美軍E系列戰機中的“異類”
——E-9與E-11

文/鄭大壯

美軍E系列戰機中的“異類”
——E-9與E-11

文/鄭大壯

在大名鼎鼎的美軍“E系列戰機”家族當中，我們耳熟能詳的有E-2“鷹眼”預警機、E-3“望樓”預警機和E-8“聯合星”預警機。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空中監視與遙測數據中繼機和用于戰場空中通信的E-11戰場機載通信節點機。

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彈測試數據的監視/遙測數據中繼機使用，但其作戰性能和機載設備的日漸老舊已經不能適應現實需要。20世紀80年代初期，隨著空空導彈及各種先進武器平臺的高速發展，美國空軍迫切渴望一款新的中繼飛機對武器系統進行充分評估。1985年年底，經過多次討論后決定選擇以加拿大德·哈維蘭飛機制造公司（現已被龐巴迪宇航公司并購）生產的“沖-8”型支線客機為基礎進行改裝。

美國海軍的E-6B

“沖-8”100型

“沖-8”是一種雙發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計研制，1983年6月20日實現首飛，1984年正式交付。“沖-8”先后有100、200、300、400共4個系列型號。雖然20世紀80年代航空工業的大規模擴張使得支線客機備受推崇，不過德·哈維蘭的產品設計滯后及生產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”，反而使其發展壯大。為了強調該系列客機的“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，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”系列型機已經生產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的CC-142，用于空中導航訓練的CT-142以及裝備美國空軍的E-9A。可以坦言，“沖-8”作為一種空中任務平臺已經服役了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在公眾面前，長期以來一直保持沉默。

美國空軍當前共裝備兩架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據。據悉，E-9A可以發現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、高強度地板和相關電子設備。該機裝備2臺普拉特·惠特尼公司生產的PW120A/PW121發動機，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海上監視雷達的優良技術與最新的接收器相結合，具備非常優異的海上觀測和數據收集性能。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，方位精度為0.50度。在E-9A的機身右側還安裝有由喬治亞技術研究所研發的大型遙測天線，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種不同的目標數據。平均而言，E-9A可以從距離目標46千米外收集數據，也可從209千米外收集美海軍“戰斧”巡航導彈數據。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，通過與其他設備協同工作，檢測出相應遙測信號、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，將其轉換成為L波段信號，再傳輸到地面站。此外，E-9A的一些機載子系統還包括：控制和顯示子系統，用于對測控系統進行綜合操控并實時監控執行任務的狀態；遙測中繼子系統用于分頻；四通道多路通信子系統主要實現命令和語音通信；靶機控制子系統，用于靶場測試中對靶機實現遙控。

說到作戰應用，E-9A的既定任務有兩個：一是對民用船只和飛機進行監視，順利實施靶場管制；二是作為遙測數據中繼機，為美國空軍武器系統的全面評估提供數據收集支援，并測試各類導彈的實戰性能。

首先， E-9A是通過持續的監視來實現靶場管制，這其中也涉及到與其他機構的溝通協調。在執行任務的第一個小時內，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視掃描。這里要強調E-9A并不直接指揮海上交通，而僅僅是跟蹤，可利用海上監視雷達對46千米半徑范圍內的20艘船只進行精確定位和標記。船只的經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視區域范圍內船只的動向情況，為舉行演習建立一個距離這些船只足夠遠的武器發射空域。隨后，E-9A將爬升至約6000米的高度，保持機身右側面對武器發射空域（因該機遙測天線位于機身右側）并開始進行遙測數據收集任務。

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機身右側安裝有大型遙測天線

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

除了對海監視及遙測數據中繼外，E-9A還根據臨時需要，承擔其他一些任務。例如，在艾格林空軍基地進行各種武器裝備測試和研發鑒定試驗。用于美海軍哈姆反輻射導彈和“戰斧”巡航導彈的評估，美國陸軍“愛國者”防空導彈的測試鑒定，還可用于執行美國海岸警衛隊的海上搜救任務。與此同時，E-9A還可執行空中運輸、飛行校準、導航訓練、醫療救援、預警和海上巡邏等任務，可謂是美國空軍的多面手。

戰場機載通信節點

21世紀初，時任美國總統的喬治·布什曾大力倡導實施“網絡中心戰”作戰概念。在此背景下，美軍愈發注重戰場空中通信能力的建設。然而時至今日，美軍各軍種的軍機之間尚未完全實現“網絡化互通”。盡管可以通過一些技術手段來進行飛機與飛機之間的戰術數據交換，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”項目，即研發機載通信數據鏈。例如，美國空軍的F-15戰斗機和海軍的F/A-18艦載戰斗機可使用Link-16數據鏈在目標數據、油量和武器狀態等方面進行溝通，實現了歷史性突破。另一方面，空軍的B-52和B-1轟炸機沒有安裝數據鏈，不能與F-15和F/A-18戰斗機進行互通。

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

BACN系統由美國軍工產業巨頭諾斯羅普·格魯門公司（以下簡稱諾格公司）研發制造，是一種可搭載到多種型號軍機上的通信中繼及網關設備，能夠為空中及地面作戰人員提供靈活可靠的無線電通信及數據交換服務。

從技術角度講，BACN系統可以通過中繼、橋接、視距內和超視距環境下數據中轉等方式在相近和非相近的戰術數據鏈之間傳遞實時信息流。作為不同通信系統之間的中轉“代理服務器”，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與系統間的互通性。

BACN系統可以解決由于通信系統老化而引發的互通障礙，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”戰斗機出于保密安全因素考慮只能與同型號飛機進行“聯絡”；而在某種程度上，BACN系統就很有可能實現F-22與其他型號飛機及部分地面終端甚至巡航導彈之間的數據交換。

BACN系統能克服復雜地形對戰術通信網絡的干擾

此外，由于BACN系統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術網絡通信克服因多山、多丘陵地形而受到干擾。在阿富汗戰場，BACN系統為山區中執行任務的地面部隊與空中作戰單元以及指揮中心提供無線電通信和數據交換，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調能力，還能夠增大裝備該系統的飛機在前沿陣地的通信覆蓋面。

美軍的實戰當中，BACN系統可為所有作戰梯隊的決策制定者提供關鍵的戰場情報，通過將空中和地面的數據和圖像實施關聯來增強各類作戰單元的整體態勢感知能力。舉例來說，在同一個地域，陸軍某個作戰單元與空勤人員所觀察到的實際戰場情況一定會有所不同，有了BACN系統就可以讓他們看到“完全相同”的場景，從而減少軍種間協作的誤識。其次，單兵戰術數據鏈是大型戰術數據連接網絡的一個組成部分，包括戰術數據鏈、通用數據鏈和武器數據鏈。BACN系統可在不同的戰術數據鏈系統之間進行數據交換，尤其適用于復雜地形。

當前，解決各類空中平臺之間的互通性仍是個難題。BACN系統所提供的方案就是利用一套通用式的“中轉站”實施信息傳遞，將數據從一個網絡傳送至另一個網絡。2005年，這套方案通過了初始驗證，并在2006年和2008年的“聯合遠征部隊演習”（JEFX）當中成功進行了靜態展示。

“戰場機載通信節點”系統（BACN）能夠很好地提高各通信平臺間的互通性

BACN系統的原型產品于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）飛機為基礎對BACN平臺進行測試，并最初設計為裝備RC-700A型機作為航空偵察使用。之后，經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。“全球快車”飛機具有高海拔、長航時等鮮明特點，對于美軍在惡劣的山地條件下提供數據鏈通信及語音系統通信而言顯得至關重要。

BACN系統曾由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的“全球快車”超遠程商務機成功地進行了首次飛行。可以說，“全球快車”的誕生在當時的航空工業界還是相當驚艷的，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。動力系統采用了2臺寶馬-羅羅公司生產的BR-710渦扇發動機，性能十分強勁。“全球快車”的最大航程接近10000千米，可在不進行空中加油的情況下實現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，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。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，執行近2000次任務，執行任務有效率達到了98%。

此后，美國空軍又與諾格公司繼續合作，擬將BACN系統加裝至由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是美國空軍現役的長航時高空無人偵察機，具有在15000米以上的高空執行全天候偵察任務的能力，是美國空軍現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行通信中繼任務的作戰能力。根據現有資料顯示，EQ-4B就是在RQ-4B的基礎上加裝了BACN系統，主要還是利用“全球鷹”的高空長航時能力來提供通信覆蓋，在技術特點和性能參數上基本無太大變化。

可以說，BACN系統將不僅僅局限于作戰行動。除了將給連接到機載網絡的系統提供數字/語音通信中繼和信息服務之外，還能夠彌補戰場行動策劃和實際執行之間的誤差，為美軍的各種戰術網絡提供網絡協議應用。同時，還能夠為戰場態勢感知、國家安全機構和國防部各部門之間的合作提供信息接洽。另外，BACN系統可以為美國空軍隱身飛機作戰提供向巡航導彈傳遞關于航線數據修正的能力。

結語

盡管BACN系統的應用前景十分光明，其光鮮外表之下也暗藏諸多問題。例如， BACN系統的裝備時間尚短，系統搭載在“全球快車”上組成的E-11A的整體性能、出動率、協調性等各方面還需要實戰檢驗。與此同時，E-9A雖然具有油耗低、能從短距離跑道起降的優點，但也擁有航程近、飛行狀態不穩定的缺點，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字化軟硬件裝備升級，增強海上雷達監視及遙測數據中繼能力。此外，也有消息稱由于當前財政緊縮，美國國防部內部關于是否保留這些“異類”存在一定爭議。他們的命運究竟如何，我們還將繼續關注。

編輯：石堅

美國空軍的E-11A由“全球快車”搭載BACN系統改裝而成