舰载预警机的发展

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/25 17:04:56
<B>1.  引言<p></B></P>
预警机,又称空中预警指挥飞机,是名符其实的“千里眼”、“顺风耳”,用于搜索、监控空中、地面和海上目标,指挥引导己方飞机执行作战任务。它进入战争领域的历史并不长,但是由于它能够有效降低敌机低空突防概率,集情报、指挥、通信和控制等系统功能于一身,成为军事领域的新宠。预警机实际上是把预警雷达及相应的数据处理设备搬到高空,以克服地面预警雷达的盲区,从而有效地扩大整个预警范围。机载设备一般包括:雷达探测系统;敌我识别系统;电子侦察和通信侦察系统;导航系统;数据处理系统;通信系统;显示和控制系统等。

预警机的一般性任务包括战斗机控制(空中截击控制)、攻击引导、海面搜索和控制、搜索和救援控制以及空中集合控制。到二十世纪末,世界上已有不少于6个国家研制成功过多种型号的预警机。预警机使用的搜索雷达发展到了目前大量使用的脉冲多普勒体制,作为发展方向,采用相控阵体制雷达的预警机已经出现。预警机的总体布局则从最初的将雷达天线放在腹部鼓包内移到了现在最常见的机背旋转天线罩里,正在向天线和飞机共形的方向发展。另外,作为空中预警系统的新成员,预警直升机和预警飞艇也崭露头角,出现在世人的面前。

<B>2.  舰载预警机的发展
</B>预警机是二战后发展起来的一个特殊机种。20世纪30年代后期,即第二次世界大战前夕,英、美、德、苏等国先后掌握了雷达技术,并将其架设在地面和舰船上用于防空警戒。为了警戒低空飞行的飞机,最好的办法就是尽量地升高用来发射和接收电磁波的雷达天线。但是,对于航行在海上的舰船来讲,不可能把雷达架设得很高。尽管到了二战后期舰载防空雷达已经可以探测到160km外在中高空飞行的目标,但对掠海低空飞行目标的探测距离仅为10km左右。珍珠港事件后,为了解决地面和舰艇雷达难以探测低空入侵目标的问题,美国开始实施在舰载机上装上高功率雷达,使之能在较远的距离上发现低空飞机和水面舰船,并及时将雷达情报用无线电传递到舰上。

1944年春天,工程人员把通用电气公司研制的AN/APS-20型雷达(S波段)安装在格鲁曼公司的TBM-3W“复仇者”舰载鱼雷机上。对TBM-3W鱼雷机上的雷达装置及其布局进行了改装:拆卸所有的武器,在机身中部下方安装了装有雷达天线的整流罩;为了保持航向稳定性,在标准的TBM-3W载机的水平安定面上安装1个辅助垂直表面——这样尾翼就变成了三垂尾布局。经试验表明,TBM-3W在海况平静的情况下能在100至120km距离上发现在150m高度低空飞行的飞机,也可在320km距离上发现海上的舰船。但是,由于当时还没有掌握滤除杂波技术,因此在海况恶劣时,受海面反射的强杂波影响,机载雷达无法正常探测目标。1945年,TBM-3W舰载预警机被部署到航空母舰上,但还未来得及发挥作用二战就结束了。作为世界上第一种舰载预警机,TBM-3W已经具备了预警机的基本特征:载机、大功率搜索雷达和雷达情报传递通讯链。

50年代中期,美国以TF-1运输机为平台,进行预警机WF-2的研制工作。原型机于1957年3月1日首飞,使用工作波段更短(100~30mm)的AN/APS-82雷达。WF-2预警机后来改称为E-1预警机。这是美国第一代实用舰载预警机。该机装两台涡轮螺桨发动机,背负一个巨大的椭圆形雷达天线罩。主要机载设备有搜索雷达、通信系统、敌我识别器、定向仪表无线电指挥系统等。具有一定的探测海面船只和空中目标的能力,可引导少量飞机作战。1958~1961年,美国海军共接收了88架该型飞机,这些飞机中的最后一架于1977年11月19日从后备航空大队退役。

<B>E-1预警机</B>
同一时期,美空军把AN/APS-20雷达安装在波音公司的一架B-17G“飞行堡垒”型轰炸机上,作为陆基预警机使用。但是研究表明,从机组人员和设备配置的角度来看,在大型客机上安装雷达装置更为合适。后来,由洛克希德公司的“Constellation(星座)”客机改装的预警机成为美国空军首批批生产的远距雷达警戒飞机。最初改装的飞机被称为PO-1W,整流罩固定在机身中部上方,内装比AN/APS-20更完善的AN/APS-95雷达。该雷达能够搜索空中和海面上的目标(仅限水面或天空背景下),搜索范围达到320公里。机组人员可以替换以及燃油储量足够多使得飞机能够在空中巡航20~24小时。飞机的机组人员由26人组成。后来进行了不断的改进,有过不同的代号。第一次改进后称为PO-2W,最后发展成为EC-121飞机。前苏联也在50年代初开始实施预警机研制计划。前苏联曾以图-114民航机为平台改装成图-126“苔藓”预警机。

50年代末,美国海军为了加强其舰队防御体系的建设,提出要建立“海上战术诸元系统”。该系统要求能将军舰、潜艇、陆上基地和空中飞机等所有能搜集到的信息加以一元化处理,共同使用,以便空中、地面、水上和水下统一指挥、协调作战,提高整个舰队的防御作战能力。用现在的话来说,就是提高海军空、地、海一体作战的能力。这种构想,在当时来说应该是具有战略眼光的、超前的。这套“海上战术诸元系统”的主系统设在航空母舰上,要求空、地、海其它各方面有相应的子系统相配合,在空中则要求建立相应的“机载战术诸元系统”(子系统)。当时,美国海军已装备E-1“跟踪者”,但多数装备是初级产品,技术不成熟,总体性能有限。尤其是缺乏向航空母舰传输雷达数据的发送装置,通信性能差。因此,无法满足“海上战术诸元系统”的配套要求,于是,美国海军提出要研制E-1的后继机。研制之初称为W2F-1,原型机于1960年10月21日首飞,以后改称为E-2A。

E-2A舰载预警机由美国格鲁曼公司和通用电气公司联合研制。为了达到要求的探测指标,通用电气公司在E-2A上安装了UHF波段雷达,这是因为在复杂海况下UHF雷达波的反射杂波要比S波段低10分贝左右。通用电气公司别出心裁地用八木天线阵替换了反射面天线,并连同敌我识别(IFF)询问机天线阵一起容纳在一个直径7.23m、高达0.76m的扁圆型天线罩内。并且,通用电气公司还采用了天线罩与天线一起旋转的方法,进一步减小了天线罩内的电气与结构设计难度。

为了达到既拥有巨大的平均发射功率(用来支持雷达探测威力),又要尽量减少接收到的海面反射的杂波(为的是在高海况下搜索的目标信号不被杂波掩盖),通用电气公司研制成功了采用脉冲压缩新技术的AN/APS-96雷达,该雷达具备了在高海况下远距离探测低空飞机的能力。1964年1月19日,安装有APS-96雷达的被称为“鹰眼”的E-2A型舰载预警机开始交付美国海军使用。自此以后,依托电子科技的飞速发展,经过不断改进的E-2系列预警机已经成为预警机世界中的一棵常青树,并倍受各国军方的青睐。

前苏联与美国E-2预警机对应的是安-71预警机。安-71“野女郎”预警与控制飞机是在前苏联安东诺夫设计局设计的短距起降运输机安-72的基础上研制的。该机的研制生产一直处于保密状态,直到1984年,外界才知道该机已经生产,因此颇受西方国家的关注。该机首次公开亮相是在1987年。安-71“野女郎”是为海军设计的一种舰载空中预警与控制飞机。机上装有VEGA科研-生产联合体生产的综合预警雷达以及相配套的脉冲多普勒雷达、电子情报和高频电子系统和MK12敌我识别系统等。该机载雷达探测距离350公里,每10秒钟扫描一周,能同时跟踪120个目标,续航时间可达4.5~5小时。最初,“野女郎”准备服役于海军“库兹涅佐夫海军上将”号航母上,但因机身过长过高而没有在航母上进行实际飞行。由于机载设备和系统等存在的一系列问题,这种空中预警与控制飞机寿命很短,在投入使用后不久便退出了现役。相关的改研计划也随之停止。

<B>3. E-2舰载预警机持续改进
</B>E-2预警机从问世以来一直在改进发展(主要是机载设备),以克服飞机自身的缺陷,适应日益复杂的战场环境,满足用户的要求。这就是E-2预警机成功的主要原因。
<B>3.1E-2A<p></B></P>
E-2A是E-2的最初生产型,主要机载设备虽不如后来的型别先进,但与E-1预警机相比已有了很大提高。采用了AN/APS-96雷达、单延迟线固定目标对消技术,能抑制海上杂波干扰。可执行海面早期预警和战术指挥任务,具有海面监视、敌我识别、方位测定、目标跟踪和指挥作战等能力。

E-2A的典型执勤程序是:在搜索雷达发现空中和海上目标时,通过机载战术诸元系统进行数据处理,然后将目标距离、速度、高度和航向等信息,及时传输给航母上的海上战术诸元主系统,同时对已方作战飞机和其它武器实施指挥引导。由此可见,研制E-2预警机的初衷已基本实现,E-2预警机的设计特点主要有如下几个方面:

(1)雷达天线罩通过支架与机身连接,直径7.3m,最大厚度0.79m。内装雷达天线和敌我识别天线。由液压马达驱动,每分钟可旋转6转。天线罩还可以通过液压控制升高或降低,停机时最大的下降高度可达0.64m,有利于存放。雷达天线为“八木”端射式天线阵,敌我识别天线阵与之背对背安装。所获得的雷达和敌我识别信号,通过一个三通道的旋转同轴耦合器向飞机内部设备传送。这就是E-2的第一个特点,也是多数预警机所共有的特点。采用这种设计的好处是解决了大型天线阵的安置问题,多少也能提供一些升力,但对总的气动特性和操稳性能都有影响,阻力增加。

(2)在水平尾翼上安装了4个垂直翼面。这也是一般飞机所不曾有的。外侧的两个垂直翼面延伸到平尾以下;中间两片则固定在水平安定面之上,没有下延。之所以采用这么多垂直翼面,主要是受前方雷达天线罩和支架尾流的影响,使垂尾的气动效率降低的缘故。经过理论计算和实验表明,在保证飞机方向安定性的前提下,实现横侧操纵只需要3个舵面就能够了,所以在左侧的第二个垂直翼面上没有活动的方向舵。另外,为了不影响雷达工作,4个垂直翼面(包括发动机螺旋桨)的大部分使用了玻璃钢材料。

(3)机翼可以折叠。E-2飞机采用了悬臂式梯形上单翼。机翼前缘有充气防冰套,内侧机翼前缘可打开,以便维护发动机和飞机操纵系统。机翼后缘分三段,外侧为副翼,中段和内侧为襟翼。水平尾翼有110的上反角。这些都很平常,与一般飞机不同的是大部分外段机翼可以作为900的旋转后向后折叠(一般舰载飞机多采用向上折叠)。原来伸展时的翼展长达24.56m,折叠后就只有8.94m,不到原来的一半,大大减小了在舰上的存放空间。靠近折叠线的固定翼段下面,吊装着两台T56-A-8A型涡轮螺桨发动机,单台功率2353kW;后改装T56-A-427(425)型发动机,单台功率增加到3803kW。采用4叶可顺,反桨恒速螺旋桨,直径4.11m。

(4)机舱布置,正常条件下可载5名乘员。前面是正、副驾驶舱;后面的机舱内依次排列有:雷达、敌我识别设备和计算机柜,雷达操作员、作战情报官司和空中控制员工作台,最后面有卫生间。在执行长时间巡逻飞行时,可多带一名空勤人员,以便轮流休息。

E-2预警机第一种生产型问世后,曾投入越南战场使用。起到过一定的战术支援作用。据资料记载,在侵越战争中,美国海军飞机对北越的攻击,有95%是由E-2A指挥引导的。但是,在使用中也暴露不少问题,主要是雷达性能差,探测距离短,抗干扰能力差和精度低等。

<B>3.2E-2B
</B>E-2飞机虽已有几种改型,但外形尺寸基本没有变化。机长17.54m,机高5.58m;自重近18t,最大起飞重量约24t;最大平飞速度626km/h,实用升限10000m左右,转场航程不到3000km,最大续航时间6h多。从总体来看,E-2属于一种中小型低速飞机。

发展成为第二种型别E-2B之后,由于雷达系统没有换,没有从根本上解决问题。实际上,E-2B是E-2A加装L-304中央处理计算机,并改进了电子设备可靠性的飞机。E-2A共生产了56架,有51架改装成E-2B。

<B>3.3E-2C<p></B></P>
后来有关部门下决心研制新型雷达、提高雷达性能。直到E-2C出现后,机载设备性能才有了实质性的提高。E-2C的第一批飞机,除了改装大功率的发动机之外,还换装了AN/APS-120型雷达,虽仍以P波段工作,但采用了双延迟线固定目标对消技术,抗干扰能力加强,具有了一定陆上下视能力,探测距离加大。1976年12月,从第34号飞机起开始改装AN/APS-125雷达系统,进一步提高了目标探测和抗干扰能力,对不同目标的发现距离分别达到:高空轰炸机741km、低空463km,舰船360km,低空战斗机408km,低空巡航导弹269km。从1983年起开始改装AN/APS-138型雷达,1990年起又开始改装AN/APS-145型雷达,使E-2C的抗干扰能力,探测跟踪距离和数据处理速度不断加强,达到了可同时自动跟踪2000个目标,并指挥控制40个以上空中截击任务的能力,总体作战性能有了质的变化。

由于E-2C性能优越,又能在航母上搭载使用,因此它在美海军中的作用举足轻重。美国海军的现役航空母舰上均有一个包括五架E-2C的预警中队,全美海军总计有十八个E-2C中队(含后备役中队),总共装备了一百三十九架E-2C。

E-2从未被敌方击落,仅在海湾战争结束后损失了一架。当时是一架E-2C起火,飞行员跳伞后飞机仍继续向前飞行,为保密起见美海军F/A-18战斗机击落了这架无人的E-2C。E-2C预计在2010年开始淘汰,E-2C本身也将不断改进,就是换装先进发动机和八片大倾角螺旋桨,改进飞行性能和航程。

E-2C外销量超过30架,包括以色列4架,日本13架,埃及6架,新加坡6架,泰国3架,。法国为使“戴高乐”号核动力航母能够有更好的战斗力,也不惜暂时放下独立自主的传统,以被美国痛宰的价格定购了若干架E-2C。值得留意的是台湾已购买了四架E-2T(T指台湾四架E-2B改装达到E-2C的标准),E-2T的服役使得台湾空军有了相对理想的空中预警能力。

</P></p></p></p><B>1.  引言<p></B></P>
预警机,又称空中预警指挥飞机,是名符其实的“千里眼”、“顺风耳”,用于搜索、监控空中、地面和海上目标,指挥引导己方飞机执行作战任务。它进入战争领域的历史并不长,但是由于它能够有效降低敌机低空突防概率,集情报、指挥、通信和控制等系统功能于一身,成为军事领域的新宠。预警机实际上是把预警雷达及相应的数据处理设备搬到高空,以克服地面预警雷达的盲区,从而有效地扩大整个预警范围。机载设备一般包括:雷达探测系统;敌我识别系统;电子侦察和通信侦察系统;导航系统;数据处理系统;通信系统;显示和控制系统等。

预警机的一般性任务包括战斗机控制(空中截击控制)、攻击引导、海面搜索和控制、搜索和救援控制以及空中集合控制。到二十世纪末,世界上已有不少于6个国家研制成功过多种型号的预警机。预警机使用的搜索雷达发展到了目前大量使用的脉冲多普勒体制,作为发展方向,采用相控阵体制雷达的预警机已经出现。预警机的总体布局则从最初的将雷达天线放在腹部鼓包内移到了现在最常见的机背旋转天线罩里,正在向天线和飞机共形的方向发展。另外,作为空中预警系统的新成员,预警直升机和预警飞艇也崭露头角,出现在世人的面前。

<B>2.  舰载预警机的发展
</B>预警机是二战后发展起来的一个特殊机种。20世纪30年代后期,即第二次世界大战前夕,英、美、德、苏等国先后掌握了雷达技术,并将其架设在地面和舰船上用于防空警戒。为了警戒低空飞行的飞机,最好的办法就是尽量地升高用来发射和接收电磁波的雷达天线。但是,对于航行在海上的舰船来讲,不可能把雷达架设得很高。尽管到了二战后期舰载防空雷达已经可以探测到160km外在中高空飞行的目标,但对掠海低空飞行目标的探测距离仅为10km左右。珍珠港事件后,为了解决地面和舰艇雷达难以探测低空入侵目标的问题,美国开始实施在舰载机上装上高功率雷达,使之能在较远的距离上发现低空飞机和水面舰船,并及时将雷达情报用无线电传递到舰上。

1944年春天,工程人员把通用电气公司研制的AN/APS-20型雷达(S波段)安装在格鲁曼公司的TBM-3W“复仇者”舰载鱼雷机上。对TBM-3W鱼雷机上的雷达装置及其布局进行了改装:拆卸所有的武器,在机身中部下方安装了装有雷达天线的整流罩;为了保持航向稳定性,在标准的TBM-3W载机的水平安定面上安装1个辅助垂直表面——这样尾翼就变成了三垂尾布局。经试验表明,TBM-3W在海况平静的情况下能在100至120km距离上发现在150m高度低空飞行的飞机,也可在320km距离上发现海上的舰船。但是,由于当时还没有掌握滤除杂波技术,因此在海况恶劣时,受海面反射的强杂波影响,机载雷达无法正常探测目标。1945年,TBM-3W舰载预警机被部署到航空母舰上,但还未来得及发挥作用二战就结束了。作为世界上第一种舰载预警机,TBM-3W已经具备了预警机的基本特征:载机、大功率搜索雷达和雷达情报传递通讯链。

50年代中期,美国以TF-1运输机为平台,进行预警机WF-2的研制工作。原型机于1957年3月1日首飞,使用工作波段更短(100~30mm)的AN/APS-82雷达。WF-2预警机后来改称为E-1预警机。这是美国第一代实用舰载预警机。该机装两台涡轮螺桨发动机,背负一个巨大的椭圆形雷达天线罩。主要机载设备有搜索雷达、通信系统、敌我识别器、定向仪表无线电指挥系统等。具有一定的探测海面船只和空中目标的能力,可引导少量飞机作战。1958~1961年,美国海军共接收了88架该型飞机,这些飞机中的最后一架于1977年11月19日从后备航空大队退役。

<B>E-1预警机</B>
同一时期,美空军把AN/APS-20雷达安装在波音公司的一架B-17G“飞行堡垒”型轰炸机上,作为陆基预警机使用。但是研究表明,从机组人员和设备配置的角度来看,在大型客机上安装雷达装置更为合适。后来,由洛克希德公司的“Constellation(星座)”客机改装的预警机成为美国空军首批批生产的远距雷达警戒飞机。最初改装的飞机被称为PO-1W,整流罩固定在机身中部上方,内装比AN/APS-20更完善的AN/APS-95雷达。该雷达能够搜索空中和海面上的目标(仅限水面或天空背景下),搜索范围达到320公里。机组人员可以替换以及燃油储量足够多使得飞机能够在空中巡航20~24小时。飞机的机组人员由26人组成。后来进行了不断的改进,有过不同的代号。第一次改进后称为PO-2W,最后发展成为EC-121飞机。前苏联也在50年代初开始实施预警机研制计划。前苏联曾以图-114民航机为平台改装成图-126“苔藓”预警机。

50年代末,美国海军为了加强其舰队防御体系的建设,提出要建立“海上战术诸元系统”。该系统要求能将军舰、潜艇、陆上基地和空中飞机等所有能搜集到的信息加以一元化处理,共同使用,以便空中、地面、水上和水下统一指挥、协调作战,提高整个舰队的防御作战能力。用现在的话来说,就是提高海军空、地、海一体作战的能力。这种构想,在当时来说应该是具有战略眼光的、超前的。这套“海上战术诸元系统”的主系统设在航空母舰上,要求空、地、海其它各方面有相应的子系统相配合,在空中则要求建立相应的“机载战术诸元系统”(子系统)。当时,美国海军已装备E-1“跟踪者”,但多数装备是初级产品,技术不成熟,总体性能有限。尤其是缺乏向航空母舰传输雷达数据的发送装置,通信性能差。因此,无法满足“海上战术诸元系统”的配套要求,于是,美国海军提出要研制E-1的后继机。研制之初称为W2F-1,原型机于1960年10月21日首飞,以后改称为E-2A。

E-2A舰载预警机由美国格鲁曼公司和通用电气公司联合研制。为了达到要求的探测指标,通用电气公司在E-2A上安装了UHF波段雷达,这是因为在复杂海况下UHF雷达波的反射杂波要比S波段低10分贝左右。通用电气公司别出心裁地用八木天线阵替换了反射面天线,并连同敌我识别(IFF)询问机天线阵一起容纳在一个直径7.23m、高达0.76m的扁圆型天线罩内。并且,通用电气公司还采用了天线罩与天线一起旋转的方法,进一步减小了天线罩内的电气与结构设计难度。

为了达到既拥有巨大的平均发射功率(用来支持雷达探测威力),又要尽量减少接收到的海面反射的杂波(为的是在高海况下搜索的目标信号不被杂波掩盖),通用电气公司研制成功了采用脉冲压缩新技术的AN/APS-96雷达,该雷达具备了在高海况下远距离探测低空飞机的能力。1964年1月19日,安装有APS-96雷达的被称为“鹰眼”的E-2A型舰载预警机开始交付美国海军使用。自此以后,依托电子科技的飞速发展,经过不断改进的E-2系列预警机已经成为预警机世界中的一棵常青树,并倍受各国军方的青睐。

前苏联与美国E-2预警机对应的是安-71预警机。安-71“野女郎”预警与控制飞机是在前苏联安东诺夫设计局设计的短距起降运输机安-72的基础上研制的。该机的研制生产一直处于保密状态,直到1984年,外界才知道该机已经生产,因此颇受西方国家的关注。该机首次公开亮相是在1987年。安-71“野女郎”是为海军设计的一种舰载空中预警与控制飞机。机上装有VEGA科研-生产联合体生产的综合预警雷达以及相配套的脉冲多普勒雷达、电子情报和高频电子系统和MK12敌我识别系统等。该机载雷达探测距离350公里,每10秒钟扫描一周,能同时跟踪120个目标,续航时间可达4.5~5小时。最初,“野女郎”准备服役于海军“库兹涅佐夫海军上将”号航母上,但因机身过长过高而没有在航母上进行实际飞行。由于机载设备和系统等存在的一系列问题,这种空中预警与控制飞机寿命很短,在投入使用后不久便退出了现役。相关的改研计划也随之停止。

<B>3. E-2舰载预警机持续改进
</B>E-2预警机从问世以来一直在改进发展(主要是机载设备),以克服飞机自身的缺陷,适应日益复杂的战场环境,满足用户的要求。这就是E-2预警机成功的主要原因。
<B>3.1E-2A<p></B></P>
E-2A是E-2的最初生产型,主要机载设备虽不如后来的型别先进,但与E-1预警机相比已有了很大提高。采用了AN/APS-96雷达、单延迟线固定目标对消技术,能抑制海上杂波干扰。可执行海面早期预警和战术指挥任务,具有海面监视、敌我识别、方位测定、目标跟踪和指挥作战等能力。

E-2A的典型执勤程序是:在搜索雷达发现空中和海上目标时,通过机载战术诸元系统进行数据处理,然后将目标距离、速度、高度和航向等信息,及时传输给航母上的海上战术诸元主系统,同时对已方作战飞机和其它武器实施指挥引导。由此可见,研制E-2预警机的初衷已基本实现,E-2预警机的设计特点主要有如下几个方面:

(1)雷达天线罩通过支架与机身连接,直径7.3m,最大厚度0.79m。内装雷达天线和敌我识别天线。由液压马达驱动,每分钟可旋转6转。天线罩还可以通过液压控制升高或降低,停机时最大的下降高度可达0.64m,有利于存放。雷达天线为“八木”端射式天线阵,敌我识别天线阵与之背对背安装。所获得的雷达和敌我识别信号,通过一个三通道的旋转同轴耦合器向飞机内部设备传送。这就是E-2的第一个特点,也是多数预警机所共有的特点。采用这种设计的好处是解决了大型天线阵的安置问题,多少也能提供一些升力,但对总的气动特性和操稳性能都有影响,阻力增加。

(2)在水平尾翼上安装了4个垂直翼面。这也是一般飞机所不曾有的。外侧的两个垂直翼面延伸到平尾以下;中间两片则固定在水平安定面之上,没有下延。之所以采用这么多垂直翼面,主要是受前方雷达天线罩和支架尾流的影响,使垂尾的气动效率降低的缘故。经过理论计算和实验表明,在保证飞机方向安定性的前提下,实现横侧操纵只需要3个舵面就能够了,所以在左侧的第二个垂直翼面上没有活动的方向舵。另外,为了不影响雷达工作,4个垂直翼面(包括发动机螺旋桨)的大部分使用了玻璃钢材料。

(3)机翼可以折叠。E-2飞机采用了悬臂式梯形上单翼。机翼前缘有充气防冰套,内侧机翼前缘可打开,以便维护发动机和飞机操纵系统。机翼后缘分三段,外侧为副翼,中段和内侧为襟翼。水平尾翼有110的上反角。这些都很平常,与一般飞机不同的是大部分外段机翼可以作为900的旋转后向后折叠(一般舰载飞机多采用向上折叠)。原来伸展时的翼展长达24.56m,折叠后就只有8.94m,不到原来的一半,大大减小了在舰上的存放空间。靠近折叠线的固定翼段下面,吊装着两台T56-A-8A型涡轮螺桨发动机,单台功率2353kW;后改装T56-A-427(425)型发动机,单台功率增加到3803kW。采用4叶可顺,反桨恒速螺旋桨,直径4.11m。

(4)机舱布置,正常条件下可载5名乘员。前面是正、副驾驶舱;后面的机舱内依次排列有:雷达、敌我识别设备和计算机柜,雷达操作员、作战情报官司和空中控制员工作台,最后面有卫生间。在执行长时间巡逻飞行时,可多带一名空勤人员,以便轮流休息。

E-2预警机第一种生产型问世后,曾投入越南战场使用。起到过一定的战术支援作用。据资料记载,在侵越战争中,美国海军飞机对北越的攻击,有95%是由E-2A指挥引导的。但是,在使用中也暴露不少问题,主要是雷达性能差,探测距离短,抗干扰能力差和精度低等。

<B>3.2E-2B
</B>E-2飞机虽已有几种改型,但外形尺寸基本没有变化。机长17.54m,机高5.58m;自重近18t,最大起飞重量约24t;最大平飞速度626km/h,实用升限10000m左右,转场航程不到3000km,最大续航时间6h多。从总体来看,E-2属于一种中小型低速飞机。

发展成为第二种型别E-2B之后,由于雷达系统没有换,没有从根本上解决问题。实际上,E-2B是E-2A加装L-304中央处理计算机,并改进了电子设备可靠性的飞机。E-2A共生产了56架,有51架改装成E-2B。

<B>3.3E-2C<p></B></P>
后来有关部门下决心研制新型雷达、提高雷达性能。直到E-2C出现后,机载设备性能才有了实质性的提高。E-2C的第一批飞机,除了改装大功率的发动机之外,还换装了AN/APS-120型雷达,虽仍以P波段工作,但采用了双延迟线固定目标对消技术,抗干扰能力加强,具有了一定陆上下视能力,探测距离加大。1976年12月,从第34号飞机起开始改装AN/APS-125雷达系统,进一步提高了目标探测和抗干扰能力,对不同目标的发现距离分别达到:高空轰炸机741km、低空463km,舰船360km,低空战斗机408km,低空巡航导弹269km。从1983年起开始改装AN/APS-138型雷达,1990年起又开始改装AN/APS-145型雷达,使E-2C的抗干扰能力,探测跟踪距离和数据处理速度不断加强,达到了可同时自动跟踪2000个目标,并指挥控制40个以上空中截击任务的能力,总体作战性能有了质的变化。

由于E-2C性能优越,又能在航母上搭载使用,因此它在美海军中的作用举足轻重。美国海军的现役航空母舰上均有一个包括五架E-2C的预警中队,全美海军总计有十八个E-2C中队(含后备役中队),总共装备了一百三十九架E-2C。

E-2从未被敌方击落,仅在海湾战争结束后损失了一架。当时是一架E-2C起火,飞行员跳伞后飞机仍继续向前飞行,为保密起见美海军F/A-18战斗机击落了这架无人的E-2C。E-2C预计在2010年开始淘汰,E-2C本身也将不断改进,就是换装先进发动机和八片大倾角螺旋桨,改进飞行性能和航程。

E-2C外销量超过30架,包括以色列4架,日本13架,埃及6架,新加坡6架,泰国3架,。法国为使“戴高乐”号核动力航母能够有更好的战斗力,也不惜暂时放下独立自主的传统,以被美国痛宰的价格定购了若干架E-2C。值得留意的是台湾已购买了四架E-2T(T指台湾四架E-2B改装达到E-2C的标准),E-2T的服役使得台湾空军有了相对理想的空中预警能力。

</P></p></p></p>
3.4"鹰眼"2000
美国海军期望在2010年具备联合作战能力(CEC,Co-operative Engagement Capability),即多架预警机雷达联网,使其探测空域远远超出地球曲率对单一雷达的作用距离的限制。为此需要对现有的APS-145雷达进行大幅度的改进。在保留原来360度全方位的机械扫描能力的同时,增加了在方位±60度或小于±60度的电扫描能力。美国海军1999年花14亿美元订购了21架"鹰眼"2000。诺斯罗普·格鲁门公司于2001年10月20日向海军交付了首架更先进的改型E-2C“鹰眼-2000”。该改型具有更加强大的计算机技术和先进控制指示器工作站。该机具有联合作战能力(CEC)和集成的卫星通信系统。"鹰眼"2000用于执行联合作战任务的有效载荷AN/USG-3重365公斤,其中包括联合作战计算机和一部安装在飞机腹部的"终端火力"电扫描天线,直径1.37米。其中前者与飞机上的任务计算机交联,同时管理平台截获的雷达/敌我识别数据的传输和整个CEC网内需要中继的信息。在参加伊拉克战争的"尼米兹"号航母上,装备有4架"鹰眼"2000预警机。这既是"鹰眼"2000首次参加战斗,同时,也是它首次具有联合作战能力。从1999年开始,美国海军新的E-2C将按“鹰眼”2000标准制造。美国海军计划购买21架新飞机,以及改进约50架现有的GroupⅡE-2C,目标是在2010年全部拥有“鹰眼”2000机队。据称该公司还在为法国和台湾制造“鹰眼-2000”,同时为埃及和日本将原有的E-2C机队升级到这一标准。

<B>3.5E-2“先进鹰眼”(AHE)计划<p></B>
2003年8月美国海军授予诺斯罗普·格鲁门系统公司总额19亿美元的合同,启动E-2“先进鹰眼”(AHE)计划的研制阶段。为期10年的系统研制与验证(SDD)阶段包括把2架E-2 "鹰眼"2000预警机改成E-2"先进鹰眼"配置,并取得AHE合格证。该现代化计划在设计上要为E-2提供导弹跟踪能力,在舰队战场早期预警和指挥控制功能方面将更具意义。诺斯罗普·格鲁门公司计划在4年内向海军交付首架AHE发展型飞机,2013年完成SDD阶段。全部计划将延续到2020年,完成对75架 E-2飞机的雷达改装。

“先进鹰眼”的核心设备为一台采用时-空自适应处理技术的新型电子扫描UHF雷达。新的雷达增益有望达到20dB,能在电磁杂波和干扰环境下工作。该雷达通过Link 16和协同作战能力(CEC)与其他设备和传感器结合。 该雷达将取代目前E-2C预警机上的APS-145雷达。新雷达必须大体上同APS-145雷达具有相同的使用空间。在重量和体积上都是对新雷达设计的挑战。时-空自适应处理技术是一种实现机载雷达对地面运动目标进行跟踪的处理方法。该方案的先进性还体现在雷达采用了电子扫描天线阵(ESA)。新雷达还将采用固态发射机和大动态范围数字式接收机。

<B>4. 以相控阵雷达为代表的新一代预警机
</B>自从E-2和E-3出现之后,雷达已发展为电子扫描相控阵天线式。1993年巴黎航展上以色列飞机工业公司展示了“费尔康”机载早期预警飞机,带有雷达的波音707机身是由Elta电子工业公司改装的,该飞机的前部边缘拼接有两个大型的天线阵,前端还安装一个天线作为补充。“费尔康”据称已在以色列空军中取代了E-2C。1995年至少有一架交付给智利,而南非已有四架(前端没有天线罩)。

<B>4.1“费尔康”相控阵雷达预警机<p></B></P>
80年代以来,有源相控阵雷达技术日趋成熟,这种雷达系统以其扫描波束的高灵活性、高可靠性和高效率等优点著称。因此,雷达专家们预测这种雷达将成为新一代预警机系统的多功能探测设备。但在机载条件下把这种雷达用于系统工程上还有不少难点亟待解决。90年代初,以色列最先推出了“费尔康”相控阵雷达预警机样机,该机对5m2目标的探测距离为360km。但由于受财力以及技术的影响,“费尔康”预警机的可靠性还存在一些问题亟待解决。

<B>以色列的“费尔康”预警机的主要特点如下:
1)由民用飞机改装而成
</B>以色列的“费尔康”预警机是一种全新概念的预警机,以出售给智利的“环”式为例,它是以波音707民航客机为操作平台载机,更换发动机,加装以色列研制的“费尔康”空中预警管制系统和其它众多的电子设备而成的。这架经过重大改装的707分别在机鼻、机尾和机身两侧加装了6面全固态电扫相控阵雷达(S-PAR),采用了最新研制的航电设备和电扫雷达,并成功地将单脉冲IFF整合在天线阵列之上,使系统反应速度和系统误差都有了较大改良。因此,“费尔康”型预警机的天线更加紧凑。

<B>2)可全方位监视陆海空
</B>“费尔康”预警机性能优越,其巡航高度为9000m,机上可载乘员15人左右,最大续航时间设计可达11.5h,可提供360°全向覆盖,能够全方位搜索和监视陆地、水面和空中目标。在巡航高度值勤时,对大型高空目标的有效探测半径可达670km,中型目标为445km,对低空小型目标为370km。敌我识别系统在一次扫瞄中能询问200个以上装有应答机的空中、海上或陆上目标,获取己方军队的展开情况,向空中指挥员显示完整的陆海空军态势。因此,“费尔康”预警机既是一架侦察机,又是一个在高空游弋的雷达站,还是一个功能强大的空中指挥所。

“费尔康”雷达系统由以色列自行研制成功,不仅能大幅度提升空军的信息战能力,增大己方的预警时间,而且能极大威胁敌方空军对己方的超低空突击能力。该系统有9个彩色多功能显示台和2台辅助显示器,设计使用的EL/M-2075型雷达(PAR)目前处于世界领先地位。

<B>3)和E-2C相比,较为先进<p></B></P>
以色列的“费尔康”空中预警机,和美国空军E-3型预警机属于同一档次,性能远比美国海军的E-2C型(以及台湾从美国引进的E-2T)优越。主要原因:一是以色列自行研制的“费尔康”相控阵雷达是“电子扫描”,而E-2T配备的APS-145雷达是“机械扫描”,后者反应速度远不及前者;二是“费尔康”型预警机可以用美国的“波音707”或俄罗斯的“伊尔-76”为机身,较E-2T大了许多,配备的电子装备更多,其功能肯定会比台湾现有的E-2T要强得多;三是“费尔康”型预警机采用了最新研制的航电设备,系统信息处理速度高出E-3型十余倍,再加上以色列人成功地将单脉冲IFF整合在天线阵列之上,使系统更趋于一体化和合理化,从而使反应速度和系统误差都有了较大提高。

<B>4.2波音737-700 预警机
</B>1997年波音公司为满足澳大利亚空军预警机需求提出波音737-700预警机方案,经过激烈竞争,以其良好的性能和合理的价格获胜。波音737-700预警机的载机是波音737-700喷气式客机,预警雷达选用诺恩罗普·格鲁门公司研制的多功能相控阵雷达。

波音737-700预警机的相控阵天线以“背鳍”方式安装在飞机后机身上方,飞机尾部下方加装腹鳍改善气动特性。“背鳍”两侧各有一个天线阵面,在飞机两侧各覆盖120度,“背鳍”上面有一个“顶帽”天线阵面,在飞机前后方向各覆盖60度,和起来可以形成360度覆盖。雷达工作在L波段,对战斗机目标的下视探测距离为370千米,可跟踪3000个目标。除相控阵雷达之外,任务电子系统还包括敌我识别系统、电子侦察系统(ESM)、通信系统和自卫系统等。任务计算机采用开放式结构,配置6个操作员显控台(可以扩展到10个),电子侦察系统选用以色列埃尔塔公司制造的ESM/ELINT系统,通信系统包括3部短波电台、8部超短波电台、4号与11号数据链以及卫星通信设备。

波音737-700预警机的最大起飞重量77吨,最大飞行速度12000米,最大航程7000千米,巡航速度M0.78,留空时间大于9h。

</P></p></p></p>
4.3EMB-145SA预警机
EMB-145SA预警机是由巴西航空工业公司与瑞典爱立信微波系统公司合作在1999年5月推出新一代的小型空中预警机,不同于使用大型圆盘式预警雷达、机内需要大批组员、由中大型喷气客机改装而成的早期预警机,EMB-145预警机是以最新的科技,透过整合的系统,将一套爱立信FSR-890“爱立眼”(Erieye)预警雷达系统置于全新的40座ERJ-145涡扇支线飞机上,提供一套只要低廉寿命周期成本即能有效完成任务的产品。EMB-145SA预警机外表特征与瑞典空军S-100B(Saab340)预警机相似,机身上有装在前后支架上、前面略下倾的“爱立眼”雷达天线整流罩。

EMB-145SA预警机可透过卫星、C段、VHF、UHF和HF频道与其它地面固定式或活动式指挥中心联机。“爱立眼”雷达可以探测在地平线之外的飞机与船舰。对于类似战机的目标的搜索能力范围是在350公里。

该型机主要使用一套FSR-890“爱立眼”(Erieye)预警雷达,可以主动相位数字扫瞄追踪在海上或陆地上的目标。此种S频谱雷达天线对飞机的需求较小,因而可安装在较小型的飞机,可提供窄小的主电波及极低侧向波。电子扫瞄电波可使波调向具有弹性,因而比起圆盘式雷达具有较佳的搜索距离,较强的追踪性能,藉由任何想要的方向,就可将所需搜索目标的优先次序排列而出。2002年开始交付巴西空军使用。

<B>5.  舰载预警机飞行平台特点
5.1  对各种预警平台的分析
</B>空中预警系统具有远大于地基雷达的效能,那么,空中预警系统对平台有没有某些特殊的要求呢?

虽然人们常说的空中预警系统都是预警机,然而从理论上讲,具有合适的载重能力、能够在雷达需要的高度飞行的飞行器都有改装成为空中预警系统的潜力。空中飞行平台主要有三种:固定翼飞机、直升机和飞艇——倾转翼飞机还远没到完善可用的程度。飞行速度和续航距离方面显然固定翼飞机拥有得天独厚的优势:现代涡轮螺旋桨动力的飞机巡航速度在500~600千米/小时之间,涡轮风扇发动机动力的飞机巡航速度可以达到M0.8~0.9;直升机的巡航速度只能达到200多千米/小时;而飞艇的速度则更低,否则在自身的效费比上将达不到最优。载重能力、内部空间方面固定翼飞机和飞艇比直升机更能满足现代预警机的要求;续航时间则是飞艇独占鳌头——如果仅仅装载雷达天线而将信号传输到地面处理,预警飞艇的航时几乎是无限的。

然而,到目前为止几乎所有实用的预警机都以固定翼飞机为平台。看起来拥有不少优势的飞艇却至今完全没有获得现实的运用,究其原因还是它的飞行速度太慢了,低下的快速反应能力使得以它为平台的空中预警系统不可能满足高节奏的现代战争的要求。但是大型飞艇用于要地预警显然具有无与伦比的效费比,因此,许多国家正对飞艇预警系统展开论证。2001年有报道称科威特已经委托美国公司为它研制预警飞艇,虽然结果仍不得而知,毫无疑问的是飞艇作为一种新型的空中预警平台已经引起了广泛的关注。至于预警直升机,虽然性能不及固定翼预警机,却早就得到了中小规模海军的宠爱。英国的“海王”和俄罗斯的卡-31预警直升机甚至还获得了出口订单。需要补充说明的是,不论“海王”还是卡-31都是无奈的产物:如果不是“皇家方舟”号航空母舰提前退役,马岛战争中的英国海军仍然有“塘鹅”预警机可供使用;如果不是苏联解体,经费大幅削减,现在掌管“库兹涅佐夫”号上空警戒任务的也几乎可以肯定是安-71或者雅克-44预警机的某种改进型了。

<B>5.2   舰载预警机飞行平台
</B>一般空军的陆基预警机,人员与设备的重量大到20吨之多,为了满足任务需求,需要远程(任务半径超过1000千米)、长航时(待机时间往往达到8个小时甚至更多)、性能全面的载机作为平台。大型的军民用运输机是理想的空中预警平台,它们具有足够的改装潜力,可以和护航战斗机以相似的速度巡航。由于预警机的生产量一般很小,因此为了预警机去专门研制一种新型的飞机在效费比上是不合算的。相反,海军常常需要专门研制的预警机。舰载预警机的特殊情况有:舰载飞机必须有相对于岸基飞机小得多的起降速度;航空母舰内部空间有限,预警机必须可折叠机翼,至于高度方向更需要严格控制;因为机库和弹射起飞重量的限制,舰载预警机体型较小,留空时间比岸基预警机短得多,需要更大的爬升率和更大的冲刺速度以便最快的到达巡逻区域。最后一点要求尽管没能在1964年定型的E-2系列上体现出来,波音公司为美国海军提交的下一代舰载预警机计划中却可见一斑——飞机的爬升率达到1500米/分钟,满载冲刺速度甚至略大于M0.9,为了达到这样的性能,飞机的推重比也达到了非同寻常的0.46!作为航母编队的预警系统,波音为美国海军设想的舰载预警机任务设备约6000千克(12000磅),任务半径250海里,机组4人。为了增加生产数量,分摊研制成本,美国的下一代舰载预警机平台将同时成为舰载反潜巡逻机甚至电子干扰机的载体。

<B>6.  预警机的发展趋势
</B>预警机自问世以来,就在战争或冲突中发挥了举足轻重、不可替代的作用。目前,全世界已有美国、俄罗斯、英国、法国、沙特阿拉伯、埃及、以色列、日本、新加坡、北约诸国和我国台湾等10多个国家和地区的军队装备空中预警机近300架,还有一些国家正准备装备预警机。人们普遍预测,在不久的将来,会有更多的国家装备它。获得预警机的主要途径有两条,一条是自行研制,另一条是直接引进,即直接向外国购买。

向外国购买的办法适用于那些财力充足而需求量不大的国家。这种办法的好处是可以解决急需,而且可以得到较好的预警机。但是这种办法对我国是不适合的。预警机价格昂贵,我国需求量又大,预警机又是高度保密的,西方国家特别是美国对我实行武器禁运、封锁政策,即便愿意花大价钱也买不回预警机。二○○○年七月,在美国的百般阻挠下,以色列被迫取消向中国售卖两亿五千万美元的“法尔康”空中预警系统合同,这个举动对我国实现包括导弹和战斗机的军事力量规划目标是一个重大挫折。

自行研制预警机适用于那些经济实力和技术力量雄厚、对预警机需求量大、又经过充分论证的国家。论证不足,急于求成,造成严重失误者有之,英国“猎迷”预警机的夭折就是前车之鉴。英国“猎迷”预警机是1974年开始研制的,虽然该机采用了许多新技术,但由于在系统设计上存在着严重缺陷,到1986年还达不到皇家空军的战术技术指标要求,最终在英国皇家空军的预警机招标中被来自大洋彼岸的E-3A击败。

预警机是一项集现代电子技术于一体的、复杂的系统工程。所谓充分论证,指科学的全面的定量的分析论证。首先要进行任务论证,明确执行作战任务。在这一点上,美国专门组织过三军防空系统调研组,对已有的和将要有的预警机都经过比较、鉴定,最后才得出E-3A具有最佳的作战性能的结论。其次要进行可行性论证,既对作战使用、技术、经济、时效性等方面进行全面的分析,美国的E-2就是成功的一例,它从1964年开始装备到现在已经40年,而且销路也不错,这说明它基础打的好,可以逐步改进更新,生命力旺盛。

<B>未来预警机的发展正呈现出以下几个趋势。
(1)小型化
</B>从预警机的技术性能和作战效能看,美国最好,俄罗斯次之,以色列在利用美国技术的基础上,研制的“费尔康”机载预警系统也比较先进。高性能预警机研制周期长,价格高,许多国家想买却买不起。如E-3型预警机加上与之配套的地面设备和技术培训费等,每架高达近10亿美元。而发展中、小型预警机,不但研制周期短,价格低,而且性能适中,便于维护,完全可以满足中、小国家的作战需要。因此,发展中、小型预警机,最适合中、小国家的需要,具有广大的市场需求。

<B>(2)现代化<p></B>
对已装备预警机的国家来说,使用成熟的高新技术,加装先进的电子设备,对其进行现代化改装,花钱少,周期短,见效快,同样可以起到提高作战效能的目的,是一条既经济又实用的路子。美国虽然具有研制大型先进的新型预警机的能力,但为了节省经费,对E-3A和E-2C现役预警机进行了现代化改装。俄罗斯空军和英国皇家空军从20世纪90年代中、后期开始,相继对它们的A-50和E-3型预警机进行现代化改装。

从本国国情出发各国通常根据自己的经济实力、地理位置和周边环境等国情出发,决定装备什么样的预警机。英国由于独立研制“猎迷”预警机的技术指标不能满足空军的需要,改从美国引进7架E-3预警机。法国为了与北约的防空系统特别是空中预警机系统配套,放弃自主研制预警机计划,也从美国采购E-3预警机。沙特阿拉伯国土面积较大,财力雄厚,所以选购了世界上最先进的预警机E-3。新加坡周围都是海洋,因此选择了海上探测能力强的E-2C预警机。巴西不具备独立研制预警机的能力,决定从以色列引进空中预警系统,装在自己的运输机上,充当预警机使用。

<B>(3)运载平台多样化
</B>通常情况下,预警机多是以大型运输机作为平台。目前,预警机的平台出现了多样化的趋势。有些国家在发展预警机的基础上,还发展了预警直升机和可以安装在战斗机上的“预警吊舱”。预警直升机既经济实用,又机动灵活,特别适用于没有航空母舰的海军舰队,也可以与其它预警机搭配使用。英国在马岛战争爆发后,紧急研制了预警直升机,作为空中预警的应急措施,在马岛战争中发挥了重要作用。

俄罗斯的卡—31预警直升机,主要用于防范在岸基雷达和预警机作用范围之外的敌军的空袭行动,也可用于搜索水面目标,并自动将信息传输给作战舰艇;它可探测和跟踪低空、超低空飞行的小型海上目标,搜索和识别空中100至150公里范围内的目标,并能同时跟踪20个空中目标。

目前一些国家研制了新型高性能小型化的预警雷达系统,并将它及其配套的电子设备一起装在吊舱里,挂在战斗机上面,与其他战斗机一起出动、编队飞行,这样可起到空中预警的作用。在没有预警机或预警机不够用的情况下,它可作为一种应急解决措施,效果也十分明显。

<B>(4)一体化
</B>美国空军根据未来作战的要求,发展多用途无人机和预警指挥卫星,实现空中、空间预警指挥一体化。美国将研制隐形多用途无人机,装载多种先进的传感器,既可进行情报侦察,又具有指挥预警功能,可承担E-3型等空中预警机的预警指挥任务。美国还将尽可能多地将航空侦察、监视、预警指挥等功能移植到卫星。为此,美国正在加快研制新一代预警指挥卫星,预计到2030年,装在E-3型预警机和E-8飞机上的大部分传感器将移至小型低轨道飞行的卫星系统上,以执行空间预警指挥任务。这种卫星具有小型化、高技术性能、发射准备时间短的特点。一旦形势紧张需要发射时,战区指挥官即可命令发射。(徐云浪编译)

</P></p>
<P>有图就好了</P><P>哪位补充一下?</P>
后面进的似乎和题目不附
[此贴子已经被作者于2004-5-22 11:01:01编辑过]
有图就好了