El banco de pruebas láser aerotransportado Boeing YAL-1 era un Boeing 747-400F modificado con un láser químico de oxígeno y yodo (COIL) de clase megavatio montado en su interior. Fue diseñado principalmente para probar su viabilidad como sistema de defensa antimisiles para destruir misiles balísticos tácticos (TBM) mientras se encontraba en fase de impulso . El avión fue designado YAL-1A en 2004 por el Departamento de Defensa de los EE . UU . [1]
El YAL-1 con un láser de baja potencia fue probado en vuelo contra un objetivo aéreo 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] La financiación para el programa se cortó en 2010 y el programa se canceló en diciembre de 2011. [5] Hizo su último vuelo el 14 de febrero de 2012, a la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan cerca de Tucson, Arizona , para ser almacenado en el "cementerio" operado por el 309.º Grupo de Mantenimiento y Regeneración Aeroespacial . Finalmente fue desguazado en septiembre de 2014 después de que se eliminaron todas las partes utilizables.
El Laboratorio Láser Aerotransportado 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 los EE. UU. en 1996 con la adjudicación de un contrato de reducción de riesgos de definición de producto al equipo ABL de Boeing. [7] [8] En 2001, el programa fue transferido a la Agencia de Defensa de Misiles de los EE. UU. (MDA) y se convirtió en un programa de adquisición. [8]
El desarrollo del sistema lo estaba llevando a cabo un equipo de contratistas. Boeing Defense, Space & Security proporcionaba la aeronave, el equipo de gestión y los procesos de integración de sistemas. Northrop Grumman suministraba el COIL y Lockheed Martin la torreta delantera y el sistema de control de tiro. [8] [9]
En 2001, la Fuerza Aérea adquirió un 747-200 retirado de Air India y lo trasladó en camión sin sus alas desde el aeropuerto de Mojave hasta la base aérea Edwards , donde el fuselaje se incorporó al edificio del Laboratorio de Integración de Sistemas (SIL) en el Centro de Pruebas de Vuelo Birk de Edwards, para ser utilizado para comprobar el ajuste y probar los diversos componentes. [10] [11] El SIL se construyó principalmente para probar el COIL a una altitud operativa simulada y, durante esa fase del programa, el láser se activó más de 50 veces, logrando duraciones de emisión láser representativas de los compromisos operativos 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]
El avión fue construido como un carguero 747-400F en la fábrica de Boeing Everett con el número de serie del fabricante 30201 y el número de línea de fuselaje 1238. El avión realizó su primer vuelo el 6 de enero de 2000. [ cita requerida ] Poco después fue entregado a Boeing Defense, Space & Security en Wichita, Kansas para su conversión inicial para uso militar. El avión volvió a volar el 18 de julio de 2002. [ cita requerida ] Las pruebas en tierra del láser químico de oxígeno y yodo (COIL) dieron como resultado su disparo exitoso en 2004. El YAL-1 fue asignado a la Fuerza de Prueba Combinada de Láser Aerotransportado del Escuadrón de Pruebas de Vuelo 417 en la Base de la Fuerza Aérea Edwards. [ cita requerida ]
Además del COIL, el sistema también incluía dos láseres iluminadores de objetivos de clase kilovatio 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 pruebas NC-135E Big Crow que había 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 del programa de pruebas se basó en el "láser de alta energía sustituto" (SHEL), un sustituto del COIL, y demostró la transición de la iluminación del objetivo a la simulación de disparo de armas. El sistema COIL se instaló en la aeronave y se sometió a pruebas en tierra en julio de 2008. [12]
En una conferencia de prensa celebrada el 6 de abril de 2009, el Secretario de Defensa Robert Gates recomendó la cancelación del segundo avión ABL previsto y dijo que el programa debería volver a ser una iniciativa de investigación y desarrollo. "El programa ABL tiene importantes problemas de asequibilidad y tecnología y el papel operativo propuesto para el programa es muy cuestionable", dijo Gates al hacer la recomendación. [13]
El 6 de junio de 2009 se realizó un lanzamiento de prueba frente a la costa de California. [14] En ese momento se esperaba que el nuevo avión láser aerotransportado pudiera 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 contra un misil de prueba instrumentado. [15]
El 18 de agosto de 2009, el láser de alta energía a bordo del avión se disparó con éxito por primera vez en pleno vuelo. El YAL-1 despegó de la base aérea Edwards y disparó su láser de alta energía mientras volaba sobre el desierto de California. El láser se disparó hacia un calorímetro a bordo, que captó el haz y midió su potencia. [16]
En enero de 2010, el láser de alta energía se utilizó en vuelo para interceptar, aunque no destruir, un misil de prueba de alcance alternativo MARTI (Misile Alternative Range Target Instrument ) 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 de combustible líquido. Menos de una hora después de que se destruyera ese primer misil, un segundo misil, un diseño de combustible sólido, había sido "activado con éxito", como anunció la MDA, pero no destruido, y se habían cumplido todos los criterios de prueba. El anuncio de la MDA también señaló que ABL había destruido un misil de combustible sólido idéntico 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 ataque del 11 de febrero requirió un 50% menos de tiempo de permanencia de lo esperado para destruir el misil, el segundo ataque al misil de combustible sólido, menos de una hora después, tuvo que ser interrumpido antes de que pudiera ser destruido debido a un problema de "desalineación del haz". [18] [19]
El Secretario de Defensa Gates resumió las preocupaciones fundamentales con respecto a la practicidad del concepto del programa:
No conozco a nadie en el Departamento de Defensa, señor Tiahrt, que piense que este programa debería o podría llegar a implementarse en algún momento. La realidad es que se necesitaría un láser entre 20 y 30 veces más potente que el láser químico que lleva el avión en la actualidad para poder llegar a cualquier distancia desde el lugar de lanzamiento y disparar... Por lo tanto, en este momento el ABL tendría que orbitar dentro de las fronteras de Irán para poder intentar utilizar su láser para derribar ese misil en la fase de impulso. Y si se pusiera en marcha, habría que contar con entre 10 y 20 747, a un coste de mil quinientos millones de dólares cada uno y 100 millones de dólares al año para su funcionamiento. Y no conozco a nadie uniformado que crea que este sea un concepto viable. [20]
La Fuerza Aérea no solicitó más fondos para el Láser Aerotransportado 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 finalizado después de 16 años de desarrollo y un costo de más de 5 mil millones de dólares estadounidenses. [23] [24] Si bien en su forma actual, un láser de potencia relativamente baja montado en un avión de pasajeros desprotegido 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 potencia podrían ser otra forma viable de destruir misiles balísticos y cohetes 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 la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan , Arizona, donde fue almacenado en el "cementerio" operado por el 309.º Grupo de Mantenimiento y Regeneración Aeroespacial hasta que finalmente fue desguazado en septiembre de 2014 después de que se eliminaron todas las partes 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 pudieran volar por encima de los límites de altitud del avión de pasajeros convertido. [27]
En 2015, la Agencia de Defensa de Misiles había iniciado los esfuerzos para desplegar un láser en un UAV de gran altitud. En lugar de un avión de pasajeros tripulado que contenía combustibles químicos volando a 40.000 pies (12 km), disparando un láser de megavatios desde un rango de "decenas de kilómetros" a un misil en fase de impulso, el nuevo concepto imaginaba una aeronave no tripulada que llevaba 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. Si bien el láser del ABL requería 55 kg (121 lb) para generar un kW, la MDA quería reducirlo a 2-5 kg (4,4-11,0 lb) por kW, lo que totaliza 5.000 lb (2.300 kg) para un megavatio. A diferencia del ABL, que requería que su tripulación descansara y que se recargara combustible químico, un láser eléctrico solo necesitaría energía generada a partir del combustible para disparar, por lo que un UAV con reabastecimiento de combustible en vuelo podría tener una resistencia y un armamento casi inagotables. Se planeó que un "demostrador de baja potencia" volara en algún momento alrededor de 2021. [28] Los desafíos para alcanzar los niveles de potencia requeridos en una plataforma con un rendimiento suficiente llevaron a la MDA a decidir no seguir adelante con el concepto. [29]
El corazón del sistema era el COIL, compuesto por seis módulos interconectados, cada uno tan grande como un todoterreno . Cada módulo pesaba alrededor de 6.500 libras (3.000 kg). Cuando se disparaba, el láser utilizaba suficiente energía en una ráfaga de cinco segundos para alimentar un hogar americano típico durante más de una hora. [9]
El ABL fue diseñado para su uso contra misiles balísticos tácticos (TBM, por sus siglas en inglés). Estos tienen un alcance más corto y vuelan más lentamente que los ICBM . La MDA había sugerido que el ABL podría usarse contra ICBM durante su fase de impulso. Esto podría requerir vuelos mucho más largos para llegar a la posición, y podría no ser posible sin volar sobre territorio hostil. Los ICBM de combustible líquido, que tienen revestimientos más delgados y permanecen en fase de impulso más tiempo que los TBM, podrían ser más fáciles de destruir. [ cita requerida ]
Si el ABL hubiera alcanzado sus objetivos de diseño, podría haber destruido misiles balísticos intercontinentales de combustible líquido a una distancia de hasta 600 km. El alcance de destrucción de misiles balísticos intercontinentales de combustible sólido, más resistente, 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 la Defensa Nacional contra Misiles . [30]
El sistema ABL utilizaba sensores infrarrojos para la detección inicial del misil. Después de la detección inicial, tres láseres de seguimiento de baja potencia calculaban el curso del misil, la velocidad, el punto de mira y la turbulencia del aire. La turbulencia del aire desvía y distorsiona los láseres. La óptica adaptativa del ABL utiliza la medición de la turbulencia para compensar los errores atmosféricos. El láser principal , ubicado en una torreta en el morro del avión, podía dispararse durante 3 a 5 segundos, lo que hacía que el misil se rompiera en vuelo cerca del área de lanzamiento. El ABL no fue diseñado para interceptar TBM en la fase terminal o de vuelo descendente. Por lo tanto, el ABL tendría que haber estado a unos pocos cientos de kilómetros del punto de lanzamiento del misil. Todo esto habría ocurrido en aproximadamente 8 a 12 segundos. [31]
El ABL no quemó ni desintegró su objetivo, sino que calentó la piel del misil, debilitándola y provocando una falla debido a la tensión del vuelo a alta velocidad. El láser utilizaba combustible químico similar al propulsor de cohetes para generar la alta potencia del láser. Los planes exigían que cada 747 llevara suficiente combustible láser para unos 20 disparos, o quizás hasta 40 disparos de baja potencia contra los frágiles TBM. Para reabastecer el láser, el YAL-1 tendría que aterrizar. El avión mismo 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 . El avión ABL probablemente habría tenido que orbitar cerca de posibles sitios de lanzamiento (ubicados en países hostiles) durante largos períodos, volando en un patrón en forma de ocho que le permite al avión mantener el láser apuntando hacia los misiles. [32]
En teoría, un láser aerotransportado podría utilizarse contra aviones de combate hostiles, misiles de crucero o incluso satélites en órbita baja (véase arma antisatélite ). Sin embargo, el sistema de adquisición de objetivos infrarrojos YAL-1 fue diseñado para detectar los gases de escape calientes de los TBM en fase de impulso. Los satélites y otras aeronaves tienen una firma térmica mucho menor, 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 las aeronaves, no son lo suficientemente frágiles como para ser dañados por un láser de clase megavatio.
Un análisis de la Unión de Científicos Preocupados analiza el posible uso de un láser aerotransportado contra satélites en órbita terrestre baja. [33] Otro programa, el Láser Táctico Avanzado , prevé el uso aire-tierra de un láser de clase megavatio montado en una aeronave más adecuada para vuelos a baja altitud. [34]
Datos de [ cita requerida ]
Características generales
Actuación
Armamento
Aviónica
Desarrollo relacionado
Aeronaves de función, configuración y época comparables
Listas relacionadas
32°9′17.4″N 110°50′31″O / 32.154833, -110.84194
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