預(yù)警機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)*

鄭連澤 馬建毅

(海軍裝備部西安軍事代表局 西安 710054)

預(yù)警機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)*

鄭連澤 馬建毅

(海軍裝備部西安軍事代表局 西安 710054)

預(yù)警機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。論文介紹了預(yù)警機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程以及裝備的研制、改進(jìn)情況,指出了在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)展預(yù)警機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和重要性,重點(diǎn)探討了幾種預(yù)警機(jī)技術(shù)的性能及其特點(diǎn),最后論述了預(yù)警機(jī)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向與分析。

預(yù)警機(jī); 關(guān)鍵技術(shù); 發(fā)展

Class Number TN97

1 引言

預(yù)警機(jī),又稱空中預(yù)警指揮飛機(jī),是為了克服雷達(dá)受到地球曲度限制的低高度目標(biāo)搜索距離,同時(shí)減輕地形的干擾,將整套遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)系統(tǒng)放置在飛機(jī)上,用于搜索、監(jiān)視空中、海上或陸上目標(biāo),指揮并可引導(dǎo)己方執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的飛機(jī)。大多數(shù)預(yù)警機(jī)有一個(gè)顯著的特征,就是機(jī)背上背有一個(gè)大“蘑菇”,那是預(yù)警雷達(dá)的天線罩。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是體系與體系之間的對(duì)抗,預(yù)警機(jī)作為軍隊(duì)高效率體系構(gòu)建的核心,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有十分重要的地位和作用[1]。

2 預(yù)警機(jī)發(fā)展歷史

第二次世界大戰(zhàn)后期,美國(guó)海軍根據(jù)太平洋海空戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)利用艦載雷達(dá)盲區(qū)接近艦隊(duì)的敵機(jī),試驗(yàn)將警戒雷達(dá)裝在飛機(jī)上,利用飛機(jī)的飛行高度,縮小雷達(dá)盲區(qū),擴(kuò)大探測(cè)距離,于是便把當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的雷達(dá)搬上了小型的TBM-3W飛機(jī),改裝成世界上第一架空中預(yù)警機(jī)試驗(yàn)機(jī)AD-3W“復(fù)仇者”,于1944年首次試飛。后來(lái),美國(guó)和英國(guó)又研制試驗(yàn)了幾種預(yù)警機(jī),但它們由于雷達(dá)功能單一、下視能力和目標(biāo)分辨能力差等技術(shù)難題未解決,所以難以達(dá)到實(shí)際使用的要求[2]。

上世紀(jì)50年代,美國(guó)繼續(xù)預(yù)警機(jī)的研制工作,將新型雷達(dá)安裝在C-1A小型運(yùn)輸機(jī)上,改裝成XTF-1W早期預(yù)警機(jī),于1956年12月17日前次試飛,后來(lái)又經(jīng)改進(jìn),裝上新型電子設(shè)備,在1958年3月3日試飛成功,正式定名為E-1B“跟蹤者”式艦載預(yù)警機(jī),1960年1月20日正式裝備美國(guó)海軍。E-1B是世界上第一次實(shí)用的預(yù)警機(jī),它初步具備了探測(cè)海上和空中目標(biāo)、識(shí)別敵我、引導(dǎo)己方飛機(jī)攻擊敵方目標(biāo)的能力。它的雷達(dá)探測(cè)距離為200km,可同時(shí)引導(dǎo)20～30架己方飛機(jī)進(jìn)行攻擊。但E-1B機(jī)載雷達(dá)的分辨能力還不是很強(qiáng),雷達(dá)數(shù)據(jù)不能傳輸給航空母艦的指揮中心,而且引導(dǎo)能力也有限,一艘航空母艦載飛機(jī)60～90架,若同時(shí)升空,就需2～4架預(yù)警機(jī)進(jìn)行引導(dǎo),否則很容易造成混亂。

上世紀(jì)70年代,脈沖多普勒雷達(dá)技術(shù)和機(jī)載動(dòng)目標(biāo)顯示技術(shù)的進(jìn)步,使預(yù)警機(jī)在陸地和海洋上空具備了良好的下視能力;三坐標(biāo)雷達(dá)(可同時(shí)測(cè)定目標(biāo)的方位、距離和高度)和電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使預(yù)警機(jī)的功能由警戒發(fā)展到可同時(shí)對(duì)多批目標(biāo)實(shí)施指揮引導(dǎo)。于是便誕生了新一代預(yù)警機(jī),其代表是美海軍的E-2C“鷹眼”和美空軍的E-3A“望樓”。現(xiàn)代預(yù)警機(jī)實(shí)際上是空中雷達(dá)站兼指揮中心,所以它又被稱為“空中警戒與控制系統(tǒng)”飛機(jī)。E-2C可探測(cè)和判明480km遠(yuǎn)的敵機(jī)威脅,至少能同時(shí)自動(dòng)和連續(xù)跟蹤250個(gè)目標(biāo),還能同時(shí)指揮引導(dǎo)己方飛機(jī)對(duì)其中30個(gè)威脅最大的目標(biāo)進(jìn)行截?fù)簟-3A對(duì)低空目標(biāo)的探測(cè)距離達(dá)370km,可同時(shí)跟蹤約600批目標(biāo),引導(dǎo)截?fù)艏s100批目標(biāo)。預(yù)警機(jī)可提高己方戰(zhàn)斗機(jī)效能60%以上,所以它在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有極其重要的作用。

1982年4月,在英國(guó)與阿根廷之間發(fā)生的馬爾維納斯群島戰(zhàn)爭(zhēng)中,英國(guó)艦隊(duì)由于未裝備預(yù)警機(jī),不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)低空襲來(lái)的阿根廷飛機(jī),以致遭受重創(chuàng)。同年6月的以色列入侵黎巴嫩戰(zhàn)爭(zhēng)中,以色列空軍使用E-2C預(yù)警機(jī)引導(dǎo)己方飛機(jī),襲擊敘利亞軍隊(duì)駐貝卡谷地的防空導(dǎo)彈陣地,并進(jìn)行空戰(zhàn)。結(jié)果敘軍19個(gè)導(dǎo)彈連被毀,約80架飛機(jī)被擊落,而以方無(wú)一損失。在1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,E-2C和E-3A預(yù)警機(jī)為以美軍為首的多國(guó)部隊(duì)贏得勝利發(fā)揮了重要作用。在美國(guó)近年來(lái)的多次海空作戰(zhàn)行動(dòng)中,無(wú)一不出現(xiàn)預(yù)警機(jī)的身影。

預(yù)警機(jī)進(jìn)入戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域的歷史并不長(zhǎng),但是由于它能夠有效降低敵機(jī)低空空防概率,集指揮、情報(bào)、通信和控制等系統(tǒng)功能于一身,成為軍事領(lǐng)域的新寵。一位軍事專家曾說(shuō)過(guò),“一個(gè)國(guó)家如果擁有較好的預(yù)警機(jī),即使戰(zhàn)機(jī)數(shù)量只有對(duì)手的一半,也一樣可以贏得戰(zhàn)爭(zhēng)。”預(yù)警機(jī)實(shí)際上是把預(yù)警雷達(dá)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備搬到高空,以克服地面預(yù)警雷達(dá)的盲區(qū),從而有效地?cái)U(kuò)大整個(gè)空間的預(yù)警范圍。機(jī)上一般包括雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)、敵我識(shí)別系統(tǒng)、電子偵察和通信偵察系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、顯示和控制系統(tǒng)等。預(yù)警機(jī)是二戰(zhàn)后發(fā)展起來(lái)的一個(gè)特殊機(jī)種。二戰(zhàn)期間雷達(dá)得到了迅速地發(fā)展,使之能有效地探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)。但是,雷達(dá)波是直線傳播的,而地球表面卻是彎曲的,這就限制了地面雷達(dá)的探測(cè)范圍。要想讓雷達(dá)探測(cè)得更遠(yuǎn),就必須增高雷達(dá)距離地面的位置。因此,雷達(dá)便被架設(shè)在高山上。70年代以來(lái),美、英、蘇先后研制的新一代預(yù)警機(jī)都安裝了性能更好的脈沖多普勒雷達(dá),并裝有敵我識(shí)別、情報(bào)處理和電子對(duì)抗等設(shè)備,不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視低空入侵目標(biāo),還可以指揮己方戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行攔截和攻擊,自我保護(hù)能力也有了不小的提高。

目前,世界上擁有預(yù)警機(jī)的主要國(guó)家和機(jī)型有:中國(guó)有空警-2000、空警-200,美國(guó)裝備了E-2A、B、C、2000型“鷹眼”預(yù)警機(jī)、E-3“望樓”預(yù)警機(jī)、E-8“聯(lián)合星”遠(yuǎn)距離雷達(dá)監(jiān)視機(jī),俄羅斯裝備了A-50“中堅(jiān)”預(yù)警機(jī)、圖-126預(yù)警機(jī),英國(guó)裝備了“獵迷”-MK3預(yù)警機(jī),日本裝備了E-767預(yù)警機(jī)和E-2C“鷹眼”預(yù)警機(jī),以色列裝備了先進(jìn)的“費(fèi)爾康”預(yù)警機(jī)。

3 預(yù)警機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)

20世紀(jì)80年代,無(wú)源饋電機(jī)載相控陣體制獲得初步應(yīng)用,隨后有源相控陣技術(shù)也初步進(jìn)入機(jī)載雷達(dá)領(lǐng)域。有源相控陣?yán)走_(dá)由大量的T/R模塊組成,依靠波速成形器將相位指令饋送給每個(gè)模塊,實(shí)現(xiàn)波速成形并指向所需的方向。有源相控陣?yán)走_(dá)的優(yōu)點(diǎn)是:重量輕;具有固有的余度,一些模塊損壞只使共性能稍有降低,而不會(huì)完全失效;波速掃描速度快而且靈活,增加了功能靈活性;通過(guò)先進(jìn)的處理算法可提高雷達(dá)的抗干擾能力,相控陣能改變旁瓣,在每一干擾源的軸上產(chǎn)生輔助波速,使進(jìn)入天線的干擾信號(hào)為零,還可消除主瓣上的離軸干擾;能將主波束中間隔很近的目標(biāo)分開(kāi)。但該技術(shù)還在發(fā)展中,仍存在一些諸如模塊的材料選擇,體積、質(zhì)量的控制等需要解決的問(wèn)題[3]。

3.2 低可觀測(cè)性目標(biāo)探測(cè)技術(shù)

雷達(dá)發(fā)射面積大幅度減少的隱身艦艇、隱身戰(zhàn)車、隱身巡航導(dǎo)彈、隱身飛機(jī)等各種隱身目標(biāo)的出現(xiàn),對(duì)空中預(yù)警機(jī)探測(cè)技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前的技術(shù)主要有重新采用較低的頻段、開(kāi)發(fā)更高的毫米波頻段、雷達(dá)組網(wǎng)探測(cè)等技術(shù),但是限于物理尺寸、質(zhì)量,費(fèi)用等方面的原因,上述技術(shù)在短期內(nèi)尚難全面在機(jī)載條件下使用。

3.3 多傳感信息融合技術(shù)

為更好地探測(cè)隱身目標(biāo)、直升機(jī)、巡航導(dǎo)彈等RCS(雷達(dá)反射截而)值較小的目標(biāo),空中預(yù)警機(jī)利用戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)把機(jī)內(nèi)外多傳感器傳來(lái)的各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行融合,以便得到更精確的目標(biāo)位置、速度等信息。但多傳感器信息融合技術(shù)本身是新興的發(fā)展很快的技術(shù),結(jié)構(gòu)、算法仍需要深入研究。

3.4 預(yù)警機(jī)的電磁兼容問(wèn)題

預(yù)警機(jī)系統(tǒng)包括幾十種電子設(shè)備,它們中有功率巨大的雷達(dá)發(fā)射機(jī)和短波通訊電臺(tái),同時(shí)還有電子干擾發(fā)射機(jī),有靈敏度極高的各種接收機(jī),還有各種既輻射電磁能量又對(duì)干擾靈敏度高的高度數(shù)字電路。它們的發(fā)射、接受、信號(hào)處理與電源分機(jī)都必須安裝在體積狹小的載機(jī)艙內(nèi),占用的頻帶范圍很寬。其天線又只能分布在面積和尺寸都受限制的機(jī)身上。它們互相之間的電磁干擾,既有天線之間的耦合,又有機(jī)艙內(nèi)導(dǎo)線間、公用電源、共用的回路以及空間輻射等耦合。因此,系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題,即如何保證所有的電子設(shè)備,包括載機(jī)的儀表和電子飛行控制設(shè)備,能同時(shí)正常工作,不因相互電磁干擾而降低性能到容限以下,是一個(gè)重大而復(fù)雜的問(wèn)題,也是預(yù)警機(jī)系統(tǒng)綜合中的首要問(wèn)題。

3.5 任務(wù)電子系統(tǒng)與載機(jī)的矛盾

任務(wù)電子系統(tǒng)對(duì)平臺(tái)有特殊的要求,它必須適合運(yùn)載任務(wù)電子系統(tǒng),特別是滿足雷達(dá)能遠(yuǎn)程探測(cè)大型和小型目標(biāo)的要求。這就要求機(jī)載具有足夠的容積和有效載重、必要的巡邏時(shí)間和工作高度,以及適宜的機(jī)內(nèi)環(huán)境。任務(wù)電子系統(tǒng)安裝在載機(jī)上主要存在電、機(jī)械和熱工等三個(gè)方面的矛盾。載機(jī)的供電可以用改裝發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的電機(jī)組,增加發(fā)電量,以供應(yīng)任務(wù)電子系統(tǒng)的用電需要。機(jī)械方面的矛盾集中在如何安裝任務(wù)電子系統(tǒng)。除了設(shè)備和布局、中心調(diào)整與振動(dòng)、噪音控制外,還要考慮大型高功率檢測(cè)雷達(dá)天線的尺寸、形狀及在飛機(jī)上的位置,為此必須綜合研究天線罩和機(jī)體間相互干擾對(duì)電性能和氣動(dòng)性能的影響。雷達(dá)罩尺寸的權(quán)限上要取決于對(duì)飛機(jī)阻力的影響,而探測(cè)威力范圍需要天線的巨大口徑。此外還有載機(jī)變形和振動(dòng)對(duì)任務(wù)天線系統(tǒng)與設(shè)備的影響。熱工方面的主要矛盾是載機(jī)原有的冷卻系統(tǒng)遠(yuǎn)不能滿足任務(wù)電子系統(tǒng)的需要,必須另外設(shè)計(jì)和安裝一套冷卻系統(tǒng)。

4 發(fā)展動(dòng)向

1) 美國(guó)防部批準(zhǔn)E-2D“先進(jìn)鷹眼”預(yù)警機(jī)項(xiàng)目進(jìn)入全速生產(chǎn)階段。英國(guó)《國(guó)際飛行》2013年2月12日?qǐng)?bào)道:2月12日,在美國(guó)海軍E-2D“先進(jìn)鷹眼”預(yù)警機(jī)項(xiàng)目成功完成使用試驗(yàn)與評(píng)估階段工作后,美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)辦公室(OSD)已批準(zhǔn)該項(xiàng)目進(jìn)入全速生產(chǎn)階段。E-2D預(yù)警機(jī)項(xiàng)目計(jì)劃生產(chǎn)75架飛機(jī)。目前主承包商諾斯羅普·格魯曼公司已向美海軍交付了9架E-2D預(yù)警機(jī),另有11架正處于制造和交付前試飛的各個(gè)階段;剩余的55架計(jì)劃在今后十年生產(chǎn)出來(lái);該項(xiàng)目可能實(shí)施具有成本效益的多年采購(gòu)合同。預(yù)計(jì)美海軍E-2D預(yù)警機(jī)機(jī)隊(duì)在2015年達(dá)到初始作戰(zhàn)能力。E-2D預(yù)警機(jī)全新的雷達(dá)兼具機(jī)械掃描和電子掃描能力,可提供360°掃描覆蓋,并提供全氣象跟蹤和態(tài)勢(shì)感知;該機(jī)具有“全玻璃”駕駛艙,以及改進(jìn)的通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈裝置等;其航電系統(tǒng)為開(kāi)放式架構(gòu)并基于商業(yè)貨架產(chǎn)品;具有多任務(wù)能力,包括指揮與控制、導(dǎo)彈防御和邊境保安[4]。

2) 印度計(jì)劃研發(fā)國(guó)產(chǎn)預(yù)警機(jī)。英國(guó)《國(guó)際飛行》網(wǎng)站2013年3月7日?qǐng)?bào)道:印度內(nèi)閣已經(jīng)批準(zhǔn)了一項(xiàng)自主研發(fā)預(yù)警機(jī)的計(jì)劃。印度國(guó)防部長(zhǎng)安東尼在寫給內(nèi)閣的一份書(shū)面文件中稱,內(nèi)閣安全委員會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)國(guó)防研究與發(fā)展組織(DRDO)研發(fā)預(yù)警機(jī)的計(jì)劃。安東尼稱:“預(yù)計(jì)自項(xiàng)目立項(xiàng)之日起7年內(nèi)完成印度國(guó)產(chǎn)預(yù)警機(jī)的研發(fā)。”

有印度媒體今年2月援引匿名消息來(lái)源稱,印度需要一種與伊爾-76大小相當(dāng)?shù)钠脚_(tái)來(lái)發(fā)展預(yù)警機(jī)項(xiàng)目。其中由聯(lián)合飛機(jī)公司和印度斯坦航空公司聯(lián)合研發(fā)的雙引擎多用途運(yùn)輸機(jī)(MTA)是一種候選機(jī)型。今年2月初在班加羅爾舉辦的印度航展上,MTA項(xiàng)目代表發(fā)放的宣傳冊(cè)中就將預(yù)警機(jī)列為了MTA未來(lái)任務(wù)之一。MTA計(jì)劃于2017年首飛。印度媒體的報(bào)道中建議新飛機(jī)裝備360°全向覆蓋的有源電子掃描陣列雷達(dá)[5]。

印度目前有六架預(yù)警機(jī),其中三架已經(jīng)具有作戰(zhàn)能力,這三架預(yù)警機(jī)是基于伊爾-76平臺(tái)并安裝了印度斯坦航空公司生產(chǎn)的EL/W-2090空中預(yù)警與控制雷達(dá)系統(tǒng)改裝而來(lái)的。另外3架是已經(jīng)從巴西航空公司接裝的EMB-145預(yù)警機(jī),目前尚未安裝印度國(guó)防研究與發(fā)展組織開(kāi)發(fā)的有源電子掃描陣列雷達(dá),任務(wù)系統(tǒng)安裝完成后才能交付印度空軍并服役。

3) 兩架升級(jí)版預(yù)警機(jī)抵達(dá)臺(tái)灣。美國(guó)《防務(wù)新聞》2013年3月10日?qǐng)?bào)道:美國(guó)空軍稱,臺(tái)灣接收了最后兩架升級(jí)版預(yù)警機(jī),這將增強(qiáng)其對(duì)大陸的防空能力[6]。

臺(tái)灣在1995年從美國(guó)獲得了四架E-2T預(yù)警機(jī),又在2006年獲得了兩架E-2K預(yù)警機(jī)。2008年,美國(guó)同意將這四架E-2T預(yù)警機(jī)升級(jí)為E-2K預(yù)警機(jī),并作為其價(jià)值65億美元軍售的一部分。此次軍售還包括先進(jìn)的“愛(ài)國(guó)者”攔截導(dǎo)彈,阿帕奇武裝直升機(jī)和潛射導(dǎo)彈。這兩架新預(yù)警機(jī)是四架經(jīng)升級(jí)的E-2T預(yù)警機(jī)的最后兩架。E-2K預(yù)警機(jī)是格魯曼公司E-2T預(yù)警機(jī)的升級(jí)版,但軍事專家稱它與美海軍現(xiàn)役的E-2C 2000預(yù)警機(jī)相當(dāng)。而美國(guó)空軍拒絕提供其規(guī)格說(shuō)明書(shū)。該預(yù)警機(jī)裝配了兩個(gè)八頁(yè)片發(fā)動(dòng)機(jī),其背部還安裝了遠(yuǎn)程雷達(dá)天線圓頂蓋。分析家稱,這種具備全天候預(yù)警能力,以及控制系統(tǒng)平臺(tái)的雷達(dá)、軟件、電子設(shè)備和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了升級(jí)改造的飛機(jī),將進(jìn)一步縮短臺(tái)灣應(yīng)對(duì)大陸空襲的預(yù)警時(shí)間。

臺(tái)灣自由時(shí)報(bào)文章刊登的一張照片顯示這兩架飛機(jī)機(jī)翼折疊并用白色塑料保護(hù)薄片包裹,正從港口拖拽到附近的機(jī)場(chǎng)。該文章還稱這兩架飛機(jī)有望在一周內(nèi)飛往位于南部屏東縣的基地。這兩架E-2K預(yù)警機(jī)抵達(dá)臺(tái)灣后將使其先進(jìn)預(yù)警機(jī)的數(shù)量躍升到6架。

4) 巴西試飛印度訂購(gòu)的最后一架EMB-145預(yù)警機(jī)。英國(guó)《飛行國(guó)際》網(wǎng)站2013年3月15日?qǐng)?bào)道,巴西航空工業(yè)公司(Embraer)正在試飛為印度改裝的最后一架(共3架)EMB-145預(yù)警機(jī),在巴西的相關(guān)工作完成后,該機(jī)將交付給印度國(guó)防研究與開(kāi)發(fā)組織(DRDO)的機(jī)載系統(tǒng)中心,安裝印度國(guó)產(chǎn)的有源相控陣(AESA)雷達(dá)[7]。

巴航稱,印度的另外兩架EMB-145預(yù)警機(jī)已經(jīng)安裝了任務(wù)系統(tǒng),正在DRDO進(jìn)行測(cè)試。消息稱,印度AESA雷達(dá)的研制工作得到了以色列的幫助。印度為EMB-145預(yù)警機(jī)加裝了空中加油管,因此獲得更好的航程和續(xù)航時(shí)間。這是巴航EMB-145 ISR(情報(bào)、監(jiān)視和偵察)平臺(tái)首次安裝空中加油系統(tǒng)。印度擁有增購(gòu)該型平臺(tái)的選購(gòu)權(quán)。

5) 薩博公司為巴西預(yù)警機(jī)升級(jí)“愛(ài)立眼”預(yù)警雷達(dá)。法國(guó)《航宇防務(wù)》網(wǎng)站4月9日?qǐng)?bào),瑞典薩博公司2月底與巴西航空工業(yè)公司簽署一份價(jià)值約3.25億瑞典克朗(5000萬(wàn)美元)的合同,為巴西預(yù)警機(jī)升級(jí)“愛(ài)立眼”預(yù)警雷達(dá)。該合同是巴西“巴西航空公司145預(yù)警機(jī)現(xiàn)代化”(145預(yù)警機(jī)又名E-99預(yù)警機(jī))項(xiàng)目的一部分。此次升級(jí)將增強(qiáng)“愛(ài)立眼”雷達(dá)的作戰(zhàn)能力[8]。

145預(yù)警機(jī)主要監(jiān)控巴西空域及邊界地區(qū),阻止毒品走私和其他非法活動(dòng)。它還將為2016年在巴西舉行的奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)提供安全監(jiān)視。“愛(ài)立眼”雷達(dá)于2002年首次裝備145預(yù)警機(jī),至今服役11年,具備優(yōu)秀的監(jiān)視能力。此次升級(jí)后系統(tǒng)將在2014～2017年交付。

“愛(ài)立眼”系統(tǒng)是瑞典自行研制的第一種遠(yuǎn)距離、高性能機(jī)載預(yù)警和控制系統(tǒng),首套系統(tǒng)1997年服役于瑞典空軍。

6) 日本將升級(jí)E-767預(yù)警機(jī)。俄羅斯《紐帶》網(wǎng)站2013年10月1日?qǐng)?bào)道,日本防衛(wèi)省計(jì)劃對(duì)E-767預(yù)警機(jī)進(jìn)行升級(jí)。升級(jí)工作詢問(wèn)書(shū)已經(jīng)發(fā)往美國(guó)國(guó)防安全合作署(DSCA),美國(guó)國(guó)防安全合作署在2013年9月26日?qǐng)?bào)告國(guó)會(huì),可能為升級(jí)日本預(yù)警機(jī)提供服務(wù)。國(guó)防安全合作署指出,這項(xiàng)軍售案將提升日本空中預(yù)警系統(tǒng)指揮與管制能力,并提升日本空中預(yù)警機(jī)隊(duì)與美國(guó)空軍空中預(yù)警機(jī)機(jī)隊(duì)的兼容性[9]。

據(jù)估計(jì),升級(jí)日本預(yù)警機(jī)的費(fèi)用為9.5億美元。將共有4架E-767預(yù)警機(jī)接受升級(jí)。日本可能即將與波音公司簽署的合同內(nèi)容包括“4套電子支持與偵測(cè)系統(tǒng),8套AN/UPX-40下一代國(guó)籍識(shí)別系統(tǒng),8套AN/APX-119敵我識(shí)別應(yīng)答機(jī)以及4套KIV-77加密電腦”。

以前有報(bào)道稱,日本打算加強(qiáng)在中國(guó)東部海域的空中巡邏。為此,日本防衛(wèi)省請(qǐng)求政府撥款13億日元(1330萬(wàn)美元),這筆資金可能在2014財(cái)年(開(kāi)始于2014年4月1日)提供。其中包括,計(jì)劃增加E-767和E-2C“鷹眼”預(yù)警機(jī)的巡邏次數(shù)。

波音公司的E-767預(yù)警機(jī)是為日本專門研制的一種預(yù)警機(jī),該機(jī)上裝有與美國(guó)空軍E-3“望樓”預(yù)警機(jī)相同的雷達(dá)設(shè)備。該機(jī)于2005年加入日本航空自衛(wèi)隊(duì),目前四架該型機(jī)全部部署于日本東京附近的濱松基地。該機(jī)的性能遠(yuǎn)超過(guò)日本此前已裝備的E-2C“鷹眼”預(yù)警機(jī),但由于數(shù)量較少,因此實(shí)際很難形成對(duì)目標(biāo)空域24小時(shí)空中監(jiān)視。此前曾有報(bào)道指出日本正以四架該型機(jī)和13架部署于三澤基地的E-2C預(yù)警機(jī)輪流在釣魚(yú)島空域進(jìn)行巡邏,監(jiān)視中國(guó)飛機(jī)。

與此同時(shí),為了增強(qiáng)對(duì)空域的監(jiān)控,日本防衛(wèi)省計(jì)劃研制新型火控系統(tǒng)以及能夠遠(yuǎn)距離探測(cè)隱形飛機(jī)的雷達(dá)站。

在該研制項(xiàng)目框架內(nèi),計(jì)劃研制的雷達(dá)將能夠探測(cè)到采用隱身技術(shù)以及現(xiàn)有雷達(dá)站不可見(jiàn)的飛機(jī)。研制新型雷達(dá)原型機(jī)計(jì)劃用時(shí)不超過(guò)六年,并且雷達(dá)站在四年后列裝。雷達(dá)計(jì)劃部署在地面機(jī)動(dòng)平臺(tái)上。

預(yù)計(jì),新型機(jī)動(dòng)雷達(dá)站將從固定雷達(dá)FPS-5和FPS-7獲取空中情況信息,然后發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo),并發(fā)出發(fā)射防空導(dǎo)彈指令。

7) 國(guó)際軌道公司為美海軍E-2D預(yù)警機(jī)提供數(shù)據(jù)輸入設(shè)備。美國(guó)海軍技術(shù)網(wǎng)2013年11月4日?qǐng)?bào)道,國(guó)際軌道公司電子集團(tuán)收到美國(guó)海軍價(jià)值48萬(wàn)美元的后續(xù)合同,為美國(guó)海軍E-2D“高級(jí)鷹眼”預(yù)警機(jī)提供任務(wù)控制數(shù)據(jù)輸入設(shè)備[10]。

該設(shè)備預(yù)計(jì)將于2014年第一季度開(kāi)始交付,到第二季度完全交付。

諾斯羅普公司建造的E-2D“高級(jí)鷹眼”預(yù)警機(jī)是異性雙渦輪螺旋槳戰(zhàn)術(shù)空中預(yù)警機(jī)(AEW)。

該型號(hào)為E-2飛機(jī)平臺(tái)的最新型號(hào),運(yùn)用計(jì)算機(jī)敵我雷達(dá)識(shí)別和電子監(jiān)視傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)敵空中和地面目標(biāo)的預(yù)警威脅分析。

此外,該型飛機(jī)還可以提供超視距無(wú)線電中繼,遂行遠(yuǎn)距離監(jiān)視和搜救任務(wù)。

5 發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

20世紀(jì)60年代初,第一代預(yù)警機(jī)裝備使用,經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和完善,預(yù)警機(jī)至今已發(fā)展到第三代。目前的預(yù)警機(jī)不僅能及早截取獲和監(jiān)視低空入侵的目標(biāo),而月還可以引導(dǎo)和指揮已方戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行攔截和攻擊,從而成為空中預(yù)警機(jī)指揮中心。今后,隨著戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境的變化,對(duì)預(yù)警機(jī)的要求越來(lái)越高。未來(lái)預(yù)警機(jī)發(fā)展正呈現(xiàn)以下趨勢(shì)[11]。

5.1 小型化是預(yù)警機(jī)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)特別是海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中表明,預(yù)警機(jī)在空中具有極其重要的作用。因而在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后,世界許多國(guó)家和地區(qū)競(jìng)相研制、采購(gòu)預(yù)警機(jī)。由于大型預(yù)警機(jī)研制周期長(zhǎng)、價(jià)格高,如E-3預(yù)警機(jī)加上與之配套的地面設(shè)備和技術(shù)培訓(xùn)費(fèi)等,每架高達(dá)數(shù)億美元;許多中小國(guó)家國(guó)土不太遼闊,海岸線、國(guó)境線不太長(zhǎng),使用大型預(yù)警機(jī)時(shí)大材小用,再加上大型預(yù)警機(jī)技術(shù)上過(guò)于復(fù)雜,掌握和使用都比較困難,因此很多中小型國(guó)家對(duì)于大型預(yù)警機(jī)望而卻步。而中小型預(yù)警機(jī)不但研制周期短、價(jià)格低,而且性能適中、便于維護(hù),對(duì)機(jī)場(chǎng)要求也不高。完全可以滿足這些國(guó)家的作戰(zhàn)需要。因而研制中小型預(yù)警機(jī)將成為今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。

5.2 采用新技術(shù)進(jìn)行觀代化改裝

對(duì)已裝備預(yù)警機(jī)的國(guó)家來(lái)說(shuō),使用成熟的高新技術(shù),加裝先進(jìn)的電子設(shè)備,對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)代化改裝,花錢少、周期短、見(jiàn)效快,同樣可以起到提高作戰(zhàn)效率的目的,是一條既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的路子。美國(guó)雖然具有研制大型先進(jìn)的新型預(yù)警機(jī)的能力,但為了節(jié)省經(jīng)費(fèi),對(duì)E-3A和E-2C現(xiàn)役預(yù)警機(jī)進(jìn)行了現(xiàn)代化改裝。僅在E-2C改裝中,美國(guó)就加裝了新型AN/APS-145型脈沖多普勒雷達(dá)、采用增強(qiáng)型高速并行處理器、改進(jìn)敵我識(shí)別器、加裝聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)接收機(jī)。該型機(jī)改裝后,機(jī)載雷達(dá)探測(cè)距離增大40%,覆蓋范圍擴(kuò)大90%,跟蹤和顯示目標(biāo)數(shù)量分別增加400%和960%,并具有了搜索和跟蹤反艦導(dǎo)彈的能力。俄羅斯空軍和英國(guó)皇家空軍從20世紀(jì)90年代中、后期開(kāi)始,相繼對(duì)它們的A-50和E-3型預(yù)警機(jī)進(jìn)行了現(xiàn)代化改裝。

5.3 從本國(guó)國(guó)情出發(fā)決定裝備類型

各國(guó)通常根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、地理位置和周邊環(huán)境等國(guó)情出發(fā),決定裝備什么樣的預(yù)警機(jī)。英國(guó)由于獨(dú)立研制“獵迷”預(yù)警機(jī)的技術(shù)指標(biāo)不能滿足空軍的需要,改從美國(guó)引進(jìn)七架E-3預(yù)警機(jī)。法國(guó)為了與北約的防空系統(tǒng)特別是空中預(yù)警機(jī)系統(tǒng)配套,放棄自主研制預(yù)警計(jì)劃,也從美國(guó)采購(gòu)E-3預(yù)警機(jī)。沙特阿拉伯國(guó)土面積較大,財(cái)力雄厚,所以選購(gòu)了世界上最先進(jìn)的預(yù)警機(jī)E-3。新加坡周圍都是海洋,因此選擇了海上探測(cè)能力強(qiáng)的E-2C預(yù)警機(jī)。巴西不具備獨(dú)立研制預(yù)警機(jī)的能力,決定從以色列引進(jìn)空中預(yù)警系統(tǒng),裝在自己的運(yùn)輸機(jī)上,充當(dāng)預(yù)警機(jī)使用。

5.4 運(yùn)載平臺(tái)多樣化趨勢(shì)

多數(shù)預(yù)警機(jī)以大型運(yùn)輸機(jī)作為平臺(tái)。目前,預(yù)警機(jī)的平臺(tái)出現(xiàn)了多樣化的趨勢(shì)。有些國(guó)家在發(fā)展預(yù)警機(jī)的基礎(chǔ)上,還發(fā)展了預(yù)警直升機(jī)和可以安裝在戰(zhàn)斗機(jī)上的“預(yù)警吊艙”。預(yù)警直升機(jī)既經(jīng)濟(jì)實(shí)用,又機(jī)動(dòng)靈活,特別適用于沒(méi)有航空母艦的海軍艦隊(duì),也可以與其他預(yù)警機(jī)搭配使用。英國(guó)在馬島戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后,緊急研制了預(yù)警直升機(jī),作為空中預(yù)警的應(yīng)急措施,在馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要作用。

俄羅斯的卡-31預(yù)警直升機(jī),主要用于防范在岸基雷達(dá)和預(yù)警機(jī)作用范圍之外的敵軍空襲行動(dòng),也可用于搜索水面目標(biāo),并自動(dòng)將信息傳輸給作戰(zhàn)艦艇;它可探測(cè)和跟蹤低空、超低空飛行的小型海上目標(biāo),搜索和識(shí)別空中100～150km范圍內(nèi)的目標(biāo),并能同時(shí)跟蹤20個(gè)空中目標(biāo)。

目前一些國(guó)家研制了新型高性能小型化的預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng),并將它及其配套的電子設(shè)備一起裝在吊艙里,掛在戰(zhàn)斗機(jī)上面,與其他戰(zhàn)斗機(jī)一起出動(dòng)、編隊(duì)飛行,這樣可以起到空中預(yù)警的作用。在沒(méi)有預(yù)警機(jī)或預(yù)警機(jī)不夠用的情況下,它可作為一種應(yīng)急解決措施,效果也十分明顯。

5.5 多功能一體化趨勢(shì)

根據(jù)未來(lái)作戰(zhàn)要求,一些國(guó)家正在發(fā)展多用途無(wú)人機(jī)和預(yù)警指揮衛(wèi)星,以實(shí)現(xiàn)空中、空間預(yù)警指揮一體化。美國(guó)將研制隱形多用途無(wú)人機(jī),裝載多種先進(jìn)的傳感器,即可進(jìn)行情報(bào)偵察,又具有指揮預(yù)警功能,可承擔(dān)E-3型等空中預(yù)警機(jī)的語(yǔ)境指揮任務(wù)。美國(guó)還將盡可能多地將航空偵察、監(jiān)視、預(yù)警指揮等功能移植到衛(wèi)星上。為此,美國(guó)正在加快研制新一代預(yù)警指揮衛(wèi)星,預(yù)計(jì)到2030年,裝在E-3預(yù)警機(jī)和E-8飛機(jī)上的大部分傳感器將移至小型低軌道飛行的衛(wèi)星系統(tǒng)上,以執(zhí)行空間預(yù)警指揮任務(wù)。這種衛(wèi)星具有小型化、高技術(shù)性能、發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間段的特點(diǎn)。一旦形勢(shì)緊張需要發(fā)射時(shí),戰(zhàn)區(qū)指揮官即可命令發(fā)射。

6 結(jié)語(yǔ)

預(yù)警機(jī)是監(jiān)視、識(shí)別、跟蹤敵方空中力量,引導(dǎo)己方飛機(jī)攻擊目標(biāo),協(xié)調(diào)空中和地面行動(dòng),實(shí)施預(yù)警、指揮與控制的重要工具,特別是在現(xiàn)代防空系統(tǒng)中,對(duì)防御敵方低空入侵的飛機(jī)和續(xù)航導(dǎo)彈更是必不可少的。世界歷次局部戰(zhàn)爭(zhēng),特別是海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)表明,預(yù)警機(jī)已成為高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中不可缺少的重要裝備,引起各國(guó)(地區(qū))的高度重視。由于預(yù)警機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中承擔(dān)特殊任務(wù)、發(fā)揮特殊作用,因而實(shí)際上它已成為一個(gè)國(guó)家軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的倍增器。研制、生產(chǎn)或采購(gòu)預(yù)警機(jī)成為外軍裝備發(fā)展的重點(diǎn)之一[12]。

[1] 馬麗,張平定,劉飛.預(yù)警機(jī)支援下的空地協(xié)同目標(biāo)定位研究[J].電光與控制,2009,16(2):39-41.

[2] 朱麗莉,王朝墀.制導(dǎo)雷達(dá)組網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].現(xiàn)代雷達(dá),2003,25(7):1-3.

[3] 朱麗莉,王朝墀.制導(dǎo)雷達(dá)組網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].現(xiàn)代雷達(dá),2003,25(7):1-3.

[4] 美國(guó)防部批準(zhǔn)E-2D“先進(jìn)鷹眼”預(yù)警機(jī)項(xiàng)目進(jìn)入全速生產(chǎn)階段J[N].每日防務(wù)快訊,2013-03-04.

[5] 印度計(jì)劃研發(fā)國(guó)產(chǎn)預(yù)警機(jī)J[N].每日防務(wù)快訊,2013-03-08.

[6] 兩架升級(jí)版預(yù)警機(jī)抵達(dá)臺(tái)灣J[N].每日防務(wù)快訊,2013-03-13.

[7] 巴西試飛印度訂購(gòu)的最后一架EMB-145預(yù)警機(jī)J[N].每日防務(wù)快訊,2013-03-29.

[8] 薩博公司為巴西預(yù)警機(jī)升級(jí)“愛(ài)立眼”預(yù)警雷達(dá)J[N].每日防務(wù)快訊,2013-04-12.

[9] 日本將升級(jí)E-767預(yù)警機(jī)J[N].每日防務(wù)快訊,2013-10-12.

[10] 國(guó)際軌道公司為美海軍E-2D預(yù)警機(jī)提供數(shù)據(jù)輸入設(shè)備J[N].每日防務(wù)快訊,2013-11-07.

[11] 曲東才.空中預(yù)警機(jī)的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)分析[J].航空科學(xué)技術(shù),2003(2):67-70.

[12] 陳浩,雷英杰.基于SEA的預(yù)警機(jī)低空預(yù)警效能分析[J].空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,8(2):29-33.

Key Technology Analysis and Development Trend Prediction of the Early Warning Airplane

ZHENG Lianze MA Jianyi

(Xi’an Military Agent’s Bureau of Naval Armament Department, Xi’an 710054)

Early warning airplane technology plays more and more important roles in the war today. The process of development of the early warning airplane technology abroad and equipment in some countries and its modification are described. The technique performance and properties of several early warning airplane technology seekers are analyzed; and development trend and analysis of the early warning airplane technology are discussed.

early warning airplane, key technology, analysis

2013年8月10日,

2013年9月25日

鄭連澤,男,碩士研究生,高級(jí)工程師,研究方向:自動(dòng)化控制。

TN97

10.3969/j.issn1672-9730.2014.02.001