美國研究、開發激光武器已有40多年的曆史。與傳統武器相比，激光武器具有快速、精确、不受電磁幹擾、效費比高等獨特優勢，可能是"改變作戰規則"的未來武器，因而倍受軍事大國的青睐和重視。美國陸、海、空軍均有自己的激光武器研制計劃。與陸軍和海軍（對激光武器的重量和尺寸容忍度較高，主要是威力、精度、成本能滿足需求）相比，空軍機載激光武器系統研發難度最大，進展也最為艱難。

美國激光武器發展路線圖

随着科技進步，兆瓦級二極管泵浦堿金屬激光器（DPAL）和光纖合成激光器（FCL）能獲得兆瓦級平均功率，光束質量好，系統電光轉換效率很高（> 40%），非常低的系統重量和體積（最終可達到重量功率比為1kg/kW～2kg/kW），包括激光器及其光學系統的體積和重量比已顯著減小，但儲能和高效能量轉化設備、高性能、小型化、大功率激光器在有限空間的良好散熱、在平台機動時持續鎖定、跟蹤目标等方面距實戰仍有較大差距。

目前，激光武器可摧毀1609m（1英裡）處的戰術導彈、炮彈、火箭彈、無人機、小型攻擊艇、輕型裝甲車、軍用車輛等，已可以作為一種末段防禦武器使用。

美國空軍先後研發、測試了YAL-1A機載激光武器系統、"先進戰術激光"（Advanced Tactical Laser，ATL）武器系統、"聯合高能固體激光器"（JHPSSL）等。

"機載激光器"（ABL）

波音空間與通信（Boing Space & Communications）公司，洛克希德-馬丁空間系統（Lockheed Martin Space Systems）公司，諾斯羅普-格魯曼空間技術（Northrop Grumman Space Technology）公司——原TRW空間電子集團（TRW Space and Electronics Group）

YAL-1A機載激光武器系統作為導彈防禦系統的一個組成部分，拟用于攔截處于助推段的彈道導彈。

由于攔截助推段的彈道導彈的時間窗口僅有1分鐘～5分鐘，因此隻有采用機載激光武器系統才可能進行攔截，因此美國空軍發展了"機載激光器"（ABL）——集成高功率激光器的B747-400F 大型客機，後發展了YAL-1A空中平台（其增加了機翼長度、加固了貨艙艙門），機頭非常特别——集成了一個大直徑的球形激光轉塔，曆時14年，耗資53億美元，最終因存在重大技術和戰術缺陷而放棄。

2011年，因氧碘激光的射程短、技術複雜、維護困難、需消耗大量危險、高活性化學品（一次升空飛行作戰要消耗20t）、廢棄物多且毒性大、在12km～14km空中激光束穩定性差等問題，美國國防部終止了空軍機載激光器計劃。

機載激光器的主要戰術技術參數：采用B747-400F大型客機作為機載激光器（ABL）的集成平台（圖17-2），可在作戰區域巡邏6h；部署2架即可維持所需的戰鬥效能。

系統包括14個分系統：

——兆瓦級氧碘激光器（含能源分系統等）；

——光學系統；

——激光發射轉塔；

——千瓦級二氧化激光指示系統（BILL），用來指示目标，并測試當時當地的大氣對激光的扭曲，并将扭曲的數據傳給主控制計算機，修正殺傷激光系統地發射；

——超高靈敏度跟蹤激光器（被動測距系統，ARS）的新型吊艙；

——多種主動、被動光電探測和跟蹤設備構成的火控系統；

——由二氧化碳激光器、主動和被動傳感器、光學系統、萬向節和各種靈敏的電子裝置組成。其功能是為任務處理器提供數據，而後者利用這些信息對敵方的彈道導彈進行跟蹤，并對它們進行排序，以便由ABL系統中兆瓦級的化學氧碘激光器(COIL)實施攻擊

這些數據将用來計算導彈的軌迹參數，比如估計導彈的發射點和預計彈着點，即使導彈不宜采用ABL進行攻擊，也可以由彈道導彈防禦系統的其它部分利用這些數據，在中段或末段攻擊目标。跟蹤照射激光器(TILL) 跟蹤照射激光器是首台通過軍用飛機機載飛行認證的二極管激發器：钇鋁石榴石激光器。雷聲空間與機載系統公司的TILL将與光束轉換透鏡結合起來，用于ABL的光束控制/火力控制系統的終端對終端試驗。

——照射跟蹤激光器（TILL）是光束控制/火力控制系統中一個完整的部分，用于發射高速、高能脈沖激光射向處于助推段的導彈，随後激光被發射到一個非常敏感的照相機上。得到的反射激光數據被用來獲取導彈的速度和高度信息。紅外跟蹤/高速目标截獲系統和高精度激光目标跟蹤光柱控制系統

——激光照明系統

YAL-1A機載激光武器系統的3D組成示意圖

YAL-1A機載激光武器系統的激光發射轉塔

YAL-1A機載激光武器系統的激光發射轉塔中1500mm大口徑主反射鏡

YAL-1A機載激光武器系統

YAL-1A機載激光武器系統采用陀螺穩定兩框架平台，整個激光發射轉塔可整體繞飛機縱軸旋轉實現橫滾，反射鏡光學部分可繞穩定平台的橫軸轉動，兩者組合可覆蓋對B-747-400F大型客機上頭部前半球的紅外搜索跟蹤、目标識别、激光測距、發射激光等；圖中激光發射轉塔的光學窗口向下

安裝了YAL-1A機載激光武器系統的B-747-400F試驗機正面，圖中激光發射轉塔處于收藏位置

作戰使用：

YAL-1A機載激光武器用于攔截450km之内、處于助推段的彈道導彈、飛行器等空中目标。根據美空軍司令部計算，若需保證24小時巡邏和對敵方不間斷監視，至少需要裝備5架"機載激光器"（ABL）。

在和平時期，"機載激光器"（ABL）将部署在美國本土的空軍基地。為随時前往全球執行作戰任務，"機載激光器"（ABL）均需保持24小時戰備狀态。

在作戰前，"機載激光器"（Airborne Laser，ABL）需靠前部署到助推段彈道導彈的攔截區域進行空中巡邏。

當導彈預警系統發現敵方彈道導彈發射時，通過衛星及時将相關信息提供給"機載激光器"（ABL）。

"機載激光器"（ABL）利用自身的紅外搜索跟蹤系統截獲助推段的彈道導彈。

"機載激光器"（ABL）發射強激光攔截助推段的彈道導彈。

YAL-1A機載激光武器用于攔截處于助推段的彈道導彈

先進戰術激光（Advanced Tactical Laser，ATL）武器系統

（機載）先進戰術激光（Advanced Tactical Laser，ATL）武器系統是美國空軍用于為地面戰場提供支援的機載新概念武器系統，利用激光對地面目标直接進行毀傷或使其傳感器等關鍵部分失效；裝載在飛行平台為C-130H"大力神"戰術運輸機後，整個武器系統稱為"空中激光炮艇"，拟替代一部分AC-130"幽靈"空中炮艇（Air Gunship）的作戰能力。

先進戰術激光（ATL）的主要技術特點：

（1）系統由氧碘激光器、紅外搜索跟蹤系統、火力控制系統、作戰指揮系統等部分組成，整個激光武器系統重20000kg。

（2）系統的核心是激光器，由激光發射轉塔、激光束擴束器、光束控制器、光學平台、諧振腔、消耗物密封容器、高壓氮氣裝置等部分組成。

（3）系統有一個直徑1270mm、重量3000kg的球形轉塔，可實現對下半球的攻擊。該炮塔也包括激光射擊所需的對地面目标進行搜索、跟蹤、測距的光電傳感器。

（4）系統采用氧碘激光器，重5443kg，發射功率100kW，激光束直徑10cm，脈沖寬度3s～5s，間隔1s～2s，最大作戰距離14.5km，最大作戰高度1500m。

"空中激光炮艇"與先進戰術激光（ATL）的組成示意圖

在諧振腔（Resonator）産生的激光（Laser Beam）經過光束控制器（Beam Control）和光束擴束器（Beam Expander）進入發射轉塔（Turret）射向目标，整個激光器安裝在一個光學平台（Optical Bench），貯存的化學物質在高壓氮氣裝置（Pressurized Nitrogen）的作用下進入反應器産生激光，所消耗的物質再進入密封容器進行回收（Sealed Exhaust）

"空中激光炮艇"的原型機，機身下即為激光的球形發射轉塔，可覆蓋機身下半球

，球形發射轉塔上最大光學窗口（直徑127mm）對應激光武器，其下方的光學窗口對應光電傳感器

作戰使用：

先進戰術激光（ATL）可用于對地攻擊、制空作戰。

對地攻擊作戰

一次飛行可以射擊100次，具有在40s内損傷多個地面目标的能力，例如3個導彈發射架、或30個輪胎、或11副天線、或11個光電探測器、或4門迫擊炮、或5挺機槍、或22名士兵的能力。

具有攻擊地面機動車隊的能力

具有攻擊地面固定目标的能力

具有攻擊空中目标的能力

"空中激光炮艇"攻擊公路上行進車隊的作戰示意圖

"空中激光炮艇"以高能激光快速照射暴露在車外的人員、光電傳感器等薄弱部分，以失能模式使其喪失作戰能力

"空中激光炮艇"以高能激光攻擊地面固定目标，以引燃可燃物的模式進行毀傷

制空作戰

"空中激光炮艇"

"空中激光炮艇"以高能激光攻擊空中飛機示意圖，以擊穿油箱引起燃燒的模式将飛機擊落

"聯合高能固體激光器"（JHPSSL）

美國空軍、海軍、海軍陸戰隊和陸軍聯合研制的"聯合高能固體激光器"（Joint High Power Solid-State Laser——JHPSSL），用于空-空、空-面、面-空交戰。

美國空軍将"聯合高能固體激光器"（JHPSSL）在F-35戰鬥機應用作為背景。

"聯合高能固體激光器"（JHPSSL）在F-35戰鬥機應用

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