華夏鷹眼

近來互聯網上出現了若干我國某款新機型的圖片，從外觀上來看，該機采用圓盤狀天線和雙發渦槳動力，總體布局與美國E-2C艦載預警機類似。由此初步判斷，該機應該是我國海軍艦載預警機的驗證機，等到相關裝備定型之后，我國海軍未來航母編隊將擁有較完善的作戰能力，進而在海上構建起聯合網絡作戰系統，顯著提高綜合戰斗力。

雷達天線解析

從披露圖片來看，這款海軍艦載預警機采用了圓盤狀天線，而不是國內外中輕型預警機（如國產空警-200、瑞典薩伯-2000等）普遍采用的平衡木天線。按照我國電子工業專家的說法，我國機載預警雷達早已選定為有源相控陣模式，想必這款艦載預警機也不會例外，從而能在硬件設施上與美國海軍最新的E-2D媲美。

為什么要采用圓盤狀天線呢？首先要明確的是，平面相控陣天線的主要缺點就是隨著掃描角度的增加，有效孔徑投影區會逐漸減少，從而降低天線增益且增加波束寬度。這樣一來，必然影響到雷達的探測距離和精度。一般而言，平面相控陣天線的掃描角度超過60度，其性能下降程度就已失去實用價值了，故這類雷達的掃描范圍一般在正負60度之間。

具體到平衡木天線來說，其優點就是天線采用了側視探測，使得載機額外增加的阻力較小，同時天線孔徑可以做得比較大（比如瑞典薩伯-2000的天線尺寸與美國E-3A相差無幾，但是兩者載機的尺寸和噸位卻相差極大）。而在技術條件相同的情況下，天線孔徑越大，探測距離就越遠，所以平衡木天線預警機的探測距離往往是非常可觀的，但其缺點就是只擁有兩個天線，最多只能覆蓋240度的探測范圍，無法做到全向覆蓋。然而在實際運作中，預警機多采用8字形或者跑道形巡航航線，那么當平衡木天線預警機遠離目標區的時候，對于目標區的空情掌握能力就會逐漸下降，不利于實現對于目標區的全向警戒和掌握。相比之下，圓盤狀天線的最大優點就是可以旋轉，即使預警機遠離目標區，也可以轉動雷達而始終“注視”戰區，明顯提高預警機對于目標區的監控能力。

現代預警雷達逐漸采用了二維電子掃描天線，掃描速度快，目標確認迅速。但二維電子掃描天線的缺點也是相伴而生的：一方面是天線孔徑受限——預警雷達天線一般位于傳統預警機的正上方，為了避免給飛機增加太大的阻力，天線孔徑不會太大，尤其是不能太高，這就降低了雷達的探測距離，同時根據雷達探測原理，天線孔徑越小，其波束寬度就越高，那么相應的探測精度也就越低，尤其預警雷達一般頻率較低且波長較長，所以探測分辨高低角的精度一般都比較差（對于數百公里外目標的誤差可能在數公里左右）；另一方面，在尺寸受限的天線空間集成眾多T/R模塊和其它電子設備，必然將增加復雜程度和成本，甚至散熱問題也會比較突出。

正是因為明確了預警機天線形狀和二維電子掃描天線的優劣之處，各國軍方才會根據實際需要和技術水平，做出不同的選擇。筆者認為，艦載預警機作為航母編隊的主要空情信息獲取手段，需要較強的戰區空情掌握能力，而且敵方攻擊機越來越傾向于從不同方向分批次發動攻擊，使得艦載預警機的全向探測能力比較重要。至于探測距離指標，根據雷達視距公式，敵方如果想在較遠的距離上探測到我方航母編隊，那么其飛行高度不會太低，這樣也比較容易被我方水面艦艇的對空雷達（尤其是防空導彈驅逐艦配備的大型相控陣雷達）探測到。至于圓盤狀天線對于高度探測精度低的缺點，由于現代艦載戰機一般配備有性能較好的火控雷達（甚至機載相控陣火控雷達），探測能力較強，足以彌補預警機初始探測的若干缺點。綜上所述，加上預警機搭配圓盤狀天線的布局更成熟，我國海軍艦載預警機選擇圓盤狀天線也就可以理解了。

運-7難以承受之重

從相關圖片上看，艦載預警機選擇了國產運-7運輸機作為載機。運-7是我國20世紀70年代在蘇聯安-24運輸機的基礎上測繪仿制而成的。80年代西安飛機公司與美國波音公司合作改進運-7，保留了原來的總體布局，但取消了翼梢小翼和外翼下反角，修改了機翼前緣和后緣襟翼外形，并調整了襟翼使用角度，使翼展具備了不同的下垂量，能實現更有效的扭轉。此外，機翼上增加了擾流板，提高了可用最大升力系數，又取消了中央翼的4個附加軟油箱，使整體油箱擴展到外翼。當時我國學習并應用了先進的機體結構設計技術，運-7起落架采用新機輪，剎車及電子防滑系統得以減重169千克，換裝了先進電子設備，增強了著陸性能。為了從根本上提高運-7的潛力，又換裝了進口的渦槳發動機和復合材料螺旋槳，重新設計了燃油系統、除冰系統、電源系統等。就這樣，改進后的運-7在飛行性能、起降性等指標上有較大提高，成為我國新世紀的主力支線運輸平臺。

不過從相關數據來看，筆者對于運-7能否上艦持保留態度。運-7系列中最新的“新舟”600客機參數為：機長24.7米，翼展29.2，機高8.85米，空重14噸，最大起飛重量21噸，最大載油4噸，航程2600公里；作為對比的美國E-2C艦載預警機相應參數為：機長17.6米，機高5.58米，翼展24.56米，空重18噸，最大起飛重量24噸，最大載油量5.6噸，航程2850公里）。某些人看到運-7系列全重明顯低于E-2C，便信心滿滿地認為運-7足以成為中國艦載預警機的載機，但這卻是一個假象——E-2C已經包括了預警雷達、顯控臺、通信系統等，所以盡管其尺寸比運-7小，但重量卻比運-7大近4噸，實際上僅其機背的雷達罩（包括天線、旋轉機構）重量就達到2噸。運-7如果也改裝同類設備并對上機身接合部進行加固，顯然增重程度不會低于2噸，再加上為節省空間而折疊機翼，為適應艦上高過載起降而加強機身和起落架，為保證預警機有足夠的航程和滯空時間而增加載油量（E-2C為此增加燃料重量至少2噸），運-7改裝成艦載預警機所造成的重量增加可想而知。

既然飛機重量增加，為了保持必要的飛行性能，發動機功率顯然也要增大，以E-2C的發動機T-58A-427為例，其重量900千克，單臺功率達5100馬力。盡管我國已經研制出了功率和重量都與T-58-A-427相當的發動機，即運-8新平臺裝備的渦槳-6C，但飛機更換發動機并不是件簡單的事情，需要改進發動機短艙及相關管路，甚至修改機翼結構，更要換上新的發動機操縱系統、燃油/滑油系統等。

此外，運-7想改裝成艦載預警機，還要進一步修改氣動布局，抵消圓盤狀天線對于飛機巡航穩定性的影響，同時考慮到機庫高度限制，可能還要采用多垂尾等特殊構型。

由此可見，如果我國將運-7改裝為艦載預警機，理論上可以實現，但這型預警機極有可能在尺寸和重量方面都大于E-2C，鑒于航母的空間可以用“寸土寸金”來形容，顯然在運作方面會有不利影響，首先就是飛行甲板的限制——出于安全考慮，艦載機在航母機庫中一般不會裝油裝彈，因此正常情況下能夠使用的艦載機一般就部署在飛行甲板上，那么在尺寸相對較小的飛行甲板調度飛機、快速整備、迅速出動的能力，就成為保持航母戰斗力的關鍵，如果飛機的尺寸較大，就會導致起飛區和降落區更容易相互干擾，影響甲板運作效率。

具體到我國航母試驗平臺“瓦良格”號，還要受到滑躍甲板的制約。根據美國海軍80年代E-2C滑躍起飛試驗所獲得的數據，在一般情況下，其起飛距離不低于200米，那么對于“瓦良格”號來講，至少要從第三起飛點（距艦首195米處）起飛。再考慮到艦載預警機的翼展和安全距離，導致很大一部分飛行甲板此時不能停放飛機，明顯降低了航母能夠使用的飛機數量。事實上，這就是滑躍甲板航母無法使用固定翼艦載預警機的根本原因。

即使未來我國航母采用彈射器，能幫助運-7改裝的艦載預警機使用較短的起飛點升空（這樣明顯減少了占據飛行甲板面積），但是還有其它障礙限制著運-7改裝的艦載預警機的甲板運作，比如航母甲板升降機——“瓦良格”號的甲板升降機約20米長、15米寬，升降能力低于40噸，根本無法容納運-7機體；即使是美國“尼米茲”級核動力航母的升降機也不過26米長、16米寬，承載機翼折疊后的運-7改裝的艦載預警機也很有風險。以我國當前國力和海軍發展趨勢來看，可預見的時期內國產航母會小于“尼米茲”級，相應的機庫空間、升降機尺寸/承載、阻攔索的承載重量等也很可能小于“尼米茲”級的指標，想配置尺寸和重量都大于E-2C的艦載預警機，可謂困難重重。

事實上，既然將運-7改裝為艦載預警機需要對氣動布局、發動機、材料等等全面升級，那么相關工作量已經和設計新平臺區別不大了，與其還要受制于運-7某些原始缺陷，不如在已有科研成果的基礎上全新設計艦載預警機平臺。

新機展望

從目前我國航空工業的技術能力來看，研制中小型渦槳運輸機早已不成問題，加上渦槳-6C和新型復合材料槳葉解決了國產中小型運輸機發展中的最大障礙，相控陣預警雷達、指揮引導系統、數據鏈等都已發展成熟，因此很有希望發展出一型達到或者接近美國最新E-2D水平的艦載預警機，滿足可預見時期內我國航母的需要，成為我國海軍作戰能力提高的“倍增器”。

新型艦載預警機將會顯著提高我國海軍在深海大洋的作戰能力。在現代海戰場上，缺乏空中掩護的水面編隊面對敵方的飽和攻擊是非常脆弱，奪取制空權是必然要求。而要奪取制空權，必須擁有完善的指揮引導系統，因為現代戰場日益廣闊和復雜，最先進戰斗機的傳感器探測范圍也是相對有限的，必然需要外部空情信息/指揮引導系統來提前發現目標，并根據目標的位置、運動方向，將己方戰斗機引導至有利攻擊位置，避免己方戰斗機過早暴露。

早期海戰場上負責指揮引導的探測設備是艦載雷達，但雷達受到地球曲率的先天限制，對低空目標的探測能力有限，單部雷達能夠掌握的空域面積偏小，若使用較多雷達同時工作，會顯著增加系統成本和復雜性。如果裝備艦載預警機，艦隊總體探測效果就會出現倍增——根據雷達視距公式，探測距離和天線高度的平方根成正比，也就是說，若目標高度不變，雷達天線高度增加100倍，理論上對目標探測距離就可增加10倍。艦載雷達對于低空/超低空目標的探測距離不過40公里左右，艦載預警機可以將此距離擴展到兩三百公里，己方預警時間將提高幾倍，明顯提升對低空目標的防范能力。此外，由于空情信息獲取的完整性和及時性有所提高，一架預警機就可監控廣大戰區，能減少艦載雷達配置數量和編隊防空截擊機數量，從總體上降低系統成本。

新型艦載預警機倚仗強大的探測能力，還可以支持超視距反艦導彈的使用，即探測到較大海域范圍內的目標，進而將信息發送給己方編隊，后者調整中段指令，控制反艦導彈靈活調整航跡。另外，新型艦載預警機還可以提高己方艦空導彈的效能，即所謂協同交戰能力，由艦載預警機提供中繼信息，攔截位于載艦雷達視距外的敵方反艦導彈，從而將己方編隊艦空導彈的有效射程成倍提高。再考慮到現代反艦導彈為了保證末制導雷達能及時捕獲預定目標，導彈中段機動受到一定的限制，彈道相對呆板，己方艦空導彈如果能實現攔截正在中段巡航的敵方反艦導彈，會有非常高的成功概率，顯著降低己方內層防御系統的壓力。

隨著指揮控制系統的設備小型化進展，艦載預警機日漸成為活動的空中預警與指揮控制中心，可以伴隨航母到任何一個海區，建立戰區指揮控制能力。甚至己方航母逼近敵方沿海作戰，如果敵方沒有完備的陸空預警系統，那么戰區空情優勢仍在己方，進而形成戰場信息的單向透明，可以從容不迫地防范敵方飛向己方航母的攻擊力量，或者對地方縱深目標實施精確打擊。而建設完備的陸空預警系統對于中小國家而言，往往是異常艱難的，這也是超級大國海軍編隊“由海向陸”戰略的技術基礎之一。

結語

筆者認為，那架運-7改裝的艦載預警機只是一架技術試驗機，用于試驗未來艦載預警機的雷達天線以及內部設備布置，調節檢驗飛機重心變化情況等。不過這也表明我國艦載預警機已經完成了分系統設計階段，進展到總體設計集成階段，那么擁有固定翼艦載預警機已經不再遙遠。暢想不遠的未來，我國海軍將以國產航母為核心，以固定翼艦載預警機為“力量倍增器”，奔波于捍衛國家安全與利益的遠海之上。