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技術(shù)派|空警-600首次公開, 擦亮海軍的“空中之眼”有多重要?
空警-600與殲-15T編組攜手向全世界震撼展示,標(biāo)志著我國海軍遠洋作戰(zhàn)能力質(zhì)的飛躍。
據(jù)央視新聞9月5日報道,此次閱兵,預(yù)警機指揮梯隊中空警-600預(yù)警機接受黨和全國人民的檢閱??站?600體積要比空警-500A小很多,它要在航母甲板上完成起飛降落,長度和寬度都做出了調(diào)整。雖然體積小,但是它的作用發(fā)揮和空警-500A預(yù)警機是一樣的,可以讓殲擊機在海上看得更遠,綜合發(fā)揮我們的海上作戰(zhàn)體系的態(tài)勢感知能力,所以它也被稱為“海上移動的空中指揮所”。

空警-600預(yù)警機正面照。
固定翼艦載預(yù)警機的早期發(fā)展
隨著航空威脅的增加,對空防御是水面艦艇編隊海上防御的核心任務(wù),但受限于地球曲率和艦載雷達本身性能的影響,艦載雷達的探測距離尤其是對低空目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離非常短。為了解決這一問題,預(yù)警機應(yīng)運而生。根據(jù)載機平臺,可分為固定翼艦載預(yù)警機、艦載預(yù)警直升機和艦載預(yù)警無人機等。在這些預(yù)警機中,固定翼艦載預(yù)警機性能最為均衡,沒有明顯短板。
在整個航母編隊中。預(yù)警機發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,預(yù)警機能夠根據(jù)作戰(zhàn)需求適當(dāng)前出,利用機載雷達和光電設(shè)備搜索、監(jiān)視和跟蹤??漳繕?biāo)。通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),可為航母和護航水面艦艇提供敵情信息,引導(dǎo)己方艦載機進行防空和對海作戰(zhàn),并指揮護航水面艦艇有效攔截來襲的反艦導(dǎo)彈等威脅,讓整個航母編隊能夠形成大縱深、多層次、立體化的攻防體系,火力銜接緊密。因此,預(yù)警機為航空母艦編隊在遠海大洋獨立遂行高強度空中作戰(zhàn)提供了堅實基礎(chǔ),顯著提升了航母的安全性、目標(biāo)搜索能力以及遠距離作戰(zhàn)能力,因此,固定翼艦載預(yù)警機是航母的戰(zhàn)力倍增器。
但由于在空間有限的航母上運作且技術(shù)復(fù)雜,尤其是先進固定翼艦載預(yù)警機只有某些國家才有能力研發(fā)和生產(chǎn)。很長一段時間,固定翼艦載預(yù)警機是美國一家壟斷的局面,即使是法國這樣航空工業(yè)不錯的國家,在為“戴高樂”號航母選擇固定翼艦載預(yù)警機時,也只能向美國求購E-2C“鷹眼”。

配備先進的預(yù)警任務(wù)系統(tǒng),空警-600預(yù)警機可大幅提升航母編隊?wèi)B(tài)勢感知和協(xié)同作戰(zhàn)能力。
美國也是世界上第一個研發(fā)和批量裝備固定翼艦載預(yù)警機的國家。1942年6月,美國海軍啟動了一項名為“凱迪拉克”的空中早期預(yù)警雷達項目,這一雷達系統(tǒng)最初只是設(shè)想為能夠擴展軍艦雷達搜索范圍。然而受限于當(dāng)時的技術(shù),在1943年的測試時,發(fā)現(xiàn)探測設(shè)備與其他設(shè)備之間存在干擾問題,電子雜音破壞了機載平面顯示器和艦載平面顯示器之間的同步運作。1945年,新的雷達與操作員加上態(tài)勢評估員一并整合在內(nèi)的“機載戰(zhàn)情中心”概念被提了出來,這便是后來的“凱迪拉克II”項目。
二戰(zhàn)結(jié)束后,早期開始量產(chǎn)的艦載預(yù)警機是在AD“天襲者”艦載攻擊機加裝AN/APS-20雷達,并將2名雷達操作員在座艙后方整流罩下方的空間并排就座。改型被命名為AD-2W,后續(xù)還有AD-3W、AD-4W和AD-5W型號,其中有40架AD-4W在援助計劃下給到了英國海軍。
50年代中期,美國格魯曼飛機公司開始為美國海軍研制新型的艦載預(yù)警機E-1,用于擔(dān)負(fù)艦隊防空預(yù)警任務(wù),以徹底解決航母對中遠距離低空和超低空目標(biāo)探測能力薄弱的問題。E-1預(yù)警機是以同期裝備在航母上的S-2艦載反潛機平臺為基礎(chǔ)發(fā)展的,機艙內(nèi)布置1名雷達操作員、1名引導(dǎo)員,最大留空時間達7小時,在距離航母300千米處可以有近5小時的巡邏時間。
不過美國海軍真正需要的是具備與海軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)相對應(yīng)的、搭載機載預(yù)警和控制系統(tǒng)的先進艦載固定翼預(yù)警機。因此1955年美海軍航空局發(fā)布了性能指標(biāo)。幾經(jīng)變更和改進之后,格魯曼的固定翼艦載預(yù)警機被以W2F-1的編號進行采購,這便是日后大名鼎鼎的E-2“鷹眼”。

二戰(zhàn)末期為了對付日本“神風(fēng)”自殺式飛機,美軍在艦載攻擊機基礎(chǔ)上研制了早期預(yù)警機。
不斷進化的“鷹眼”
E-2首架原型機在1960年10月進行了首飛,量產(chǎn)型的E-2A是在次年4月首飛。E-2A是全新設(shè)計的艦載固定翼預(yù)警機,其機艙長達8米、寬2.5米、高1.85米,比E-1長度增加了30%,機艙內(nèi)部空間增加了近2倍,可容納3名雷達操作人員。新的渦槳發(fā)動機可使其最大起飛重量達23噸,最大載荷5.5噸,其中的3.5噸可以分配給機載雷達及探測設(shè)備。E-2A最大飛行速度650千米/小時,航程2800千米,續(xù)航時間6個小時。
針對服役后E-2A暴露出來的AN/APS-96雷達存在抗干擾能力弱、精度不高、探測距離仍然較近(200千米-400千米)。改進版的E-2B在E-2A生產(chǎn)的時候就開始研制了。E-2B主要是在原有雷達上進行改進,加裝了當(dāng)時最新型的計算機,改進了信號處理算法,抗干擾和處理海面及地面雜波能力有了增強。截止到20世紀(jì)70年代,美國海軍對裝備的所有64架E-2A進行了升級改造。
不過針對70-80年代蘇聯(lián)日益犀利兇猛的遠程反艦?zāi)芰?,更新、更強的E-2C研發(fā)也開始了。C型在雷達和航電系統(tǒng)上有了極大的提高。機載雷達安裝了全新AN/APS-120,探測距離550千米,并且該雷達還提高了過濾海面和陸地雜波能力,對掠??焖亠w行的反艦導(dǎo)彈和陸上低空突防的戰(zhàn)機具有了更強的探測和識別能力。

E-1預(yù)警機背上安裝了大尺寸雷達。
由于E-2C固定翼艦載預(yù)警機性能不斷提升,美國海軍航母的艦隊防空能力達到前所未有的高度。按照美軍常規(guī)的部署方式,E-2C前出航母編隊近400千米,再結(jié)合其自身550千米的探測距離,單架E-2C出動便可使得整個航母編隊的防御縱深將達到近1000千米。
E-2C的出現(xiàn)確立了其在美海軍航母作戰(zhàn)體系中的關(guān)鍵一環(huán),美航母編隊所有的作戰(zhàn)使用都是由它提供的戰(zhàn)情進行部署實施,它代表了當(dāng)時世界艦載預(yù)警機的最高水平。但即便如此,美國海軍也沒有停止對E-2C的持續(xù)改進。
進入21世紀(jì)后,美國海軍提出了全新的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”構(gòu)想。2000年左右推出了過渡型E-2C“鷹眼2000”,隨后在2007年又完成了全新的E-2D的研制。D型采用了振動小、噪聲低及推力更大的八葉復(fù)合槳葉。飛機最大起飛重量增加到25噸,并且第一次在E-2上加裝了空中加油系統(tǒng),留空時間由原先的6小時增加到9小時。因此航母編隊在不增加載機量的情況下有了全天預(yù)警能力。
E-2D安裝了全新的AN/APY-9有源相控陣?yán)走_(每分鐘6轉(zhuǎn)),方位和高低探測使用了機掃與電掃相結(jié)合的模式。雷達的探測、跟蹤范圍、目標(biāo)跟蹤數(shù)量也相應(yīng)提高了30%以上,對于隱身目標(biāo)具有良好的遠距離發(fā)現(xiàn)和跟蹤能力,E-2D使用了全新的高速計算機和大容量儲存器,換裝了新型衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線電通信系統(tǒng)、多功能信息分發(fā)系統(tǒng)、Link-16數(shù)據(jù)鏈和紅外搜索與跟蹤系統(tǒng),從而使其成為真正“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點”和“空中指揮所”。
2015年3月,首批E-2D開始在美國海軍航母上實戰(zhàn)部署。美國海軍一共采購了75架E-2D,計劃在2030年前全面取代現(xiàn)役主力E-2C。

E-2D預(yù)警機具備空中受油能力,可提升滯空時間。
“鷹眼”的啟示
從E-2“鷹眼”系列固定翼艦載預(yù)警機60余年的發(fā)展歷程來看,早期的A型和B型一直在解決可靠性的問題;C型是真正滿足美海軍需求的型號;而基于美軍戰(zhàn)略需要的D型,則強化了空中加油能力、全玻璃化座艙和探測隱身目標(biāo)能力等關(guān)鍵性能指標(biāo),使其成為美軍網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)核心。E-2“鷹眼”研制和改進路徑有以下幾個特點。
首先,受限于使用條件的獨特性,固定翼艦載預(yù)警機的機體就不能設(shè)計得太大,但由于需要安裝探測??漳繕?biāo)的雷達同時,又具備指揮協(xié)調(diào)航母編隊的電子設(shè)備。所以一款專為艦載環(huán)境設(shè)計的優(yōu)秀平臺,可以短時間內(nèi)成就一個可靠的固定翼艦載預(yù)警機,也可以在未來有巨大的升級潛力。
其次,E-2“鷹眼”改進路徑遵循以技術(shù)驅(qū)動、循序漸進、迭代升級。這種方式以成熟技術(shù)為前提漸進發(fā)展,而不是顛覆性地推倒重來。這樣可以做到風(fēng)險可控,性價比高。比如,因美國擁有較為成熟的雷達和電子技術(shù),E-2D在只比E-3C增加不到300千克的雷達探測設(shè)備,就將數(shù)據(jù)處理能力和雷達探測能力提升了300%。
最后,固定翼艦載預(yù)警機的作戰(zhàn)定位更貼近當(dāng)下的實戰(zhàn)要求。如70年代之后低空飛行的反艦導(dǎo)彈威脅逐漸增大,所以C型的低空探測能力是重點。而D型的AN/APY-9雷達則是針對21世紀(jì)后的電子對抗及隱身目標(biāo)增加了對抗和感知能力。
不過E-2平臺畢竟已經(jīng)有60年的發(fā)展歷史,內(nèi)部潛力已基本挖掘殆盡。也存在不少難以完善的缺點。如AN/APY-9雷達雖有一定反隱能力,但機械旋轉(zhuǎn)且采用機掃和電掃的混合方式,使得更新率低于固定的相控陣?yán)走_。對高速、高機動或隱身目標(biāo)的連續(xù)跟蹤能力相對較弱,在多目標(biāo)、強電磁對抗環(huán)境中會力不從心。
并且據(jù)美國國防部報告,E-2D存在大量尚未解決的缺陷,如雷達可靠性問題、機組人員座椅鎖定不到位、跟蹤屏幕圖像模糊等,這些都將影響戰(zhàn)備完好率和任務(wù)效能。E-2D采用軟管-浮錨式空中加油方式,與美國空軍主流的硬管加油系統(tǒng)不兼容。





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