בואינג YAL-1

בואינג YAL-1 היה מטוס ניסוי לבחינת נשק לייזר אווירי, שהתבסס על דגם בואינג 747-400 שעבר התאמות מיוחדות. בתוך המטוס הותקן לייזר כימי מסוג COIL (Chemical Oxygen Iodine Laser) בעל עוצמה של מגה-וואט. מטרתו העיקרית של הפרויקט הייתה לבחון את היתכנות השימוש במערכת לייזר כמערכת הגנה מפני טילים בליסטיים טקטיים (TBMs) בשלבי ההאצה שלהם. ב-2004 הוקצה למטוס הסימון YAL-1A על ידי מחלקת ההגנה של ארצות הברית.

ב-2007, בוצע ירי ניסוי של לייזר בעוצמה נמוכה מה-YAL-1 לעבר מטרה אווירית במהלך טיסה. בינואר 2010, נעשה שימוש בלייזר בעוצמה גבוהה ליירוט מטרה ניסיונית, ובחודש שלאחר מכן הושמדו בהצלחה שני טילי ניסוי. עם זאת, מימון התוכנית קוצץ ב-2010, ובדצמבר 2011 הוחלט על ביטולה. הטיסה האחרונה של המטוס התרחשה ב-14 בפברואר 2012, כאשר הוא הועבר לבסיס חיל האוויר דייוויס-מונת'ן ליד טוסון, לאחסון במה שמכונה "בית הקברות" המנוהל על ידי קבוצת התחזוקה והשיקום האווירית ה-309. בספטמבר 2014, לאחר הסרת כל החלקים השימושיים, המטוס נגרט.

 פיתוח 
 מקורות 
ממוזער| YAL-1 עובר שינוי בנובמבר 2004, ב־Edwards AFB
ממוזער| קבלנים מפרקים את חלק גוף המטוס של בואינג 747 של מעבדת שילוב המערכת במרכז בדיקות הטיסה בירק.
מעבדת הלייזר האווירי הייתה אבטיפוס פחות עוצמתי שהותקן במטוס בואינג NKC-135A. במהלך ניסויים שנערכו בשנות ה-80, המערכת הצליחה ליירט מספר טילים.

תוכנית הלייזר האווירי הושקה על ידי חיל האוויר האמריקני ב-1996 עם הענקת חוזה לבואינג וצוות ה-ABL שלה. ב-2001, התוכנית הועברה לסוכנות ההגנה מפני טילים (MDA) והפכה לתוכנית רכש.

פיתוח המערכת בוצע על ידי צוות קבלנים:
 Boeing Defense, Space & Security סיפקה את המטוס, צוות הניהול ותהליכי האינטגרציה של המערכת.
 נורת'רופ גראמן סיפקה את לייזר ה-COIL.
 לוקהיד מרטין סיפקה את הצריח הקדמי ומערכת בקרת האש.

ב-2001, חיל האוויר רכש מטוס בואינג 200–747 משומש מחברת אייר אינדיה, והעביר אותו ללא כנפיים מנמל האוויר והחלל מוהאבי לבסיס חיל האוויר אדוארדס. שם, שולב גוף המטוס במעבדת האינטגרציה של המערכת (SIL) במרכז הניסויים בירק, כדי לבדוק ולהתאים את הרכיבים השונים. ה-SIL נבנתה בעיקר כדי לבחון את לייזר ה-COIL בגובה פעולה מדומה, ובמהלך שלב זה, הלייזר הופעל למעלה מ-50 פעמים, והגיע למשכי פעולה המדמים מעורבות מבצעית. לאחר סיום הבדיקות, המעבדה פורקה וגוף המטוס הוסר.

 ניסויים 
בנוסף ללייזר ה-COIL, המערכת כללה שני לייזרים בעוצמה נמוכה יותר למעקב אחר מטרות. ב-15 במרץ 2007, ה-YAL-1 ירה בהצלחה את אחד מהלייזרים הללו במהלך טיסה, ופגע במטרה. המטרה הייתה מטוס ניסוי מדגם NC-135E "Big Crow" שהותאם במיוחד עם מטרה על גוף המטוס. הניסוי אישר את יכולת המערכת לעקוב אחר מטרה אווירית ולמדוד ולפצות על עיוותים אטמוספיריים.

השלב הבא בתוכנית הניסויים כלל את ה"לייזר האנרגיה הגבוהה החלופי" (SHEL), ששימש כתחליף ל-COIL, והדגים את המעבר מהארה של המטרה לירי מדומה של הנשק. מערכת ה-COIL הותקנה במטוס ועברה בדיקות קרקעיות עד יולי 2008.

ב-6 באפריל 2009, מזכיר ההגנה רוברט גייטס המליץ על ביטול התכנון למטוס ABL שני והצהיר כי התוכנית צריכה לחזור למאמץ מחקר ופיתוח. גייטס ציין כי "לתוכנית ה-ABL יש בעיות משמעותיות של עלות וטכנולוגיה, והתפקיד המבצפי של המערכת מוטל בספק רב" 

ב-18 באוגוסט 2009, הלייזר בעל האנרגיה הגבוהה של המטוס ירה לראשונה בטיסה. ה-YAL-1 המריא מבסיס חיל האוויר אדוארדס וירה בלייזר בעל עוצמה גבוהה תוך כדי טיסה מעל מדבר קליפורניה הגבוה. הלייזר נורה אל קלורימטר על הסיפון, שתפס את הקרן ומדד את עוצמתה.

בינואר 2010, הלייזר בעל האנרגיה הגבוהה שימש בטיסה ליירוט, אך לא להשמדה, של טיל ניסוי מסוג Missile Alternative Range Target Instrument (MARTI) בשלב ההאצה של טיסתו. ב-11 בפברואר 2010, בניסוי בטווח הים של מרכז הנשק הימי של חיל הים פוינט מוגו מול חוף מרכז קליפורניה, המערכת השמידה בהצלחה טיל בליסטי מונע בדלק נוזלי בשלב ההאצה. פחות משעה לאחר השמדת הטיל הראשון, טיל שני – בעל דלק מוצק – "נתפס בהצלחה" כפי שהוכרז על ידי ה-MDA, אך לא הושמד, וכל קריטריוני הניסוי התמלאו. ה-MDA ציינה גם כי ה-ABL השמיד טיל דלק מוצק זהה בטיסה שמונה ימים קודם לכן. ניסוי זה היה הפעם הראשונה שבה נשק אנרגיה מונחית השמיד טיל בליסטי בכל שלב של טיסתו. מאוחר יותר דווח כי ההתקשרות הראשונה ב-11 בפברואר דרשה 50% פחות זמן שהייה מהצפוי להשמדת הטיל, בעוד שההתקשרות השנייה בטיל הדלק המוצק, פחות משעה לאחר מכן, נאלצה להיקטע לפני השמדתו עקב בעיית "יישור קרן".Aviation Week & Space Technology, February 22, 2010, p. 26.

 ביטול 
ממוזער| המטוס באחסון ללא מנועים. בסופו של דבר התפרק ב-25 בספטמבר 2014.
שר ההגנה רוברט גייטס סיכם חששות יסודיים לגבי המעשיות של רעיון התוכנית:איני מכיר איש במשרד ההגנה, מר טיאהרט, שחושב שתוכנית זו צריכה, או תוכל, להפוך למבצעית. המציאות היא שיהיה צורך בלייזר חזק פי 20 עד 30 מזה הכימי שבמטוס כרגע כדי להגיע למרחק כלשהו מאתר השיגור ולירות... כרגע, ה-ABL יצטרך לחוג בתוך גבולות איראן כדי לנסות להשתמש בלייזר שלו להפיל טיל בשלב ההאצה. ואם תרצו להפוך זאת למבצעי, תצטרכו 10 עד 20 מטוסי 747, במחיר של מיליארד וחצי דולר כל אחד, ו-100 מיליון דולר בשנה לתפעול. ואין איש במדים שאני מכיר שמאמין שזה רעיון ישים.חיל האוויר לא ביקש תקציב נוסף ללייזר המוטס לשנת 2010; ראש מטה חיל האוויר, שוורץ, אמר כי המערכת "אינה משקפת משהו שבר-קיימא מבחינה מבצעית".

בדצמבר 2011 דווח כי הפרויקט עומד להסתיים לאחר 16 שנות פיתוח ועלות של למעלה מ-5 מיליארד דולר. אף שבצורתו הנוכחית, לייזר בעל עוצמה נמוכה יחסית המותקן על מטוס נוסעים לא מוגן עשוי שלא להוות נשק מעשי או ניתן להגנה, ה-YAL-1 נחשב כמי שהוכיח כי נשקי אנרגיה מוטסים בעלי טווח ועוצמה משופרים עשויים להוות דרך נוספת ובת קיימא להשמיד טילים בליסטיים תת-מסלוליים ורקטות שקשה ליירט בדרכים אחרות. ב-12 בפברואר 2012, ה-YAL-1 ביצע את טיסתו האחרונה ונחת בבסיס חיל האוויר דייוויס-מונת'ן, אריזונה, שם הועבר לאחסון ב"בית הקברות למטוסים" המנוהל על ידי קבוצת התחזוקה והשיקום האווירית ה-309 עד שפורק בסופו של דבר בספטמבר 2014 לאחר הסרת כל החלקים השמישים.

נכון לשנת 2013, נערכו מחקרים ליישום הלקחים מה-YAL-1 על ידי התקנת מערכות הגנה נגד טילים מבוססות לייזר על כלי טיס קרבי בלתי מאויש שיכולים לטוס מעל מגבלות הגובה של מטוס הנוסעים המוסב.

עד 2015, הסוכנות להגנה מפני טילים החלה במאמצים לפרוס לייזר על כלי טיס בלתי מאויש בגובה רב. במקום מטוס נוסעים מאויש המכיל דלקים כימיים ומטיס בגובה , שיורה לייזר בעוצמת מגה-ואט מטווח של "עשרות קילומטרים" לעבר טיל בשלב ההאצה, הרעיון החדש דמיין כלי טיס בלתי מאויש הנושא לייזר חשמלי ומטיס בגובה , שיורה באותה רמת עוצמה לעבר מטרות במרחק של עד "מאות קילומטרים" לשם שרידות נגד הגנות אוויריות. בעוד הלייזר של ה-ABL דרש  לייצור קילו-ואט אחד, ה-MDA שאפה להפחית זאת ל- לקילו-ואט, בסך הכול  למגה-ואט. שלא כמו ה-ABL, שדרש מהצוות לנוח ולמלא מחדש דלק כימי, לייזר חשמלי יצטרך רק ייצור חשמל מדלק כדי לירות, כך שכלי טיס בלתי מאויש עם תדלוק בטיסה יכול להציע סיבולת וחימוש כמעט בלתי מוגבלים. "מפגין בעל עוצמה נמוכה" תוכנן לטוס בסביבות 2021.Return Of The ABL? Missile Defense Agency Works On Laser Drone - Breakingdefense.com, 17 August 2015. אתגרים בהשגת רמות העוצמה הנדרשות על פלטפורמה בעלת ביצועים מספיקים הובילו את ה-MDA לבחור שלא להמשיך עם הרעיון.U.S. Military Laser Weapon Programs Are Facing A Reality Check. The War Zone. 21 May 2024.

 עיצוב 
ממוזער|הדמיית אמן של שני מטוסי YAL-1A מיירטים טילים בליסטיים. קרני הלייזר מודגשות באדום לנראות. (במציאות, הן יהיו בלתי נראות לעין.)

 COIL 
לב המערכת היה ה-COIL, המורכב משש מודולים מחוברים, שכל אחד מהם בגודל של רכב שטח (SUV). כל מודול שקל כ-6,500 פאונד (3,000 ק"ג). כאשר הופעל, הלייזר השתמש באנרגיה מספיקה בפרץ של חמש שניות כדי לספק חשמל לבית אמריקאי ממוצע למשך יותר משעה.

 שימוש נגד ICBM לעומת TBM 
ממוזער|צריח הלייזר, שנאמר על ידי חיל האוויר האמריקאי שהוא הגדול בעולם.
ה-ABL תוכנן לשימוש נגד טילים בליסטיים טקטיים. אלה בעלי טווח קצר יותר וטסים לאט יותר מאשר טילים בליסטיים בין-יבשתיים (ICBMs). ה-MDA הציעה כי ה-ABL עשוי לשמש נגד ICBMs במהלך שלב ההאצה שלהם. זה עשוי לדרוש טיסות ארוכות יותר כדי להגיע למיקום, ואולי לא יהיה אפשרי ללא טיסה מעל שטח עוין. טילי ICBM מונעי דלק נוזלי, בעלי מעטפת דקה יותר ונשארים בשלב ההאצה זמן רב יותר מאשר TBMs, עשויים להיות קלים יותר להשמדה.

אם ה-ABL היה משיג את יעדי התכנון שלו, הוא יכול היה להשמיד טילי ICBM מונעי דלק נוזלי ממרחק של עד 600 ק"מ. טווח השמדת ICBMs מונעי דלק מוצק, שהם קשיחים יותר, כנראה היה מוגבל ל-300 ק"מ, קצר מדי כדי להיות שימושי בתרחישים רבים, על פי דו"ח משנת 2003 של האגודה הפיזיקלית האמריקאית על הגנה מפני טילים לאומית.

 רצף יירוט 
מערכת ה-ABL השתמשה בחיישני אינפרא-אדום לזיהוי ראשוני של טילים. לאחר הזיהוי הראשוני, שלושה לייזרים עוקבים בעלי עוצמה נמוכה חישבו את מסלול הטיל, המהירות, נקודת הכוונה והטורבולנציה האווירית. טורבולנציה אווירית מסיטה ומעוותת לייזרים. ה-ABL השתמש באופטיקה אדפטיבית כדי לפצות על שגיאות אטמוספיריות על בסיס מדידת הטורבולנציה. הלייזר הראשי, הממוקם בצריח על אף המטוס, יכול היה לירות למשך 3 עד 5 שניות, ולגרום לטיל להתפרק בטיסה סמוך לאזור השיגור. ה-ABL לא תוכנן ליירט TBMs בשלב הטרמינלי או בירידה. לפיכך, ה-ABL היה צריך להיות במרחק של כמה מאות קילומטרים מנקודת שיגור הטיל. כל זאת היה אמור להתרחש תוך כ-8 עד 12 שניות.

 שיקולים מבצעיים 
ממוזער|טכנאי בוחן את האינטראקציה של לייזרים מרובים לשימוש על סיפון הלייזר המוטס.
ה-ABL לא שרף או פירק את מטרתו. הוא חימם את מעטפת הטיל, החליש אותה וגרם לכשל עקב הלחץ של טיסה במהירות גבוהה. הלייזר השתמש בדלק כימי הדומה לדלק רקטות כדי לייצר את העוצמה הגבוהה של הלייזר. התוכניות קראו לכך שכל 747 יישא מספיק דלק לייזר לכ-20 יריות, או אולי עד 40 יריות בעוצמה נמוכה נגד TBMs שבירים. כדי למלא מחדש את דלק הלייזר, ה-YAL-1 היה צריך לנחות. המטוס עצמו יכול היה להיות מתודלק בטיסה, מה שהיה מאפשר לו להישאר באוויר לפרקי זמן ארוכים. תוכניות מבצעיות ראשוניות קראו ל-ABL להיות מלווה על ידי מטוסי קרב ואולי מטוסי לוחמה אלקטרונית. סביר להניח שהמטוס היה צריך לחוג ליד אתרי שיגור פוטנציאליים (במדינות עוינות) לפרקי זמן ארוכים, בדפוס טיסה בצורת שמונה המאפשר למטוס לשמור את הלייזר מכוון לעבר הטילים.

 שימוש נגד מטרות אחרות 
באופן תאורטי, לייזר מוטס יכול לשמש נגד מטוסי קרב עוינים, טילי שיוט, או אפילו לוויינים במסלול נמוך סביב כדור הארץ (ראו נשק נגד לוויינים). עם זאת, מערכת רכישת המטרות באינפרא-אדום של ה-YAL-1 תוכננה לזהות את הפליטה החמה של TBMs בשלב ההאצה. ללוויינים ולמטוסים אחרים יש חתימת חום נמוכה בהרבה, מה שהופך אותם לקשים יותר לזיהוי. מלבד הקושי ברכישה ומעקב אחר סוג שונה של מטרה, מטרות קרקעיות כגון כלי רכב משוריינים ואולי אפילו מטוסים אינם שבירים מספיק כדי להינזק מלייזר בעוצמת מגה-ואט.

ניתוח של איחוד המדענים המודאגים דן בשימוש פוטנציאלי בלייזר מוטס נגד לוויינים במסלול נמוך סביב כדור הארץ. תוכנית אחרת, הלייזר טקטי מתקדם, מדמיינת שימוש אוויר-קרקע בלייזר בעוצמת מגה-ואט המותקן על מטוס המתאים יותר לטיסה בגובה נמוך.http://goliath.ecnext.com/coms2/product-compint-0000806204-page.html 

 קישורים חיצוניים 

 הערות שוליים 

קטגוריה:מטוסי בואינג
קטגוריה:הגנה נגד טילים
קטגוריה:אמצעי לחימה מבוססי לייזר