В полете ЛЛЛ NKC- 135A

Наиболее продолжительными и важными по значимости не только для ВВС, но и в целом для МО США явились испытания летающей лазерной лаборатории (ЛЛЛ), оборудованной на модифицированном самолете-заправщике Боинг КС-135.

Проведенные эксперименты по распространению высокоэнергетического лазерного луча в атмосфере показали, что использование лучевого оружия наиболее эффективно при низком атмосферном давлении и выше слоя приземной турбулентности. Это создавало дополнительные преимущества при использовании его для защиты бомбардировщиков, а также привлекло внимание в связи с трудностью создания для аналогичной цели ракет класса «воздух-воздух», которые могли бы запускаться по всем азимутальным углам с высокоскоростного самолета.

Если бомбардировщик, оснащенный лучевым оружием, мог бы иметь высокую вероятность поражения средств ПВО противника на достаточных дальностях, то он снова мог бы стать эффективным средством ведения боевых действий на больших высотах, в отличие от существующего положения, когда он должен пытаться преодолеть ПВО на малой высоте. Зенитные ракеты обычно имеют относительно тонкую внешнюю обшивку и, следовательно, должны быть весьма уязвимыми от разрушительного действия излучения мощных лазеров при условии, что ракета может быть обнаружена на достаточно большой дальности и лазерный луч направлен точно в цель в течение интервала времени, достаточного для термического или ударного разрушения.

Из-за ограничения количества рабочих газов для лазеров незамкнутого цикла, которое может быть запасено на борту самолета, или из-за ограничения запасов электроэнергии, необходимой для газоразрядных лазеров, луч лазерного оружия должен быть очень точно направлен на наиболее уязвимую выбранную на цели точку, чтобы не расходовать напрасно дорогостоящую энергию. Это накладывало очень жесткие требования на характеристики наведения луча и слежения за движущейся целью. Необходимо также использовать очень узкий луч лазерного локатора, который начинал бы слежение за целью непосредственно после ее обнаружения с помощью РЛС. В качестве альтернативы предполагалось использовать систему точного слежения на основе пассивного ИК-датчика. Однако необходимость применения в системе точного слежения для наведения высокоэнергетического лазерного луча оптических средств давала возможность при пуске зенитных ракет использовать средства противодействия, такие как создание химической аэрозольной завесы для нарушения работы оптического локатора или ИК-датчика. Помимо этого, если бомбардировщик будет вынужден прибегнуть к полет)' на малой высоте при прорыве интенсивной зоны ПВО, его лазерная локационная установка может стать неэффективной из-за тумана, дождя или снега, также сильно снижающих эффективность лучевого оружия, даже если лазерный локатор продолжает функционировать.

К началу 1970-х гг. мощность ГДЛ достигла порядка 100 кВт. Лазеры других типов в это время еще находились на начальных стадиях разработки. Поэтому, когда ВВС США с 1973 г. развернули широкомасштабную программу работ по созданию и испытаниям лазерной летающей лаборатории (ЛЛЛ), на ней решили установить наиболее подходящий для работы на борту самолета газодинамический СО₂-лазер мощностью несколько десятков киловатт, впоследствии замененный лазером того же типа мощностью 400-500 кВт.

Бортовой ГДЛ не требовал электроэнергии при работе и являлся лазером незамкнутого цикла, выбрасывавшим отработанное рабочее тело в атмосферу. Лазер создала фирма "Юнайтед Текнолоджиз", его установку на борту осуществила фирма "Дженерал Дайнемикс". Поскольку в ГДЛ отработанные газы возможно выбрасывать при низком давлении окружающей среды (на большой высоте полета), установку удалось создать относительно малых размеров и веса. Тем не менее, масса и объем запасенного рабочего тела и углеводородного топлива (типа JP-4) ограничивали время работы высокоэнергетического лазера 20-30 с.

На перспективу фирма "Дженерал Электрик" по контракту ВВС США начала разработку нового типа ГДЛ (лазер с использованием напора набегающего воздушного потока), в котором для получения рабочего газа (СО₂) и одновременно его нагрева происходило сгорание углеводородного топлива JP-4 в набегающем потоке воздуха со скоростью 3-6 М.

Для более перспективных электроразрядных СО₂-лазеров под руководством Лаборатории авиационных двигателей ВВС США начались разработки топливных элементов, способных обеспечивать мощность 4 МВт в течение 30 с. По оценкам фирмы "Юнайтед Текнолоджиз", такой элемент должен был весить приблизительно 1100 кг и занимать объем 1,1 м³. Система, использующая перезаряжаемые на земле серебряно-цинковые батареи аналогичной мощности, могла весить приблизительно 1590 кг и иметь объем 0,7м³. В 1975 г. представитель фирмы "Игл Пикчерз Индастриз" на Национальной конференции по авиационной электронике заявил, что при доработке можно будет уменьшить вес примерно до 1360 кг, объем - до 0,54 м³. Кроме того, по крайней мере еще 450 кг весят трансформаторы и преобразователи постоянного тока в переменный, которые необходимы для повышения напряжения до требуемой для работы электроразрядного лазера величины.