米空軍&ボーイング 空中発射レーザー・ミサイル迎撃機 AL−1A
U.S.Air Force Airborne Laser AL-1A(ABL)


化学レーザー砲を弾道ミサイルに照射するAL−1A(イメージ)



■[ABL 概要]

米空軍及び空軍研究所(AFRL)とボーイング社は、敵国より発射された戦略弾道弾ミサイル及び戦術
ミサイルから米本土及び戦域を防衛するためTMD構想
(*1)(現在はBMD:Ballistic Missile Defence:
弾道ミサイル防衛システム)を導入するABL(空中発射レーザー・システム)プロジェクトを進行中で、
ABLのプラットホームとして、ボーイング社の747-400F大型貨物機をベースに改造して化学レーザー
砲を搭載したAL−1Aを開発している。湾岸戦争で移動式のスカッドミサイルの探知・発射阻止の難しさ
を痛感した米軍は、発射直後のブースト段階のミサイルを早期にアウトレンジ(敵の反撃を受けない空域)
で迎撃できるAL−1Aの開発に着手しており、現在のブッシュ政権では、米国に対する脅威は先制攻撃
(空爆・特殊部隊の投入等)によって排除する予防戦略ドクトリン
(*2)が示されてより、事前の情報収集
によって判明した脅威は先制攻撃によって対処し、発射されてしまった弾道ミサイル等にはAL−1Aで
迎撃し破壊する、BMDシステムの一翼を担う事になる。 AL−1Aは、攻撃レーザー(Attack Laser)の
略で弾道ミサイル撃破が主任務だが、将来的には地対空ミサイル、空対空ミサイル、巡航ミサイル等も
迎撃する空中滞空型のレーザー砲台として運用し、アウトレンジで対空戦闘を行える大型戦闘機として
も活用するとしている。

(*1)TMD構想 Theater Missile Defense 戦域ミサイル防衛
(*2)米国は、冷戦期核戦争とその報復が戦争の抑止効果を期待出来た核抑止論の方針を取り続けて
   いたが、2001年9月11日の米国同時多発テロによってブッシュ大統領は、テロリスト及びならず
   者国家には戦争の抑止効果が期待できず、米国に対する攻撃を予防する先制攻撃の新安全保障
   戦略を表明している。

米空軍では、AL−1Aを戦闘機として運用する。 部隊パッチ




■[AL−1A]

ABL計画は、1992年に米空軍研究所(AFRL)内にプロジェクトチームが発足し基本構想と初期設計
コンセプトが開始され、1996年に空軍とボーイング社、TRW社(現ノースロップ・グラマン社)
(*3)
ロッキード・マーティン社の間に正式に開発契約が結ばれた。この3社はABLプロジェクトチームを結成
しボーイング社は機体製造と全体のプログラム・マネージメントを担当、TRW社は照射レーザー発振
装置の開発を担当し、ロッキード・マーティン社はレーザー出力制御システム装置と照準用レーザーの
開発を担当している。1998年には、レーザーの開発が実用段階に入り2002年7月18日にはYAL−1
A Block2004(試作実験機1号機)が初飛行に成功している。 2003年には、開発・生産(EMD)
段階に入り、2006年にAL−1A初号機を就役させ、2008年までに7機のAL−1Aを導入しその内3機
が24時間体制のアラート任務(警戒待機)に就く予定である。
現在は、エドワーズ空軍基地(カルフォルニア州)の空軍飛行試験センターと、カートランド空軍基地
(ニューメキシコ州)の航空学システムセンターで評価・実証試験が行なわれている。 

(*3)TRW社は、2002年7月にノースロップ・グラマン社に買収される。


Photo by Team ABL(Boeing facilities)

Photo by Team ABL(Boeing facilities)
COIL(酸素沃素化学レーザー)を搭載する機首
ターレット部の製作。



組み立てラインで完成したAL−1Aの機首先端
には、各種センサー類を装着した試験飛行用の
ビート管が取り付けられている。



Photo by Team ABL(Boeing facilities)

Photo by Team ABL(Boeing facilities)
カンザス州にあるウィチタ・ボーイング組み立て
工場で完成したYAL−1A試作1号機。




2002年7月18日に、カンザス州マッコーネル
空軍基地より初飛行を行なうYAL−1A。
1時間22分の試験フライトに成功している。




Photo by U.S.Air Force Edwards Air Force Base

Photo by U.S.Air Force Edwards Air Force Base
正式に米空軍に引き渡され、本格的な運用評価
試験を行なうAL−1A。

エドワーズ空軍基地(カルフォルニア州)の空軍
飛行試験センターに着陸するAL−1A。




■[攻撃型化学レーザー砲(COIL Attack Laser )]

米国本土を戦略弾道弾ミサイルより防衛する国家ミサイル防衛構想(NMD)(National Missile Defence)
と戦域弾道ミサイル防衛(TMD)(Theater Missile Defence)はBMDシステムに移行し、陸軍はTHAAD
戦域高高度地域防衛(THAAD・Theater High Altitude Area Defense)及びパトリオットPAC3システム
とMEADS中空域機動防空システム(MEADS・Medium Extended Air Defense System)の導入を決定
しており、海軍でもイージス巡洋艦タイコンデロガ級とイージス駆逐艦アーレイ・バーク級に迎撃ミサイル
SM−2ブロック4A及びSM−3の搭載を行なっている。空軍でも同様のシステムの導入が検討された
結果、航空機に搭載されたミサイルもしくはレーザーによる迎撃システムが発案され、アウトレンジで
早期に迎撃可能なレーザー砲が採用されている。
AL−1Aに搭載されるレーザー砲は、1977年にドライバー研究所で開発された化学レーザーで酸素と
ヨウ素の化学反応で作り出されるレーザーを利用している。 このレーザーは、過酸化水素(H2O2)
(*4)
水酸化カリウム(KOH)
(*5)に塩素ガス(Cl)を加えて化学反応させ、その時の爆発的燃焼ガスから波長が
1.315マイクロメートルの赤外線エネルギー(ヨウ素)を抽出しレーザーを発振させるシステムである。
その後、米国の大手国防企業「TRW」で開発された酸素沃素(ヨウソ)化学レーザー(COIL)は、3メガ
ワットの高出力レーザー砲となりALー1Aはこれを搭載していると思われる。
(*4)(*5)過酸化水素(KOH)と水酸化カリウム(H2O2)→誤記
     過酸化水素(H2O2)と水酸化カリウム(KOH)→2004/05/08 訂正 情報提供者「ルフラン」様

Photo by MISSILE DEFENSE AGENCY

Photo by US.Air Force
照準用レーザーポッドとCOILレーザー砲を照射
するAL−1Aのイメージ。



米空軍が実験を行ったKC−135X ALL実験
機(Airborne Laser Laboratory)。胴体上部に
高出力結晶レーザー・モジュールを搭載し、
各種試験が行なわれた。




■[COIL Attack Laser システム]

COIL(Chemical Oxygen Iodine Laser)は、ボーイング747-400Fの機体後部にある6基の高出力
レーザー・モジュール(High-Energy Laser Modules)でレーザーを発振させ、レーザー・ビーム制御
装置(Laser Beam Control System)より機内上部の光ファイバーを通して機首先端ターレットから
COILを照射させる。 機首先端のターレットは、機体中心線から水平方向に左右各120度まで旋回
し、垂直方向では機体中心線から上方30度、下方60度(30度の情報も有り)まで可動するもので、
口径が1.5mの能動型反射鏡光学装置(Active Optical Instrument Reflecting Mirror)で、6基分
のCOILレーザー光線(6本)を集束し、光軸の精密な微調整を行なう為主反射鏡面(Primary Mirror)
をアクチュエーターで微調整し目標に照射される。
その他にターレットには、目標追跡用照射レーザー(Target Tracking Illuminator Laser)と誘導標識
照射レーザー(Beacon Illuminator Laser)が2基装備され、機体後部の固体照射レーザー発振装置
(Solid-State Illuminator Lasers)でレーザーを発生させる。このレーザーは、半導体(LD)を利用した
LD励起固体レーザーでYb・YAGレーザー(イッテルビウム・イットリウム・アルミ・ガーネット)が使用
されており、半導体(LD)で波長を選択して励起する為、高効率で高出力を安定制御可能で小型・
高ビーム品質・高寿命の為目標の追跡・捕捉用に使用される。レーザーは、大気とのコヒーレント
(干渉)を起こす電磁波な為、大気の状態による減衰率、歪みによるレーザー光線の光軸調整を行う
為に半導体(LD)でLD励起固体レーザーの波長を制御し補正情報をCOILレーザーに反映させ、
目標に正確に誘導照射させる。
また、機体上部ポッドにはCO2レーザー可動式測距装置(Activ Ranging System CO2 Laser)が
装着され、ポッド先端ターレットは左右各120度可動し、目標ターゲットまでの距離を正確に測定し
COILレーザーの出力を制御決定させ、最終的な照準データーを入手する。
A.COILレーザー砲、目標追跡用照射レーザー(TTIL)、誘導標識照射レーザー(SSIL)、ターレット
B.レーザー・ビーム制御装置(Laser Beam Control System)
C.CO2レーザー可動式測距装置(Activ Ranging System CO2 Laser)
D.戦闘管理&レーザー発振制御室
E.乗員室圧力・防火隔壁
F.固体照射レーザー発振装置(Solid-State Illuminator Lasers)
G.レーザーモジュール用循環・排気ポンプ
H.高出力レーザー・モジュール(High-Energy Laser Modules)×6基



Photo by U.S.Air Force Edwards Air Force Base

Photo by US.Air Force
AL−1A機首ターレット部。既に数回のレーザ
ー照射テストが行なわれた。






エドワーズ空軍基地内に隣接する統合システム
研究所(SIL:System Integration Laboratory )。
研究所内には、ABLプロジェクトで使用される
COILレーザーの地上実験施設GPRA(Ground
Pressure Recovery Assembly )が設置されてい
る。



Photo by Team ABL(Boeing facilities)

Photo by Team ABL(Boeing facilities)
COILレーザーを発振させる高出力レーザー・
モジュール。 このモジュールが合計6基搭載
され3MWの出力を発揮する。


COILレーザーを発生・発振させる過程で生じる
燃焼ガスは、循環・再利用される。この画像は、
燃焼ガス循環・排気装置。



Photo by Team ABL(Boeing facilities)

Photo by Team ABL(Boeing facilities)
過酸化水素(KOH)は再利用されるが、それ以
外のガスは排気ポンプによって機外に排出され
る。



排気ポンプによって機外に排出される燃焼ガス
の排気ダクト。 胴体後方の下側に設置され、
排気ガスが再び化学反応を起こさない様に排出
場所が区別されている。



Photo by Lockheed Martin

Photo by Team ABL(Boeing facilities)
機首ターレット部のCOILレーザー発振・照射
装置基幹部。レーザーは主反射鏡で収束され
目標に照射される。


口径1.5mのプライマリー・ミラー(主反射鏡)
の研磨作業。




Photo by Team ABL(Boeing facilities)

Photo by Lockheed Martin
ターレット部と胴体を連結する複合フレームで
ターレット部の回転も制御する。



ターレット部のノーズ・コーン・フレーム。プライ
マリー・ミラーやレーザー照射基幹装置が収め
られる。



Photo by Team ABL(Boeing facilities)

Photo by Lockheed Martin
直径が1.8mのコンフォーマル・ウィンドは、
ターレット部先端のノーズ・コーンに取り付けら
れレーザー照射時に開閉させる。


完成したコンフォーマル・ウィンドで、どの様な
ギミックで開閉するのかは判明していない。
今後調査します。





■[AL−1A(ABL) 弾道ミサイル迎撃システム]

・迎撃システム概要
湾岸戦争時のイラク軍によるスカッドミサイル攻撃に苦戦を強いられたアメリカ軍は、その後戦略核
ミサイルと第三世界に拡散する弾道ミサイルの脅威に対処する為に、米本土(アラスカ、ハワイを含む)
を防衛する国家ミサイル防衛構想(NMD:National Missile Defence)と世界中に展開する米軍と同盟
軍を防衛するTMD構想(戦域ミサイル防衛)を打ち出している。NMDは、主に戦略核ミサイル、大陸
間弾道弾(ICBM)をターゲットとしており宇宙空間を高速で飛来するミサイルを撃破する技術的な
ハードルが非常に高く、MIRV(個別誘導再突入体)の囮弾頭(デコイ)を判別する技術は確立されて
いないのが現状である。TMDは、IRBM(中距離弾道弾)、TBM(戦術・戦域弾道ミサイル)をターゲット
としている為NMDより技術的ハードルが低く、また既存のシステムに改良を施して使用するため開発・
実用化が短期間で行なわれNMDと比較して先行して戦力化が行なわれている。NMDとTMDは、
BMD(弾道ミサイル防衛システム)に統合・移行され、陸海空の三軍は独自にミサイル防衛システムの
構築を推進している。迎撃システムは、弾道ミサイルの発射された軌道からブースト・フェーズ
(上昇加速段階)、ミッドコース・フェーズ(中間段階)、ターミナル・フェーズ(終末段階)を判別し、低層
(成層圏内)・中層(大気圏内)・高層(大気圏外)で段階的に迎撃される。
陸軍では、敵国より発射された弾道ミサイルを上層・中間-終末段階で迎撃するTHAAD(戦域高高度
地域防衛)と低層・終末段階で迎撃するパトリオットPAC−3 ERINTを配備し、MEADS(中空域機動
防空システム)も開発中である。海軍では、イージス巡洋艦タイコンデロガ級とイージス駆逐艦アーレイ
・バーク級に低層・終末段階で迎撃するSM−2ブロック4Aスタンダードミサイルと高層・中間-終末
段階で迎撃を行なうSM−3スタンダードミサイルを実用化・配備を進めている。

・米空軍 弾道ミサイル迎撃システムABL
米空軍では、TMD(戦域ミサイル防衛)の一翼を担うCOILレーザー砲を搭載するプラットホームとして
ボーイング社の747−400Fを改造し空中砲台として、敵国領空及び領空外付近の12000m付近に
帯空させミサイル発射と同時に捕捉し低層・上昇段階で迎撃する。発射直後のブースト段階でIRBM
及びTBMを撃破出来れば、搭載されているNBC兵器(核:Nuclear、生物:Biological、化学:
Chemical)が発射当事国上空で飛散する為抑止効果も期待できる。

AL−1Aの迎撃システムは、まず敵国より発射された弾道ミサイルを早期警戒衛星(DSP)及びその
後継SBIRS(宇宙ベース赤外線探知システム)、ミサイル弾道追跡機コブラボール、早期警戒機
E−3AWACS等の外部センサー(陸軍レーダー・システム、海軍艦艇も含む)で探知し、それらの
弾道ミサイルの情報は軍事通信衛星を介してミサイル防衛局(MDA:MISSILE DEFENSE AGENCY)
の弾道ミサイル警戒センターと北米航空宇宙防衛司令部(NORAD)に送信され、即座に弾道コース
計算が行なわれ着弾地点の特定が米国及び同盟国と判定されると、最も近いAL−1Aに弾道ミサイル
の飛翔データーが送信される。AL−1Aは、MDAとNORADから受信したデーターと外部センサー
から得られた情報を元に目標ターゲットへ向け目標追跡用照射レーザーと誘導標識照射レーザーを
照射しCOILレーザー砲の補正データーを取得しCO2レーザー可動式測距装置で正確な距離を測定
しCOILレーザー砲の出力を調整する。COILレーザー砲は、主反射鏡面をアクチュエーターで微調整
した後にレーザーを目標に3〜5秒間照射し撃破する。 COILの射程は最大450キロ前後で一回の
フライトで35回程度のレーザーの照射が可能で、距離が短ければそれ以上の照射回数を実現する
事が理論上可能となっている。
但し、現段階ではシステムの耐久性及び信頼性は未知数となっている。 AL−1Aには、機長と
副操縦士がそれぞれ2名計4名搭乗し、4時間交代で最大16時間のミッションに従事し、その他に
4名の戦術作戦オペレーターが搭乗しCOILレーザー砲の制御・補正・目標の捕捉と照準を行なって
いる。また空中給油機能も装備され最大で20時間弱のミッションを行なえる。
また、早期警戒機E−3AWACS、E−8ジョイント・スターと連携すればより効率的にミサイルを迎撃
でき、さらに敵国よりの巡航ミサイルの迎撃も可能と言われており将来的には、E−3とE−8を対空
ミサイルからの防衛も検討されている。

Photo by US.Air Force
SBIRS(High/Low)
Milstar
SBL(Space Based Laser)
AWACS
J-STARS
F/A-22
F-15E
Navy TAMD
THAAD
PAC-3
Airborne Laser
UAV
宇宙ベース赤外線探知システム(高/低高度)
軍事通信衛星
宇宙配備型レーザー砲(現在開発中)
早期警戒機
陸空軍共同地上目標監視機
ステルス戦闘攻撃機
戦闘攻撃機
海軍戦域エリア防衛システム
陸軍戦域高高度地域防衛
陸軍改良型パトリオットシステム
空中発射レーザー・AL−1A
無人偵察機



■[将来型AL−1B]

米空軍では、AL−1Aが実用化し順調に戦力化されれば、将来的にAL−1Aを大型戦闘機として
早期警戒機E−3AWACS、E−8ジョイント・スター等を空対空ミサイルより防御する空中砲台として
運用し、COILレーザー砲の更なる射程の延伸と出力の向上を目指したならば、対戦闘機のアウト
レンジ空対空戦闘を行なえるAL−1Bを就役させるとしている。このB型では、胴体付近の翼下に
ハードポイント(パイロン)を2ヶ所増設し計4発のAMRAAM(Advanced Medium Range Air to Air
Missile)アムラームを自衛用に装備し、巡航ミサイルや領空に侵攻してくる戦闘機・爆撃機編隊を
迎撃する任務に就く。
空軍主導で開発が開始されたSBL(Space Based
Laser)宇宙配備型レーザー砲システム。ABL計画
の後継となっており、AL−1Aで蓄積された技術が
フィードバックされて開発される。

プロジェクトチーム・パッチ








U.S.Air Force /Boeing Airborne Laser AL-1A(ABL)
YAL-1A Block2004 (試作1号機)
[機体]
ボーイング 747−400F
全長:72.0m 全幅:65.10m 全高:19.30m
翼面積:525m2 自重:192270kg 総重量:326886kg
エンジン:GEC2B5F 推力:28000kgp×4
最大速度:0.83M 作戦行動時間:6時間(無給油)/16時間(最大)
乗員:フライトクルー4名(2名交代制) 作戦オペレーター4名

[武装]
BDL−2(COIL)酸素沃素化学レーザー
射程:450km前後
レーザー照射回数35回前後







U.S.AirForce
Boeing
Team ABL(Boeing facilities)
Lockheed Martin
Northrop Grumman
TRW社
の協力を頂きました(順不同敬称略)






米空軍 空中レーザー・ミサイル迎撃機 AL−1Aは
2002年2月24日に制作アップし
2004年4月15日に更新しました。

Produced by Mirage








[HOMEへ戻る] [HyperArmsTOPへ]