自1960年第一種實(shí)用化預(yù)警機(jī)——美國海軍的E-1B正式服役以來,世界上已先后研制與生產(chǎn)了20余種型號,其中較先進(jìn)的、在戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用的有E-3、E-2C、A-50等。本文將介紹6種現(xiàn)役預(yù)警機(jī)和2種預(yù)警直升機(jī),俄羅斯A-50“中堅(jiān)”預(yù)警機(jī)將另文介紹。
E-2“鷹眼”系列預(yù)警機(jī)
E-2“鷹眼”是美國研制的艦載預(yù)警機(jī),主要用于艦隊(duì)防空和空戰(zhàn)指揮引導(dǎo),是航母編隊(duì)的空中指揮所和流動雷達(dá)站,也可在地面起降,執(zhí)行陸基空中預(yù)警和指揮任務(wù)。E-2有幾個鮮明的特點(diǎn):①它是世界上使用時(shí)間最長、升級改型最多、生產(chǎn)數(shù)量最多的預(yù)警機(jī)。1964年1月19日,第一架生產(chǎn)型E-2A交付美國海軍VAW-11預(yù)警機(jī)中隊(duì)使用。此后歷經(jīng)多次改型,共生產(chǎn)了200多架。目前在役的主要是E-2C GroupⅡ和“鷹眼2000”。②它是使用國家和地區(qū)最多的預(yù)警機(jī),包括日本、埃及、新加坡、以色列、法國和中國臺灣。以色列3架E-2C已轉(zhuǎn)售給墨西哥。③它是惟一能從航空母艦上起降的固定翼艦載預(yù)警機(jī),也可以在陸地上部署使用。④它的載機(jī)是專門設(shè)計(jì)的,而不是對已有機(jī)型的改裝。為了方便在航母上使用,其雷達(dá)天線罩可升降、機(jī)翼可折疊。⑤E-2C在歷次戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用,主要承擔(dān)空中預(yù)警和通信中繼等任務(wù)。
從1991年起,E-2C的改型E-2CGroupⅡ換裝AN/APS-145雷達(dá),能同時(shí)監(jiān)視海上、陸上目標(biāo);改進(jìn)敵我識別裝置、加裝“聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)”(JTIDS)終端和全球定位系統(tǒng)。APS-145雷達(dá)采用相干脈沖多普勒體制,工作頻率400~440兆赫,峰值功率1兆瓦,平均功率3.8~4千瓦,脈沖重復(fù)頻率有高、中、低三種,預(yù)警探測性能已接近美國空軍的E-3C預(yù)警機(jī)。
“鷹眼2000”是E-2C的最新改進(jìn)型,仍裝備APS-145雷達(dá),但提高了任務(wù)計(jì)算機(jī)的能力和可靠性,改進(jìn)了衛(wèi)星話音和數(shù)據(jù)通信能力,最重要的是增加了“協(xié)同作戰(zhàn)能力”(CEC)系統(tǒng)。CEC由寬帶數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)和協(xié)同作戰(zhàn)處理器兩部分組成,通過高速、抗干擾數(shù)據(jù)鏈將E-2C與航母編隊(duì)各平臺上的傳感器組網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)“融合”,可為網(wǎng)內(nèi)每個成員提供一個無縫的空中戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢圖像,最終為戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御提供火控?cái)?shù)據(jù)?!苞椦?000”至今已生產(chǎn)15架,其中1架售給法國海軍,2架售給中國臺灣(沒有CEC功能)。美海軍計(jì)劃將其余的E-2C都改型為“鷹眼2000”。日本、埃及也正將其E-2C升級到“鷹眼2000”標(biāo)準(zhǔn)。
美海軍已于2003年8月6日以19億美元合同,啟動了“先進(jìn)鷹眼”(也有稱“高級鷹眼”)的系統(tǒng)開發(fā)和驗(yàn)證工作。“先進(jìn)鷹眼”將裝備根據(jù)“雷達(dá)現(xiàn)代化計(jì)劃”研制的新型ADS-18雷達(dá),將其安裝在E-2C現(xiàn)在使用的天線罩里,進(jìn)行電子和機(jī)械組合掃描,將采用空間-時(shí)間自適應(yīng)處理技術(shù),加裝新的任務(wù)計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程紅外搜索和跟蹤系統(tǒng),使用模塊化通信系統(tǒng)和戰(zhàn)術(shù)座艙,將進(jìn)一步提高陸地上空和沿海地區(qū)探測巡航導(dǎo)彈等小目標(biāo)的能力,適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。美國海軍計(jì)劃購買75架“先進(jìn)鷹眼”,預(yù)期2007年試飛,2009年投產(chǎn),2015~2017年形成全面作戰(zhàn)能力。
E-3“望樓”系列預(yù)警機(jī)
E-3是美國空軍的全天候遠(yuǎn)程預(yù)警指揮飛機(jī)。60年代中期開始研制,1977年3月起交付使用,先后有A、B、C、D和F幾種機(jī)型。E-3A以波音707-320B客機(jī)為載機(jī),主傳感器是AN/APY-1型S波段高重頻脈沖多普勒雷達(dá)。雷達(dá)具有良好的
下視能力和抗干擾性能,可同時(shí)跟蹤600批目標(biāo)。除了短波和超短波電臺以外,E-3A還配有Link 4A、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)情報(bào)鏈Link 11(TADIL)和Linkl6數(shù)據(jù)鏈(即JTIDS),以完成空空、空地情報(bào)交換,引導(dǎo)友機(jī)并傳遞雷達(dá)情報(bào)。E-3B與E-3A相比,換裝了APY-2型監(jiān)視雷達(dá)(以增加對海探測能力)和性能更好的CC-1型計(jì)算機(jī),增加了電子偵察設(shè)備、JTIDS終端和抗紅外自衛(wèi)措施。E-3C任務(wù)電子系統(tǒng)的配置與E-2B相似,但增加了顯控臺和抗干擾通信電臺。E-3D是售給英國的機(jī)型,E-3F是售給法國的機(jī)型,它們的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)和部分電子設(shè)備與美國空軍的機(jī)型有差別,但能夠互通。1991年初,波音707飛機(jī)停產(chǎn),波音公司推出了用波音767客機(jī)作載機(jī)的E-767預(yù)警機(jī),其機(jī)內(nèi)任務(wù)電子系統(tǒng)與E-3C相同;由于飛機(jī)載重量和機(jī)艙容積大,顯控臺也相應(yīng)增加。E-767的飛行機(jī)組只要2人(E-3為4人),而任務(wù)機(jī)組可以有19人(E-3有13人)。
E-3預(yù)警機(jī)技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良,至今仍是世界上性能最好、功能最全的預(yù)警指揮機(jī)。但由于價(jià)格昴貴,僅生產(chǎn)68架。目前在役的包括E-767在內(nèi)只有70架,其中美國空軍33架E-3B/C(原有34架,1996年在阿拉斯加墜毀1架),北約組織17架E-3A(原有18架,1997年在土耳其墜毀1架),英國7架E-3D,法國4架E-3F,沙特阿拉伯5架E-3A,日本4架E-767。
美國空軍的E-3B/C預(yù)警機(jī)現(xiàn)正在實(shí)施“雷達(dá)系統(tǒng)改進(jìn)計(jì)劃”(RSIP)升級和Block 40/45升級。RSIP升級的重點(diǎn)是提高AN/APY-2預(yù)警雷達(dá)的靈敏度和抗干擾性能,從而提高雷達(dá)探測小目標(biāo)和隱形目標(biāo)的能力,以及改進(jìn)系統(tǒng)人機(jī)界面,提高系統(tǒng)可靠性。這項(xiàng)升級改裝工作今年將全部完成。Block 40/45升級重點(diǎn)是引入商用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),采用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),降低操作員工作負(fù)荷,提高E-3C的作戰(zhàn)管理能力。經(jīng)Block 40/45升級的E-3C將于2008~2010年形成初始作戰(zhàn)能力,2012~2014年形成全部作戰(zhàn)能力。
北約17架E-3A已經(jīng)完成了“雷達(dá)系統(tǒng)改進(jìn)計(jì)劃”升級改裝。當(dāng)前正在進(jìn)行2項(xiàng)改進(jìn):①任務(wù)計(jì)算機(jī)和多傳感器綜合(MSI),旨在提高E-3A的數(shù)據(jù)融合能力,是北約預(yù)警機(jī)“中期現(xiàn)代化計(jì)劃”升級內(nèi)容之一。2004年初已開始批量生產(chǎn),計(jì)劃2006年改裝首架飛機(jī),2008年完成17架飛機(jī)改裝。②改進(jìn)E-3A的通信管理與內(nèi)部通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)字化和通信控制優(yōu)化,用戶界面更直觀,通信帶寬更寬,通信系統(tǒng)的性能進(jìn)一步提高。
P-3“藍(lán)鷹”預(yù)警機(jī)
P-3預(yù)警機(jī)是美國海關(guān)總署使用的長航時(shí)經(jīng)濟(jì)型預(yù)警指揮飛機(jī),用于執(zhí)行海域巡邏、緝毒、反走私等任務(wù)。
80年代初期,美國海關(guān)總署曾借用美國海軍的E-2C實(shí)施空中和海上禁毒行動,巡邏緝查走私飛機(jī)。但由于用E-2C巡邏廣闊的海域存在航程短、值勤時(shí)間短和使用費(fèi)用不夠經(jīng)濟(jì)等問題,海關(guān)總署希望配置續(xù)航時(shí)間長、價(jià)格低廉、運(yùn)行費(fèi)用低
的專用預(yù)警機(jī)。于是,洛克希德公司在P-3B反潛機(jī)上加裝E-2C的雷達(dá)構(gòu)成P-3預(yù)警機(jī),該機(jī)兼有P-3B續(xù)航時(shí)間長(可達(dá)14小時(shí))和AN/APS-125雷達(dá)價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn),對雷達(dá)截面積2米2空中目標(biāo)的監(jiān)視距離為280千米。由于載機(jī)是美國海軍退役封存且無償提供的P-3B飛機(jī),因此P-3預(yù)警機(jī)的單價(jià)僅3700萬美元。到了90年代,海關(guān)總署又訂購了4架P-3預(yù)警機(jī)。載機(jī)仍然用美國海軍退役的P-3B反潛機(jī)改裝,但安裝AN/APS-145雷達(dá),探測性能進(jìn)一步提高。最后2架飛機(jī)配備了新型飛行管理顯示系統(tǒng),通信系統(tǒng)共有10部電臺,可與其他P-3預(yù)警機(jī)和地面站通過衛(wèi)星通信交換視頻圖像。艙內(nèi)仍設(shè)有3個操作員席位,但在駕駛艙內(nèi)增加了戰(zhàn)術(shù)顯示器。
據(jù)報(bào)道,一個中隊(duì)4架P-3預(yù)警機(jī)的維護(hù)使用費(fèi)為每值勤小時(shí)3500美元,年飛行5250小時(shí),飛機(jī)可用度60%。在用作緝毒反走私監(jiān)視方面,P—3預(yù)警機(jī)的維護(hù)使用費(fèi)僅是E-3預(yù)警機(jī)的1/5。
707“費(fèi)爾康”
預(yù)警機(jī)
以色列研制的“費(fèi)爾康”(Phalcon)系統(tǒng)是世界上第一架使用有源相控陣?yán)走_(dá)的預(yù)警機(jī),Phalcon是“Phase Array L-band Conformal”(L波段共形相位陣列)的縮寫。它于1993年在巴黎航空展中首次公開展示后,以1.6億美元售給智利空軍,1995年交機(jī)。其載機(jī)為波音707-300C。與E-3和A-50的機(jī)械旋轉(zhuǎn)式背負(fù)罩圓盤天線不同,“費(fèi)爾康”雷達(dá)將3個相控陣天線分別裝在飛機(jī)的機(jī)頭和前機(jī)身兩側(cè)舷窗處:機(jī)頭處有一個直徑2.9米的圓形陣列,前機(jī)身兩側(cè)各配備一個10 ×2米的長方形陣列。由于天線外形與機(jī)身基本一致,故稱“共形”。3面天線陣覆蓋260°方位,在機(jī)尾有100°盲區(qū);在仰角上不進(jìn)行角測量,屬二坐標(biāo)雷達(dá)。雷達(dá)工作在L波段,以兼顧探測距離與分辨率。該機(jī)還配備了敵我識別器、電子支援措施、電子偵察/通信偵察等設(shè)備。在9100米高度飛行時(shí),對戰(zhàn)斗機(jī)的探測距離為370千米、對直升機(jī)為180千米,可同時(shí)跟蹤100個目標(biāo),引導(dǎo)20架飛機(jī)進(jìn)行攔截作戰(zhàn)。
2004年2月,以色列正式批準(zhǔn)了向印度出售3架裝有相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的預(yù)警機(jī)。雖然印度訂購的預(yù)警機(jī)也采用埃爾塔公司的有源相控陣?yán)走_(dá),也有人把它稱為“費(fèi)爾康”,但其雷達(dá)方案與上述“費(fèi)爾康”系統(tǒng)有較大的差異,主要表現(xiàn)在天線陣面的安排上。印度的預(yù)警機(jī)方案采用背負(fù)圓罩而不是共形陣,在圓罩內(nèi)配置了以等邊三角形排列的3個陣面,每個陣面各掃描120°。因此,其雷達(dá)天線沒有與機(jī)身“共形”,稱為“費(fèi)爾康”是不確切的。
S-100B“百眼巨人”
預(yù)警機(jī)
瑞典皇家空軍于1983年起決定獨(dú)立發(fā)展預(yù)警機(jī),采用由愛立信微波系統(tǒng)公司研制的“愛立眼”(Erieye)有源相控陣?yán)走_(dá),代號PS-890。PS—890雷達(dá)工作在S波段,2個長8米、高0.6米的有源相控陣天線背靠背安置在機(jī)身上方的長條形天線罩內(nèi),外觀類似平衡木。罩的前端有一個冷卻系統(tǒng)的沖壓空氣入口。每個陣面有178×12個天線振子,2個陣面之間有192個固態(tài)發(fā)射/接收模塊,每個模塊與8個振子連接,平均發(fā)射功率15瓦。每面天線各覆蓋機(jī)身兩側(cè)120°方位,所以前后各有60°盲區(qū)。愛立信公司曾于1987年將“愛立眼”系統(tǒng)安裝在美國“梅特羅Ⅲ”飛機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。瑞典皇家空軍選擇瑞典制造的“薩伯340B”支線渦輪螺旋槳客機(jī)作載機(jī),共訂購6架,命名為S-100B“百眼巨人”。1997年開始交付,2000年全部投入使用。飛機(jī)在7000米高度飛行時(shí),雷達(dá)可探測機(jī)身兩側(cè)400千米遠(yuǎn)的大型飛機(jī)、350千米遠(yuǎn)的戰(zhàn)斗機(jī)或150千米遠(yuǎn)的巡航導(dǎo)彈,可同時(shí)跟蹤300個目標(biāo)。S-100B預(yù)警機(jī)的雷達(dá)圖像通過數(shù)據(jù)鏈傳送給地面防空系統(tǒng)指揮中心,機(jī)上不設(shè)引導(dǎo)員。
目前,瑞典愛立信公司正在研究為其“愛立眼”機(jī)載預(yù)警雷達(dá)增加對地監(jiān)視工作模式,以便滿足未來的作戰(zhàn)需求。
EMB-145預(yù)警機(jī)
愛立信公司與巴西航空工業(yè)公司合作,將PS-890“愛立眼”雷達(dá)系統(tǒng)安裝在ERJ-145噴氣式支線客機(jī)上,推出了EMB-145預(yù)警機(jī)。其預(yù)警探測性能與瑞典S-100B預(yù)警機(jī)相似,但機(jī)上配置4名操作員。巴西空軍訂購的5架EMB-145SA預(yù)警機(jī)已于2004年交裝完畢,命名為R-99A。希臘訂購的4架EMB-145H從2004年開始交機(jī)。墨西哥也購買1架EMB-145預(yù)警機(jī)用于邊境巡邏,打擊毒品走私。
“海王”與“卡-31”預(yù)警直升機(jī)
除了采用固定翼飛機(jī)作為平臺,現(xiàn)代預(yù)警機(jī)中也有選用旋翼式平臺的,主要是英國的“海王”、俄羅斯的“卡-3l”和意大利的EH 101等預(yù)警直升機(jī)。
“海王”預(yù)警直升機(jī)是英國于80年代研制的,用來為英國皇家海軍航母戰(zhàn)斗群提供對空/對海監(jiān)視,首批于1985年交付使用,稱為“海王”AEW Mk2。載機(jī)是“海王”反潛直升機(jī),加裝了“水面搜索”預(yù)警雷達(dá)、敵我識別器、電子支援措施和通信設(shè)備?!八嫠阉鳌鳖A(yù)警雷達(dá)工作于X波段(8~10千兆赫),峰值功率65千瓦,平均功率500瓦,采用頻率捷變和脈沖壓縮技術(shù),增加了雜波抑制電路,具備對空監(jiān)視、對海監(jiān)視和邊掃描邊跟蹤工作模式。在3400米高度時(shí),對雷達(dá)截面積7米2空中目標(biāo)的最大探測距離為113~161千米,可同時(shí)跟蹤40個目標(biāo)。雷達(dá)天線安裝在飛機(jī)主艙右舷“定音鼓”形狀的天線罩內(nèi)。飛機(jī)到達(dá)巡邏區(qū)域雷達(dá)開始工作時(shí),天線罩向前擺動然后下降,給罩內(nèi)注入沖壓空氣。天線掃描器在飛機(jī)飛行過程中保持俯仰和橫滾穩(wěn)定,進(jìn)行方位360°掃描。飛機(jī)降落時(shí)天線罩自動收起。
進(jìn)入90年代,英國皇家海軍開始將“海王”AEW Mk2升級為AEW Mk7,換裝“水面搜索2000”監(jiān)視雷達(dá),加裝JTIDS終端、Link 16數(shù)據(jù)鏈以及新型顯控臺,提高了監(jiān)視能力,可同時(shí)跟蹤250個目標(biāo)。在2003年初的伊拉克戰(zhàn)爭中,英國皇家海軍派遣4架“海王”AEW Mk7到海灣地區(qū)執(zhí)行空中支援任務(wù),其中2架飛機(jī)在空中相撞而毀壞。
俄羅斯“卡-31”預(yù)警直升機(jī)于1988年首飛,1996年底加入俄羅斯海軍航空兵服役?!翱?31”的最大特點(diǎn)是其雷達(dá)天線的布局設(shè)計(jì)。直升機(jī)起降時(shí),重200千克、長6米、寬1米的矩形雷達(dá)平板天線收折起來藏于機(jī)腹下面。在空中執(zhí)行任務(wù)時(shí),天線向下推至垂直位置后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描,每分鐘轉(zhuǎn)6圈。起落架折收在機(jī)身兩側(cè)整流罩內(nèi),不影響天線旋轉(zhuǎn)。在緊急著陸情況下,天線可人工收起或爆炸拋投?!翱?31”的長度和體積都小于“海王”,在航程、實(shí)用升限方面略顯不足。但“卡-31”的雷達(dá)是專門設(shè)計(jì)的,而“海王”的預(yù)警雷達(dá)是由反潛雷達(dá)改裝的,因而“卡-31”對空、對海的探測性能及通信、指揮控制能力均優(yōu)于“海王”。