美軍E系列戰(zhàn)機中的“異類”
——E-9與E-11

文/鄭大壯

美軍E系列戰(zhàn)機中的“異類”
——E-9與E-11

文/鄭大壯

在大名鼎鼎的美軍“E系列戰(zhàn)機”家族當(dāng)中，我們耳熟能詳?shù)挠蠩-2“鷹眼”預(yù)警機、E-3“望樓”預(yù)警機和E-8“聯(lián)合星”預(yù)警機。同時，大家對E-4空中指揮機和E-6“水星”潛艇通信中繼機也并不陌生。不過，還有兩款默默無聞的“另類”，它們的功用也毫不遜色，這就是有著“大洋上觀察家”美譽的E-9空中監(jiān)視與遙測數(shù)據(jù)中繼機和用于戰(zhàn)場空中通信的E-11戰(zhàn)場機載通信節(jié)點機。

大洋上的觀察家

一直以來，美國空軍將EC-135N型機作為對海觀測和收集導(dǎo)彈測試數(shù)據(jù)的監(jiān)視/遙測數(shù)據(jù)中繼機使用，但其作戰(zhàn)性能和機載設(shè)備的日漸老舊已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)實需要。20世紀80年代初期，隨著空空導(dǎo)彈及各種先進武器平臺的高速發(fā)展，美國空軍迫切渴望一款新的中繼飛機對武器系統(tǒng)進行充分評估。1985年年底，經(jīng)過多次討論后決定選擇以加拿大德·哈維蘭飛機制造公司（現(xiàn)已被龐巴迪宇航公司并購）生產(chǎn)的“沖-8”型支線客機為基礎(chǔ)進行改裝。

美國海軍的E-6B

“沖-8”100型

“沖-8”是一種雙發(fā)中程渦輪螺旋槳支線客機，最初由加拿大德·哈維蘭飛機制造公司設(shè)計研制，1983年6月20日實現(xiàn)首飛，1984年正式交付?！皼_-8”先后有100、200、300、400共4個系列型號。雖然20世紀80年代航空工業(yè)的大規(guī)模擴張使得支線客機備受推崇，不過德·哈維蘭的產(chǎn)品設(shè)計滯后及生產(chǎn)能力的不足致使波音公司于1988年將其吞并，以增強波音公司與空中客車公司在支線客機領(lǐng)域的競爭能力。1992年，由于運作問題，德·哈維蘭飛機制造公司又被波音公司轉(zhuǎn)賣給加拿大龐巴迪宇航公司。接手后，龐巴迪宇航公司沒有放棄“沖-8”，反而使其發(fā)展壯大。為了強調(diào)該系列客機的“低噪聲”特色，除了100型外，龐巴迪宇航公司又重新將后3種型號命名為Q200型、Q300型和Q400型，Q代表英文單詞quietness,即“安靜”之意。2009年5月，龐巴迪宣布100型、Q200型和Q300型三種老型號正式停止生產(chǎn)，并將以最新型的Q400系列為主對外銷售。截至2013年9月30日，“沖-8”系列型機已經(jīng)生產(chǎn)1115架，被多個國家所購買使用。

重新命名為Q400的“沖-8”400型

除了民用版本外，“沖-8”的100型還衍生出了3種軍用版，分別為裝備加拿大空軍用于軍事運輸?shù)腃C-142，用于空中導(dǎo)航訓(xùn)練的CT-142以及裝備美國空軍的E-9A?？梢蕴寡?，“沖-8”作為一種空中任務(wù)平臺已經(jīng)服役了20多年，但E-9A這款軍機還是令人感到生疏，主要是該機極少出現(xiàn)在公眾面前，長期以來一直保持沉默。

美國空軍當(dāng)前共裝備兩架E-9A，隸屬于佛羅里達州廷德爾空軍基地第53武器評估大隊（53rd WEG），用于確保美國空軍墨西哥灣范圍內(nèi)進行實彈射擊演練及其他危險軍事行動期間，沒有民用船只和飛機靠近，同時收集遙感測試數(shù)據(jù)。據(jù)悉，E-9A可以發(fā)現(xiàn)40千米外的小型救生筏及其搭載的人員。

E-9A具備出色的短距離起飛降落性能，強調(diào)巡航性能及低運行成本，采用了可用于野外機場的起落架、高強度地板和相關(guān)電子設(shè)備。該機裝備2臺普拉特·惠特尼公司生產(chǎn)的PW120A/PW121發(fā)動機，機身長度22.25米，高度7.49米，機身直徑2.69米，機艙最大寬度2.51米，機艙長度9.10米，翼展25.89米，乘員39名。該機的常規(guī)巡航速度為500千米/時，最大升限為25000英尺（約為7620米），航程1889千米，最大起飛重量16470千克，單機造價1250萬美元。在氣動外形設(shè)計上，該機采用了上單翼和T形尾翼布局，低速飛行能力和短距離起飛降落性能頗佳。

在機載設(shè)備方面，E-9A安裝了較為先進的AN/APS-143（V）1雷達，將AN/APS-128D海上監(jiān)視雷達的優(yōu)良技術(shù)與最新的接收器相結(jié)合，具備非常優(yōu)異的海上觀測和數(shù)據(jù)收集性能。AN/APS-143（V）1雷達的最遠探測距離可達380千米，探測分辨率在0.50米以內(nèi)，方位精度為0.50度。在E-9A的機身右側(cè)還安裝有由喬治亞技術(shù)研究所研發(fā)的大型遙測天線，該天線長度接近10米，工作頻率23～26GHz，擁有120度圓錐范圍掃描能力，可同時截獲收集5種不同的目標數(shù)據(jù)。平均而言，E-9A可以從距離目標46千米外收集數(shù)據(jù)，也可從209千米外收集美海軍“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈數(shù)據(jù)。工作時，該天線只能在水平方向上掃描，有5個獨立掃描波束，通過與其他設(shè)備協(xié)同工作，檢測出相應(yīng)遙測信號、處理誤差信號及控制波束掃描角。天線在接收到S波段遙測信號后，將其轉(zhuǎn)換成為L波段信號，再傳輸?shù)降孛嬲?。此外，E-9A的一些機載子系統(tǒng)還包括：控制和顯示子系統(tǒng)，用于對測控系統(tǒng)進行綜合操控并實時監(jiān)控執(zhí)行任務(wù)的狀態(tài)；遙測中繼子系統(tǒng)用于分頻；四通道多路通信子系統(tǒng)主要實現(xiàn)命令和語音通信；靶機控制子系統(tǒng)，用于靶場測試中對靶機實現(xiàn)遙控。

說到作戰(zhàn)應(yīng)用，E-9A的既定任務(wù)有兩個：一是對民用船只和飛機進行監(jiān)視，順利實施靶場管制；二是作為遙測數(shù)據(jù)中繼機，為美國空軍武器系統(tǒng)的全面評估提供數(shù)據(jù)收集支援，并測試各類導(dǎo)彈的實戰(zhàn)性能。

首先， E-9A是通過持續(xù)的監(jiān)視來實現(xiàn)靶場管制，這其中也涉及到與其他機構(gòu)的溝通協(xié)調(diào)。在執(zhí)行任務(wù)的第一個小時內(nèi)，E-9A爬升至5500英尺（約1680米）的高度對海面及船只交通進行監(jiān)視掃描。這里要強調(diào)E-9A并不直接指揮海上交通，而僅僅是跟蹤，可利用海上監(jiān)視雷達對46千米半徑范圍內(nèi)的20艘船只進行精確定位和標記。船只的經(jīng)緯度隨即通過高頻無線電信號被傳遞給位于地面的靶場安全指揮官，這樣指揮官可以了解所有監(jiān)視區(qū)域范圍內(nèi)船只的動向情況，為舉行演習(xí)建立一個距離這些船只足夠遠的武器發(fā)射空域。隨后，E-9A將爬升至約6000米的高度，保持機身右側(cè)面對武器發(fā)射空域（因該機遙測天線位于機身右側(cè)）并開始進行遙測數(shù)據(jù)收集任務(wù)。

編號84-0048的E-9A。目前美國空軍僅裝備兩架E-9A，另一架編號為84-0047

E-9A機身右側(cè)安裝有大型遙測天線

其次，遙測數(shù)據(jù)中繼方面，E-9A所承擔(dān)的遙測數(shù)據(jù)中繼任務(wù)對于導(dǎo)彈測試任務(wù)而言非常重要。戰(zhàn)場上使用的每種空中武器在投入實戰(zhàn)之前，都力求通過E-9A的不懈努力，在測試階段發(fā)現(xiàn)各種問題，從而達到成熟狀態(tài)。隨著導(dǎo)彈越來越接近目標，導(dǎo)彈或是目標自身發(fā)射的無線電信號被E-9A實時地接收、記錄并發(fā)送至地面終端，以確認導(dǎo)彈的實際作戰(zhàn)效能。受到地球曲率的影響，E-9A的機組人員扮演了“中間人”角色，對所遙測到的數(shù)據(jù)進行中繼和傳輸，最終將其提供給地面終端，之后由導(dǎo)彈數(shù)據(jù)分析人員進行充分分析。這些從空中傳輸至地面的遙測數(shù)據(jù)主要包括有導(dǎo)彈接近目標時的各種飛行參數(shù)、導(dǎo)彈對干擾的反應(yīng)參數(shù)以及殺傷概率等等。接著，相關(guān)人員將充分利用這些數(shù)據(jù)及時地編寫出能夠讓美國空軍戰(zhàn)機更出色地攻擊目標時所使用的發(fā)射程序。

除了對海監(jiān)視及遙測數(shù)據(jù)中繼外，E-9A還根據(jù)臨時需要，承擔(dān)其他一些任務(wù)。例如，在艾格林空軍基地進行各種武器裝備測試和研發(fā)鑒定試驗。用于美海軍哈姆反輻射導(dǎo)彈和“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈的評估，美國陸軍“愛國者”防空導(dǎo)彈的測試鑒定，還可用于執(zhí)行美國海岸警衛(wèi)隊的海上搜救任務(wù)。與此同時，E-9A還可執(zhí)行空中運輸、飛行校準、導(dǎo)航訓(xùn)練、醫(yī)療救援、預(yù)警和海上巡邏等任務(wù)，可謂是美國空軍的多面手。

戰(zhàn)場機載通信節(jié)點

21世紀初，時任美國總統(tǒng)的喬治·布什曾大力倡導(dǎo)實施“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念。在此背景下，美軍愈發(fā)注重戰(zhàn)場空中通信能力的建設(shè)。然而時至今日，美軍各軍種的軍機之間尚未完全實現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)化互通”。盡管可以通過一些技術(shù)手段來進行飛機與飛機之間的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)交換，但距離真正的“通信”還相差甚遠。

2001年以來，美國國防部一直在構(gòu)建這種飛機“連接平臺”上下功夫。這其中最大的手筆莫過于“跨軍種間互通性建設(shè)”項目，即研發(fā)機載通信數(shù)據(jù)鏈。例如，美國空軍的F-15戰(zhàn)斗機和海軍的F/A-18艦載戰(zhàn)斗機可使用Link-16數(shù)據(jù)鏈在目標數(shù)據(jù)、油量和武器狀態(tài)等方面進行溝通，實現(xiàn)了歷史性突破。另一方面，空軍的B-52和B-1轟炸機沒有安裝數(shù)據(jù)鏈，不能與F-15和F/A-18戰(zhàn)斗機進行互通。

隨著伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭的深入，美軍逐步認識到必須要創(chuàng)建一種更為先進的“連接平臺”，以在復(fù)雜戰(zhàn)場條件下將空中和地面上各類通信系統(tǒng)或體制組配成一個整體，實現(xiàn)空空及空地的有效通信。于是，“戰(zhàn)場機載通信節(jié)點”（Battlefield Airborne Communications Node，BACN）系統(tǒng)應(yīng)運而生。

BACN系統(tǒng)由美國軍工產(chǎn)業(yè)巨頭諾斯羅普·格魯門公司（以下簡稱諾格公司）研發(fā)制造，是一種可搭載到多種型號軍機上的通信中繼及網(wǎng)關(guān)設(shè)備，能夠為空中及地面作戰(zhàn)人員提供靈活可靠的無線電通信及數(shù)據(jù)交換服務(wù)。

從技術(shù)角度講，BACN系統(tǒng)可以通過中繼、橋接、視距內(nèi)和超視距環(huán)境下數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)等方式在相近和非相近的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈之間傳遞實時信息流。作為不同通信系統(tǒng)之間的中轉(zhuǎn)“代理服務(wù)器”，在不必對單兵使用的通信平臺進行修改的前提下提升系統(tǒng)與系統(tǒng)間的互通性。

BACN系統(tǒng)可以解決由于通信系統(tǒng)老化而引發(fā)的互通障礙，同時可解決隱身飛機所擁有的特殊性問題。例如，美國空軍F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機出于保密安全因素考慮只能與同型號飛機進行“聯(lián)絡(luò)”；而在某種程度上，BACN系統(tǒng)就很有可能實現(xiàn)F-22與其他型號飛機及部分地面終端甚至巡航導(dǎo)彈之間的數(shù)據(jù)交換。

BACN系統(tǒng)能克服復(fù)雜地形對戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的干擾

此外，由于BACN系統(tǒng)具備模塊化式安裝特點及可在高緯度條件下運行的能力，其能夠使得美軍空中和地面部隊的戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信克服因多山、多丘陵地形而受到干擾。在阿富汗戰(zhàn)場，BACN系統(tǒng)為山區(qū)中執(zhí)行任務(wù)的地面部隊與空中作戰(zhàn)單元以及指揮中心提供無線電通信和數(shù)據(jù)交換，確保信息流的實時、高效、無縫傳輸，提升地面部隊近距空中支援的協(xié)調(diào)能力，還能夠增大裝備該系統(tǒng)的飛機在前沿陣地的通信覆蓋面。

美軍的實戰(zhàn)當(dāng)中，BACN系統(tǒng)可為所有作戰(zhàn)梯隊的決策制定者提供關(guān)鍵的戰(zhàn)場情報，通過將空中和地面的數(shù)據(jù)和圖像實施關(guān)聯(lián)來增強各類作戰(zhàn)單元的整體態(tài)勢感知能力。舉例來說，在同一個地域，陸軍某個作戰(zhàn)單元與空勤人員所觀察到的實際戰(zhàn)場情況一定會有所不同，有了BACN系統(tǒng)就可以讓他們看到“完全相同”的場景，從而減少軍種間協(xié)作的誤識。其次，單兵戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈是大型戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)連接網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分，包括戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈、通用數(shù)據(jù)鏈和武器數(shù)據(jù)鏈。BACN系統(tǒng)可在不同的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換，尤其適用于復(fù)雜地形。

當(dāng)前，解決各類空中平臺之間的互通性仍是個難題。BACN系統(tǒng)所提供的方案就是利用一套通用式的“中轉(zhuǎn)站”實施信息傳遞，將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)傳送至另一個網(wǎng)絡(luò)。2005年，這套方案通過了初始驗證，并在2006年和2008年的“聯(lián)合遠征部隊演習(xí)”（JEFX）當(dāng)中成功進行了靜態(tài)展示。

“戰(zhàn)場機載通信節(jié)點”系統(tǒng)（BACN）能夠很好地提高各通信平臺間的互通性

BACN系統(tǒng)的原型產(chǎn)品于2005至2008年期間由美國航空航天局（NASA）的WB-57型高海拔飛機進行了測試。后來經(jīng)過慎重考慮，美國空軍決定以龐巴迪宇航公司研制的“全球快車”（Global Express）飛機為基礎(chǔ)對BACN平臺進行測試，并最初設(shè)計為裝備RC-700A型機作為航空偵察使用。之后，經(jīng)過多次論證和改進最終制訂了E-11A型機的方案，即用“全球快車”搭載BACN系統(tǒng)?！叭蚩燔嚒憋w機具有高海拔、長航時等鮮明特點，對于美軍在惡劣的山地條件下提供數(shù)據(jù)鏈通信及語音系統(tǒng)通信而言顯得至關(guān)重要。

BACN系統(tǒng)曾由NASA的WB-57型飛機搭載測試

1996年10月13日，位于加拿大多倫多的龐巴迪宇航公司研發(fā)的“全球快車”超遠程商務(wù)機成功地進行了首次飛行?？梢哉f，“全球快車”的誕生在當(dāng)時的航空工業(yè)界還是相當(dāng)驚艷的，其采用了擁有35度后掠角和翼梢小翼的先進新型超臨界機翼，加上一個新式的T形尾翼。動力系統(tǒng)采用了2臺寶馬-羅羅公司生產(chǎn)的BR-710渦扇發(fā)動機，性能十分強勁?！叭蚩燔嚒钡淖畲蠛匠探咏?0000千米，可在不進行空中加油的情況下實現(xiàn)紐約至東京的跨洲際飛行。

“全球快車”前后共有5個衍生型號：“全球快車”原型機、“全球5000”和“全球6000”3個型號，由原型機改裝的裝備英國皇家空軍的“雷神哨兵”（ Raytheon Sentinel）預(yù)警機和美國空軍E-11A兩個型號。其中，“全球5000”和“全球6000”屬于改進型商務(wù)機，而諾格公司改裝的“雷神哨兵”及美國空軍E-11A則是原型機的軍用型。

最初，美國空軍計劃租用若干架“全球快車”并加裝BACN系統(tǒng)，但最終還是決定訂購4架“全球快車”并于2005年初授予諾格公司改裝合同加裝BACN系統(tǒng)。改裝完成后，在位于馬薩諸塞州的漢斯科姆空軍基地進行了一系列的裝備研發(fā)測試。E-11A的具體性能如下：成員19名，機身長度29.50米，翼展28.65米，高度7.70米，最大起飛重量42071千克，最大平飛速度950千米/時，巡航速度904千米/時，航程9360千米，升限15000米，著陸距離814米。E-11A于2008年10月首次部署到伊拉克戰(zhàn)場后，為“持久自由”行動提供了有力支援。期間，該型機累計飛行20000小時，執(zhí)行近2000次任務(wù)，執(zhí)行任務(wù)有效率達到了98%。

此后，美國空軍又與諾格公司繼續(xù)合作，擬將BACN系統(tǒng)加裝至由RQ-4B“全球鷹”無人偵察機改裝而來的EQ-4B無人機平臺上。RQ-4B是美國空軍現(xiàn)役的長航時高空無人偵察機，具有在15000米以上的高空執(zhí)行全天候偵察任務(wù)的能力，是美國空軍現(xiàn)役最為先進的無人電子偵察機。將BACN加裝至RQ-4B“全球鷹”無人機上，進一步拓展了美國空軍利用無人機平臺執(zhí)行通信中繼任務(wù)的作戰(zhàn)能力。根據(jù)現(xiàn)有資料顯示，EQ-4B就是在RQ-4B的基礎(chǔ)上加裝了BACN系統(tǒng)，主要還是利用“全球鷹”的高空長航時能力來提供通信覆蓋，在技術(shù)特點和性能參數(shù)上基本無太大變化。

可以說，BACN系統(tǒng)將不僅僅局限于作戰(zhàn)行動。除了將給連接到機載網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)提供數(shù)字/語音通信中繼和信息服務(wù)之外，還能夠彌補戰(zhàn)場行動策劃和實際執(zhí)行之間的誤差，為美軍的各種戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用。同時，還能夠為戰(zhàn)場態(tài)勢感知、國家安全機構(gòu)和國防部各部門之間的合作提供信息接洽。另外，BACN系統(tǒng)可以為美國空軍隱身飛機作戰(zhàn)提供向巡航導(dǎo)彈傳遞關(guān)于航線數(shù)據(jù)修正的能力。

結(jié)語

盡管BACN系統(tǒng)的應(yīng)用前景十分光明，其光鮮外表之下也暗藏諸多問題。例如， BACN系統(tǒng)的裝備時間尚短，系統(tǒng)搭載在“全球快車”上組成的E-11A的整體性能、出動率、協(xié)調(diào)性等各方面還需要實戰(zhàn)檢驗。與此同時，E-9A雖然具有油耗低、能從短距離跑道起降的優(yōu)點，但也擁有航程近、飛行狀態(tài)不穩(wěn)定的缺點，這些缺點還要在將來進行不斷改進。有消息稱，美國空軍裝備的2架E-9A還將進行一系列的數(shù)字化軟硬件裝備升級，增強海上雷達監(jiān)視及遙測數(shù)據(jù)中繼能力。此外，也有消息稱由于當(dāng)前財政緊縮，美國國防部內(nèi)部關(guān)于是否保留這些“異類”存在一定爭議。他們的命運究竟如何，我們還將繼續(xù)關(guān)注。

編輯：石堅

美國空軍的E-11A由“全球快車”搭載BACN系統(tǒng)改裝而成