa fase del programa, el láser fue operado más de 50 veces, logrando duraciones láser representativas de compromisos operacionales reales. Estas pruebas calificaron completamente el sistema para que pudiera integrarse en la aeronave real. Una vez finalizadas las pruebas, se desmanteló el laboratorio y se retiró el fuselaje del 747-200. [11]
Boeing completó las modificaciones iniciales a un nuevo 747-400F fuera de la línea de producción en 2002, culminando con su primer vuelo el 18 de julio de 2002, desde las instalaciones de Boeing en Wichita, Kansas . Las pruebas en tierra del COIL dieron como resultado su disparo exitoso en 2004. El YAL-1 fue asignado al 417º Escuadrón de Pruebas de Vuelo de la Fuerza de Prueba Combinada de Láser Aerotransportado en la Base Aérea Edwards. [ cita requerida ]
Pruebas
Además de la BOBINA, el sistema también incluía dos láseres iluminador de objetivos de clase de kilovatios para el seguimiento de objetivos. El 15 de marzo de 2007, el YAL-1 disparó con éxito este láser en vuelo, alcanzando su objetivo. El objetivo era un avión de prueba NC-135E Big Crow que ha sido especialmente modificado con un objetivo de "letrero" en su fuselaje. La prueba validó la capacidad del sistema para rastrear un objetivo en el aire y medir y compensar la distorsión atmosférica. [9]
La siguiente fase en el programa de prueba involucró el "láser sustituto de alta energía" (SHEL), un sustituto del COIL, y demostró la transición de la iluminación del objetivo al disparo de armas simuladas. El sistema COIL se instaló en la aeronave y estaba siendo sometido a pruebas en tierra en julio de 2008. [12]
En una conferencia de prensa del 6 de abril de 2009, el Secretario de Defensa Robert Gates recomendó la cancelación del segundo avión ABL planeado y dijo que el programa debería volver a ser un esfuerzo de Investigación y Desarrollo. "El programa ABL tiene importantes problemas de asequibilidad y tecnología y la función operativa propuesta por el programa es muy cuestionable", dijo Gates al hacer la recomendación. [13]
Hubo un lanzamiento de prueba frente a la costa de California el 6 de junio de 2009. [14] En ese momento se anticipó que el nuevo Airborne Laser Aircraft podría estar listo para operar en 2013 después de una prueba exitosa. El 13 de agosto de 2009, la primera prueba en vuelo del YAL-1 culminó con un disparo exitoso del SHEL a un misil de prueba instrumentado. [15]
El 18 de agosto de 2009, la Agencia de Defensa de Misiles de los Estados Unidos (MDA) disparó con éxito el láser de alta energía a bordo del avión en vuelo por primera vez. El YAL-1 despegó de la Base de la Fuerza Aérea Edwards y disparó su láser de alta energía mientras volaba sobre el Alto Desierto de California. El láser se disparó a un calorímetro a bordo, que capturó el rayo y midió su potencia. [dieciséis]
En enero de 2010, el láser de alta energía se utilizó en vuelo para interceptar, aunque no destruir, un instrumento de prueba de objetivo de alcance alternativo de misiles (MARTI) en la fase de impulso del vuelo. [3] El 11 de febrero de 2010, en una prueba en Point Mugu Naval Air Warfare Center-Weapons Division Sea Range frente a la costa central de California, el sistema destruyó con éxito un misil balístico impulsor de combustible líquido. Menos de una hora después de que el primer misil fuera destruido, un segundo misil —un diseño de combustible sólido— había sido, como anunció la MDA, "exitosamente activado", pero no destruido, y se cumplieron todos los criterios de prueba. El anuncio de la MDA también señaló que ABL había destruido un misil idéntico de combustible sólido en vuelo ocho días antes. [17] Esta prueba fue la primera vez que un sistema de energía dirigida destruyó un misil balístico en cualquier fase del vuelo. Más tarde se informó que el primer enfrentamiento del 11 de febrero requirió un 50% menos de tiempo de permanencia del esperado para destruir el misil, el segundo enfrentamiento con el misil de combustible sólido, menos de una hora después, tuvo que ser interrumpido antes de que pudiera ser destruido porque de un problema de "desalineación del haz". [18] [19]
Cancelación
El secretario de Defensa Gates resumió las preocupaciones fundamentales con la practicidad del concepto del programa:
"No conozco a nadie en el Departamento de Defensa, Sr. Tiahrt, que piense que este programa debería, o alguna vez, implementarse operativamente. La realidad es que se necesitaría un láser entre 20 y 30 veces más potente que el láser químico en el avión en este momento para poder obtener cualquier distancia desde el lugar de lanzamiento para disparar ... Entonces, ahora mismo, el ABL tendría que orbitar dentro de las fronteras de Irán para poder intentar usar su láser para derribar ese misil en la fase de impulso. Y si lo pusieras en funcionamiento, estarías buscando entre 10 y 20 747, mil millones y medio de dólares cada uno, y $ 100 millones al año para operar. Y no hay nadie de uniforme que Sé quién cree que este es un concepto viable ". [20]
La Fuerza Aérea no solicitó más fondos para el Airborne Laser para 2010; El Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea, Schwartz, ha dicho que el sistema "no refleja algo que sea operacionalmente viable". [21] [22]
En diciembre de 2011, se informó que el proyecto iba a ser terminado después de 16 años de desarrollo y un costo de más de US $ 5 mil millones. [23] [24] Si bien en su forma actual, un láser de potencia relativamente baja montado en un avión no protegido puede no ser un arma práctica o defendible, se considera que el banco de pruebas YAL-1 ha demostrado que las armas de energía montadas en el aire con mayor alcance y El poder podría ser otra forma viable de destruir misiles y cohetes balísticos suborbitales que de otro modo serían muy difíciles de interceptar. El 12 de febrero de 2012, el YAL-1 realizó su último vuelo y aterrizó en Davis-Monthan AFB , Arizona, donde fue almacenado en el AMARG hasta que finalmente fue desechado en septiembre de 2014 después de que se retiraron todas las piezas utilizables. [25] [26]
A partir de 2013, se estaban realizando estudios para aplicar las lecciones del YAL-1 mediante el montaje de defensas antimisiles láser en vehículos aéreos de combate no tripulados que podrían volar por encima de los límites de altitud del avión de pasajeros convertido. [27]
Para 2015, la Agencia de Defensa de Misiles había comenzado los esfuerzos para desplegar un láser en un UAV de gran altitud. En lugar de un avión de pasajeros tripulado que contiene combustibles químicos volando a 40.000 pies (12 km), disparando un láser de megavatios desde un rango de "decenas de kilómetros" a un misil de fase de impulso, el nuevo concepto imaginaba un avión no tripulado que lleva un láser eléctrico volando a 65.000 pies (20 km), disparando el mismo nivel de potencia a objetivos potencialmente a "cientos de kilómetros" de distancia para la supervivencia contra las defensas aéreas. Mientras que el láser de ABL requería 55 kg (121 lb) para generar un kW, el MDA quería reducirlo a 2-5 kg (4.4-11.0 lb) por kW, totalizando 5,000 lb (2,300 kg) por megavatio. A diferencia del ABL, que requería que su tripulación descansara y que se recargara el combustible químico, un láser eléctrico solo necesitaría generar energía desde el combustible hasta el fuego, por lo que un UAV con reabastecimiento de combustible en vuelo podría tener una resistencia y armamento casi inagotables. Se ha previsto que un "demostrador de baja potencia" vuele en algún momento de 2021 o alrededor de esa fecha [28].
Diseño
BOBINA
El corazón del sistema era el COIL, compuesto por seis módulos interconectados, cada uno del tamaño de un SUV . Cada módulo pesaba alrededor de 6.500 libras (3.000 kg). Cuando se disparó, el láser usó suficiente energía en una ráfaga de cinco segundos para alimentar un hogar estadounidense típico durante más de una hora. [9]
Uso contra misiles balísticos intercontinentales frente a tuneladoras
El ABL fue diseñado para su uso contra misiles balísticos tácticos (TBM). Estos tienen un alcance más corto y vuelan más lentamente que los misiles balísticos intercontinentales . La MDA había sugerido que el ABL podría usarse contra misiles balísticos intercontinentales durante su fase de impulso. Esto podría requerir vuelos mucho más largos para ponerse en posición, y podría no ser posible sin sobrevolar territorio hostil. Los misiles balísticos intercontinentales de combustible líquido, que tienen pieles más delgadas y permanecen en la fase de impulso más tiempo que las tuneladoras, podrían ser más fáciles de destruir. [ cita requerida ]
Si el ABL hubiera logrado sus objetivos de diseño, podría haber destruido misiles balísticos intercontinentales de combustible líquido a una distancia de hasta 600 km. El rango de destrucción de misiles balísticos intercontinentales de combustible sólido más duro probablemente se habría limitado a 300 km, demasiado corto para ser útil en muchos escenarios, según un informe de 2003 de la Sociedad Estadounidense de Física sobre Defensa Nacional de Misiles . [29]
Secuencia de interceptación
El sistema ABL utilizó sensores infrarrojos para la detección inicial de misiles. Después de la detección inicial, tres láseres de seguimiento de baja potencia calcularon el rumbo, la velocidad, el punto de mira y la turbulencia del aire del misil. La turbulencia del aire desvía y distorsiona los láseres. La óptica adaptativa ABL utiliza la medición de turbulencia para compensar los errores atmosféricos. El láser principal , ubicado en una torreta en la nariz del avión, podría dispararse durante 3 a 5 segundos, haciendo que el misil se rompa en vuelo cerca del área de lanzamiento. El ABL no fue diseñado para interceptar tuneladoras en la fase de vuelo terminal o descendente. Por lo tanto, el ABL habría tenido que estar a unos pocos cientos de kilómetros del punto de lanzamiento del misil. Todo esto habría ocurrido en aproximadamente 8 a 12 segundos. [30]
Consideraciones operacionales
El ABL no quemó ni desintegró su objetivo. Calentó la piel del misil, debilitándola y provocando fallas por el estrés del vuelo a alta velocidad. El láser utilizó combustible químico similar al propulsor de cohetes para generar la alta potencia del láser. Los planes requerían que cada 747 llevara suficiente combustible láser para aproximadamente 20 disparos, o quizás hasta 40 disparos de baja potencia contra tuneladoras frágiles. Para repostar el láser, YAL-1 tendría que aterrizar. El avión en sí podría haber sido reabastecido en vuelo, lo que le habría permitido permanecer en el aire durante largos períodos. Los planes operativos preliminares exigían que el ABL fuera escoltado por cazas y posiblemente aviones de guerra electrónica . Es probable que la aeronave ABL haya tenido que orbitar cerca de posibles sitios de lanzamiento (ubicados en países hostiles) durante largos períodos, volando un patrón en forma de ocho que permite que la aeronave mantenga el láser apuntado hacia los misiles. [31]
Usar contra otros objetivos
En teoría, un láser aerotransportado podría usarse contra aviones de combate hostiles, misiles de crucero o incluso satélites de órbita terrestre baja (ver arma antisatélite ). Sin embargo, el sistema de adquisición de objetivos por infrarrojos YAL-1 se diseñó para detectar el escape caliente de las tuneladoras en fase de refuerzo. Los satélites y otras aeronaves tienen una firma de calor mucho más baja, lo que los hace más difíciles de detectar. Aparte de la dificultad de adquirir y rastrear un tipo diferente de objetivo, los objetivos terrestres como los vehículos blindados y posiblemente incluso los aviones no son lo suficientemente frágiles como para ser dañados por un láser de clase de megavatios.
Un análisis de la Union of Concerned Scientists analiza el uso potencial del láser en el aire contra satélites de órbita terrestre baja. [32] Otro programa, el Láser Táctico Avanzado , prevé el uso aire-tierra de un láser de clase megavatio montado en un avión más adecuado para vuelos a baja altitud. [ cita requerida ]
Operadores
- Estados Unidos
- Fuerza Aérea de los Estados Unidos
- Escuadrón de pruebas de vuelo 417 - Base de la Fuerza Aérea Edwards , California
Especificaciones
Datos de [ cita requerida ]
Características generales
- Tripulación: 6
- Longitud: 70,6 m (231 pies 8 pulg)
- Envergadura: 211 pies 3 pulg (64,4 m)
- Altura: 63 pies 8 pulg (19,4 m)
- Perfil aerodinámico : raíz: BAC 463 a BAC 468; consejo: BAC 469 a BAC 474 [33]
- Peso máximo al despegue: 875.000 lb (396.893 kg)
- Planta motriz: 4 motores turbofan General Electric CF6-80C2B5F , 62,000 lbf (276 kN) de empuje cada uno
Actuación
- Velocidad máxima: 547,5 nudos (630,1 mph, 1.014,0 km / h) a 35.000 pies (11.000 m)
- Velocidad de crucero: 499,5 nudos (574,8 mph, 925,1 km / h) a 35.000 pies (11.000 m)
Armamento
- 1 × BOBINA
Aviónica
- 1 × sistema detector de infrarrojos ABL
- 2 × láseres de iluminador de destino
Ver también
- Láser táctico avanzado
- Sistema de defensa de área de láser líquido de alta energía
- Láser táctico de alta energía
Desarrollo relacionado
- Boeing 747
- Boeing 747-400
Aeronaves de función, configuración y época comparables
- Beriev A-60
- Boeing NKC-135A
Listas relacionadas
- Lista de artículos láser
- Lista de aviones militares de los Estados Unidos
Referencias
- ^ "DoD 4120.15-L, Designación de modelo de vehículos aeroespaciales militares" (PDF) . Departamento de Defensa de Estados Unidos. 12 de mayo de 2004.
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enlaces externos
- Prueba láser - metraje de vídeo
- Página YAL-1 ABL
- Sitio dedicado al láser Airborne
- Una animación que representa la interceptación láser de un misil balístico. (Formato AVI)
- Sistema de armas láser compacto de Boeing
Coordenadas : 32 ° 9′17.4 ″ N 110 ° 50′31 ″ W / 32.154833 ° N 110.84194 ° W / 32.154833; -110.84194