警戒机

警戒机_4分词条

(图)运-8改进型空中警戒机运-8改进型空中警戒机

空中预警机称警戒机是现代空军的力量倍增器和攻势空军的基础,缺乏预警机的空中力量根本谈不上具备现代化作战能力。随着航空武器装备的进步和雷达的出现,综合了飞机和雷达指挥系统的预警机很快被很多国家所重视,中国引进以色列或英国「搜水」(Searchwater/Skymaster)雷达预警系统技术,美国海军在太平洋战争末期投入服役的TBM一3w拉开了预警机的发展。

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警戒机 简介

       

在90年代初起,传闻中国会引进以色列或英国「搜水」(Searchwater/Skymaster)雷达预警系统技术,直至1999年在互联网出现一张「运-8」改装了特殊雷达装置的照片,相信便是引进英国「搜水」雷达(有另外的消息说是英国的APY920空中预警雷达。)的结果,据说中国共引进了6至8套雷达预警系统,并已改装在「运-8」上报役。「搜水」(Searchwater)系统原为配备在英国的「猎迷」(Nimrod)MR.2反潜机而发展出来的。不过照片中可看出Y-8AEW只有机头配备雷达,但机尾却并没配备雷达,也即代表了Y-8AEW没有全向侦测能力,只有有限角度的雷达探测能力。另外原本的「搜水」雷达只是一种搜索水面目标的雷达,并未具有仰视功能,不能侦测低飞的飞行物体。但因为英国也从「搜水」雷达上发展出具备仰视能力的(Skymaster)雷达。究竟中国空军采购了何种版本的「搜水」雷达呢?若从Y-8AEW照片的上雷达罩形状也许可推测得出其大概。Y-8AEW的雷达罩是正圆型,估计其雷达天线的雷达俯仰角度与左右摇摆的角度是皆是比较大,但若是单纯搜索水面目标,根本不需要较大的雷达俯仰角度,故此相信Y-8AEW不只具备侦测水面目标能力,还具备对空中目标(包括俯视)的探测能力。另中国还有一种从「运-8」运输机改装的海上雷达侦察机「运-8X」(Y-8X),其侦察雷达便是置于机头下方,明显地是装备了搜索水面目标的两坐标雷达。因中国已有「运-8X」海上雷达侦察机,若配置「搜水」雷达的「运-8」警戒机(Y-8AEW)若没有对空中目标的侦测能力,便会与「运-8X」海上雷达侦察机功能上重迭,中国军方会不会花费宝费外汇进口雷达,改装一种与现有机种功能相若的飞机呢?故此「运-8」警戒机(Y-8AEW)具备空中目标侦测能力是较可信的。但Y-8AEW只有正面半圆的探测能力,后方却全是雷达死角。为何中国空军会选择此种具有限预警指挥能力的机种呢?相信是因为中国空军将以Y-8AEW是作为国土及近岸空防预警角色,不会在远离中国边境外进行作战,在离岸较远的地区作战,相信便要靠另一种从以色列引进的预警雷达系统。Y-8AEW在本土上空执行任务时,Y-8AEW 的「搜水」雷达的探测死角,可由国土内的岸基空防雷达补足,更可利用资料炼技术,保持对各个目标的侦测及航迹追踪,另外因有陆基防空导弹保护,敌人根本无法从「搜水」雷达的探测死角方向实施攻击。Y-8AEW使用了「搜水」雷达系统,具备了低成本的优势,符合国情。

英国「搜水」雷达,编号为ARI5980是一种远距离的海上监视雷达,可对防御范围以外的潜在目标进行全天候监视,具备远距离的识别能力。其设计着重解决高海情造成的目标模糊及假雷达回波、伴随电子干扰下的高目标密度环境下的目标分辨力,雷达系统本身的复杂性及由此造成的操作员疲劳和差错。「搜水」是使用I波段的频率捷变雷达,具备脉冲压缩技术,天线可人工控制在俯仰方向,方位上作自动扇形扫瞄。使用两个级联的行波管放大器,发射器采用固态频率发生器和混频器。其信号处理机具备不错的高海情下侦测包括潜望镜在内的海面目标能力。还有一台专用的计算机可对大量目标进行自动连续跟踪。反射器用树脂接合碳纤维的轻质结构。液压伺服系统具备俯仰及横滚稳定,环境控制上用氟化碳液体冷却。

警戒机 诞生

       
(图)运-8警戒机运-8警戒机

运-8作为我国大中型运输机的主力,定型之后陕飞就开始包括预警、空中加油、电子战、反潜巡逻等特种飞机的论证,由于我国在机载雷达领域的基础薄弱,有关部门提出引进国外先进技术来解决机载设备的问题,当时英国正在进行猎迷预警机项目,其雷达及数据处理系统由GEC-马可尼公司研制,马可尼公司在雷达天线布置并没有采用传统的顶罩式而是将两部天线放在机头和机尾由波导开关控制,通过交替开关的方式实现全向的探测,雷达工作在E/F波段,波长大约为 10厘米,雷达采用统一的数据处理系统可以实现探测、通信、识别、引导等综合控制。但经过多次试飞发现这种布置并没有带来预定的优点,并且由于对载机气动布局改动较大,影响其飞行性能。另外由于机载数据处理能力不足在对付低空杂波背景下的目标方面较弱,经常将低空目标当成地面目标滤除。尽管皇家空军对于这个计划格外重视,时间、经费特别照顾,但最终马可尼公司未能有效解决相关问题,为此皇家空军决定向美国采购E-3预警机来提供皇家空军的空中预警能力。
为收回投资,英国政府决定允许马可尼公司将猎迷技术外销,马可尼公司为此在其基础上发展了APY920型雷达,用于C-130大小的战机上面。APY 920系统包括雷达、IFF和ESM传感器;数据控制系统;通讯和数据链。组装成预警机C-130 AEW。雷达工作在E/F波段,脉冲多普勒体制。分装于机首和机尾的两个相同的天线同步旋转,合计复盖360°方位。它与猪迷雷达的区别仅在于所用频率和软件程序。由于当时马可尼公司全面参加我国歼-7机队的现代化计划,知道当时的我国空军正在寻找一种空中预警系统。于是便向我国提出相关的解决方案,根据外电报道1989年GEC公司正式与中国有关方面进行谈判,内容包括提供16部APY920雷达及相关支援系统和技术。GEC曾经表达可以在2-3年内解决雷达与运-8飞机的电磁兼容型问题。并且雷达的关键型问题低空杂波目标的探测问题也得到了较好的解决。签于当时当时西方已经对我国进行禁运,英方表达这批雷达属于“防御性系统”,不会受到影响,并且英方还批准马可尼公司向我国出售用于歼-7型战斗机上的雷达。不过由于海湾战争后,我国空军由原来的配角变成了首战用我的主角,眼光突高,居然瞧其不上眼,而要求一种相当于E-3的大型空中预警系统,马可尼公司为此提出一种放大版的雷达,但由于其先天的缺点,在首轮即出局。
在寻找猎迷的同时,我国空军还在寻找一种廉价的、低成本的空中预警系统,为此考察了英国两种预警系统,海王直升机的搜水系统和防御者预警机的空中霸王系统,最终就是前者装备了现在的运-8警戒机。

警戒机 性能

       

「运-8」警戒机(Y-8AEW)的性能
首先以英国与美国的战略关系,英国不太可能将另一种「猎迷」(Nimrod)AEW.3雷达预警机的全套技术出售给中国,故此出购至中国的「搜水」系统,估计会较类似另一种由英国「搜水」雷射系统发展出小型预警机系统:「防卫者」系统加强版。「防卫者」系统上的「搜水」雷达系统是英国Thorn EMI公司用I波段机载对海搜索雷达改制而成的,带有一个用炭纤维制的天线,反射口径为1.37m X 0.86m,天线按低旁瓣要求而设计,方位波束为1.7度,仰角波束为2.65度。使用栅控行波管发射机,平均功率为500W,为探测近地杂波中飞行目标能力的中频脉冲重复频率PD雷达,探测角度为左右90度,后半球180度因机身阻挡故为探测盲区。前半球对一般飞行目标的探测距离为120km。
但考虑「运-8」运输机(空重/最大起飞重:35500kg/61000kg)与英国原版「搜水」雷达系统的原载台「猎迷」反潜机(空重/最大起飞重:33483kg/80510kg)相约,比「防卫者」系统的原载台「岛民」式飞机(空重/最大起飞重:1925kg/2993kg)大得多,若英国购给中国的「搜水」系统是只是「防卫者」系统的层次,中国不必用到如「运八」这幺大的载台,干脆用较小型「运七」或「运十二」运输机便可。从照片上估算「运-8」警戒机(Y-8AEW)在机头改装的圆型雷达罩,其尺寸应可容纳一组口径达2.2m X 1.5m的天线比「防卫者」的雷达天线口径1.37m X 0.86m大得多,属中型雷达预警机级别。故单以雷达天线口径的增加来推算,相信「运-8」警戒机(Y-8AEW) 前半球对一般飞行目标的探测距离不会少于150km,但其实际探测距离可能会更远,因为「运-8」是一种较大空中平台,本身便容许较大功率的雷达发射机,以「运-8」最大起飞重量是「防卫者」的20倍,最保守估计其平均雷达发射功率应有6倍或以上达3kw,故其探测距离较合理的估计应为250km左右。除了航程及滞空时间较长,另外在机身内更可配置更多的指挥人员及控制台,估计会有4至6组显控台,代表了其实战指挥能力会较英国「防卫者」系统强得多。

警戒机 具体规格

       

「运八」警戒机的具体规格
全长    34.02m    最大航程    5615km
翼展    38m    主翼面积    121.86m2
空重    不详    最大起飞重    134480lbs
机高    11.16m    速度    650km/hr
       实用升限    10400m

警戒机 战术运用

       

「运-8」警戒机(Y-8AEW)的可能战术运用
在前一部份已知「运-8」警戒机(Y-8AEW)主要负责国土空防预警指挥角色,若他日台海发生战事的话,中国空军可能便会派出一至两架「运-8」警戒机(Y-8AEW)在福建上空飞行,指挥空军战机群与在台湾军方E-2T预警机指挥下的战机作战。但因「运-8」尾部的雷达死角问题,为避免遇到攻击,故此其飞行路径应会在陆基防导弹的射程内,较有可能是只在沿海上空作Z字型飞行。

警戒机 警戒机与鹰眼的比较

       

「运-8」警戒机(Y-8AEW)与E-2T「鹰眼」的比较
载机平台上:「运-8」是从前苏联「安-12」(AN-12)仿造而来的,与美国C-130「大力士」运输机同级,具有与俄系运输机一样的战区机场起降能力。E-2T「鹰眼」是E-2C「鹰眼」的台湾版,载机是专门为由美国海军雷达预警机计划发展而来,具备在航空母舰上升降的能力(不过此优点对台湾空军无大用处,但其短场升降能力在战时受损跑道起降会有大用。)
在雷达系统上,英国「搜水」发展而来的「防卫者」雷达系统只属简易型的雷达预警系统,英国原版的「搜水」雷达系统的载机「猎迷」(Nimrod)AEW.3具备侦测及空战指挥能力,但「防卫者」系统的空战指挥能力却是相当有限。不过从中国选用「运八」这种较大型的载机看来,中国空军绝不只想用「搜水」雷达系统作侦测用,还是希望利用「运八」的内部空间来改装空战指挥系统,使「运八」具备有限的空战指挥能力。否则用成本较平宜的「运七」或「运十二」也可轻易塞得下整套「搜水」雷达系统。以预警机设计上的限制来看,估计「运八」的内部空间可塞得进一套5000kw或以上的发电系统及四至六组空战指挥台,相对E-2T「鹰眼」上装备了3台空战指挥台,却能同时指挥40批己方战机与敌方作战。估计Y-8AEW上的「搜水」雷达的探测角度范围是左右90度,对雷达散射截面积(RCS)为5平方公尺目标探测距离是大约是200至250km,能同时追踪200个空中目标。相对于E-2T「鹰眼」上的雷达系统比「搜水」系统复杂及成熟得多,其机背上的旋转天线具备全向360度的探测能力,探测距离达400km,能同时追踪600个空中及水面目标,明显的比「搜水」系统好得多。
E-2T「鹰眼」在雷达及电子战系统明显胜过「运-8」警戒机(Y-8AEW),但也不是全盘占优的,
「运-8」警戒机(Y-8AEW)的「搜水」雷达采用的是中频脉冲重复频率(PRF)PD雷达,对低空的近岸目标来说,比E-2T「鹰眼」上所用的低频脉冲重复频率(PRF)PD雷达探测精度更好,较不受地面高速移动目标所干扰。
另外「运-8」警戒机(Y-8AEW)因为是使用中频脉冲重复频率(PRF)PD雷达体制,其天线旁瓣值只有-50db,但E-2T「鹰眼」系统上使用的低频脉冲重复频率(PRF)之「八木」式天线,明显地旁瓣值会较高,在面对敌人电子干扰时,低天线旁瓣值可明显减少敌方干扰电波从天气旁瓣进入的机会,换句话说抗干扰的能力也较强。
在载机的飞行品质上,「运-8」警戒机(Y-8AEW)加大机头配置雷达,远远没有背着碟型天线的E-2T「鹰眼」所带来的负面影响大,「运-8」警戒机(Y-8AEW)大体上应能保持「运-8」系列所拥有的飞行性能(美国「洛克希德」(Lockheed)曾以C-130「大力士」式运输机为模型作研究,加装前后天线罩,其结果证明对飞行性能没不良影响。),但E-2T「鹰眼」却因其碟型天线,作较大的机动便会失去探测能力,E-2C的飞行规程上对正攻角有严格的限制,一般转弯上更是要作飞行员所厌恶的「侧滑」,
使用综合来说,「运-8」警戒机(Y-8AEW)拥有中型雷达预警机的续航力及侦测距离,执行任务能力上比一般小型雷达预警机系统强很好。但因成本上及其「搜水」系统的限制,其功能只具备有限预警及指挥能力,相对同级的预警机E-2系列,性能便明显地比下去。若指针来表示,估计「运-8」警戒机(Y-8AEW)最多只能达E-2T「鹰眼」能力的60%左右。但这已是中国空军一项了不起的跃进,令中国空军人员能领略先进空战指挥技术及研究有关的战法。不过中国空军还是不会满足于「运-8」警戒机(Y-8AEW)的有限预警及指挥性能,故此才有引进以色列「法尔康」(Phalcon)系统改装A-50I雷达预警机的计划。

警戒机 萌芽

       
(图)警戒机警戒机

技术进步与太平洋上预警机的萌芽
雷达技术在第二次世界大战爆发前的30年代末期开始达到实用化,英国首先建立了在不列颠战役中起到关键作用的国土防空雷达系统。自此之后,各国纷纷将防空雷达广泛装备在地面和海军舰艇上。但防空雷达在表现出显著优势的同时也暴露出明显的问题,那就是常规雷达系统对低空目标的有效探测距离过小,这对作战舰艇的防空探测影响尤为明显。二战后期的舰载防空雷达对中等高度空中目标的探测距离约160千米,但是对低空接近飞机的探测距离却只有lO千米左右,而且在探测低空目标时还容易受到海面杂波的干扰,以致不能为战斗机和舰载防空武器提供可靠的信息情报支持。

美国海军在太平洋战场上始终面对着日本海陆军航空兵的严重空中威胁,日本飞机在太平洋战争中期就已频繁采用低空飞行的方式,尤其是对大型战舰威胁极大的低空鱼雷轰炸机低飞时更容易规避雷达的搜索。在战争后期, "神风特攻"中的日本飞机低空攻击方式就更加疯狂--只要燃料允许,在对海攻击中就会采用超低空突袭的手段,执行"神风特攻"任务的日本飞机不需要考虑回航的燃料,所以在低空可以飞行更远的距离,对水面舰艇造成更大的威胁。美国海军的舰载战斗机和防空炮火如果没有得到充分的预警,就很难在日本的空袭机队进入攻击队形前完成拦截和做好战斗准备。在很多时候,美国海军舰载雷达发现日本机群的距离还不到20千米,这样短的预警时间根本来不及调动值班战斗机进行拦截。在海上能见度不好的情况下,甚至日本飞机已经进入投弹/雷航线后才被美国人发现(有时候根本发现不了)。

美国海军在战争期间通常使用的对空预警方法是利用舰载雷达,但是常规雷达却不能满足发现低空突袭的航空兵机队的要求。为此,美国海军在太平洋战争中不得不将大量驱逐舰部署在舰队向敌方向,通过前出部署的驱逐舰舰载雷达对低空目标进行早期预警。然而,作为雷达哨舰的驱逐舰在战斗中表现出了明显的缺陷,其中一个问题就是驱逐舰的数量并不足以在舰队外层形成严密的保护,同时担负雷达警戒任务的驱逐舰不得不前出而脱离舰队的掩护,因此很容易在空袭中陷入孤军奋战的危险境地。由于执行雷达警戒任务的驱逐舰在战争中的损失非常严重,迫使美国海军寻找新的低空探测手段来完成高危险的早期预警任务。

为了提高执行雷达警戒任务的舰艇的战场生存能力,美国海军在战后又利用常规潜艇发展了雷达警戒潜艇,但这种雷达预警潜艇存在自卫能力和隐蔽性差的缺陷,在反潜力量打击下会遭受比驱逐舰更大的伤亡,而且哨戒能力不可靠,因此装备大型搜索雷达的警戒潜艇在战后只是昙花一现。在二战后爆发的海战中,由于缺乏空中预警手段,许多国家只好继续冒险用驱逐舰作为雷达警戒舰,如英国皇家海军马岛战争中就曾使用驱逐舰护卫舰担负这一任务,但这些战舰在阿根廷海空军航空兵的打击下遭到了沉重的损失,而且这样大的损失也并没有为英国舰队换来满意的早期空中预警能力(马岛海战中,英国舰队最终得以幸存的关键在于阿根廷航空兵落后的装备)。马岛海战后,英国皇家海军紧急在"海王"直升机上改装预警雷达,就是因为雷达警戒舰的战斗损失在现代化战争中已经难以承受。

美国在第二次世界大战开始时的雷达技术与英国存在较大差距,但是美国依靠雄厚的科研能力与先进的电子技术,使自己的雷达技术在很短时间内就走到了世界前列,尤其是美国电子工业使大功率微波雷达小型化,为机载远程雷达和空中预警系统的最终应用创造了基础条件。二战后期,美国已经解决了机载大功率微波雷达的实用化技术,采用小型抛物面天线的轻型雷达也广泛装备在各种作战飞机上,在技术和应用方面已经将英国和德国这两个先行者远远地抛在了身后。AN/APS一20是美国在大战后期开始装备的高性能远程机载搜索雷达,也是美国海空军在后来近20年里一系列预警雷达的技术基础。

TBM一3W的发展和综合评价

美国第一种实用化预警机是海军的TBM一3w舰载雷达警戒机,就是在TBM鱼雷机上安装AN/APS一20雷达和数据传送装置,由飞机和简单的搜索雷达组合而成警戒雷达系统。TBM一3w起源于美国海军以提高低空搜索能力为目标的"凯迪拉克"计划,旨在利用海军大量装备的鱼雷轰炸机的机体为平台,配置AN/APS一20搜索雷达和1名雷达系统操作员。美国海军选择TBM作为雷达载机的原因除了该机装备数量多之外,还在于该机较大的有效载荷和大容积的内部鱼雷舱很适合装载AN/APS一20雷达和相关系统。虽然TBM的性能相对真正的预警机显得并不完善,而且也完全没有保留原TBM的作战能力,但在战争期间全新设计新的飞机在时间上是不允许的,美国海军当时也确实没有比TBM更好的飞机可供利用。

由于TBM一3w采用的TBM鱼雷轰炸机机体和AN/APS一20雷达都属于现成装备,所以发展速度非常快。TBM一3w从1944年初开始改装,1944年8月首飞,1945年3月就装备服役。这种具有创造性的复杂装备只用了这么短的时间就能够完成,即使是在战争期间也算得上是非常了不起的工程成就。

TBM一3W与TBM鱼雷机的主要结构和布局基本相同,两者在外观上的最大区别就是TBM一3w机身下主起落架之间、原机身弹舱的前部安装了大尺寸的电介质雷达天线罩;同时,为了抵消雷达天线罩对飞机安定性产生的干扰,在飞机的平尾外侧固定面上各安装有一个小型垂直安定面。AN/APS一20雷达的抛物面天线安装在机身下的天线罩内,雷达天线为带水平级化的2.4米宽抛物面天线,扫描范围在水平方向是360度,在垂直方向为±15度,由8个主要部件组成的AN/APS一20雷达系统重量为680千克。

很多文章在介绍"凯迪拉克"计划和TBM一3w发展过程时,都将对抗日本"神风特攻"袭击视为促进型号发展的因素。但是根据"凯迪拉克"计划的提出和TBM一3w样机的完成时间来看,将舰载空中警戒雷达系统的出现归因于"神风特攻"是不正确的。"神风特攻"开始小规模使用是在1944年秋季的菲律宾作战期间,真正的大规模作战是在1945年的冲绳战役,这个时间明显晚于"凯迪拉克"计划提出和TBM一3W]页目开始的时间。实际上,美国海军对机载警戒雷达系统的开发在珍珠港被袭后就已经开始,最初的目标是利用飞机将搜索雷达载到高空,开发出能够对舰载对空警戒雷达低空补盲的雷达系统。"凯迪拉克"计划的目的是开发出实用的舰载雷达警戒机,方法就是在舰载机上加装大功率搜索雷达系统,发现目标后通过数据传送装置将雷达数据传送到舰上进行处理,飞机本身不具备对雷达信号进行处理和直接引导战斗机的能力。TBM一3w因为属于在战争期间快速完成的应急装备,所以本身只是个不具备信息处理能力的简单雷达载体。

TBM一3W在海况良好时可在120千米距离上搜索到150米高度的低空目标,对大型战舰的探测距离为320千米,对潜望镜深度潜艇的最大探测距离约为30~35千米。早期装备的AN/APS一20雷达抗背景杂波干扰的能力非常有限,在海况恶劣和有岛屿干扰的情况下难以分辨出有效的雷达信号,因此不适合在恶劣气候条件下使用和对地面目标的搜索。TBM一3w在巡逻状态时可以使用AN/APS一20雷达搜索全向空间,雷达可以探测到扫描范围内的空中和水面目标,通过无线电将雷达数据图形传送到水面舰艇的显示器上,舰上防空指挥中心的雷达显示器上可以显示经过位置调整后的雷达搜索图形,舰上引导员再根据这些信息指挥战斗机作战并为舰队提供防空预警信息。

TBM一3w采用的AN/APS一20雷达是具备两维搜索能力的雷达系统,使用该系统的TBM一3w只能对目标测距和测向而不能测高。尽管存在缺陷,但该机基本可以满足美国海军最初的要求,航空母舰在装备TBM一3w后明显扩大了低空目标探测距离,对低空飞行海上目标的探测距离比舰载雷达提高了6倍以上,并且还可以为带机载截击雷达的F6F‘一5N、F4U一5N夜间战斗机提供目标指示(通过舰载指挥系统),使执行全天候拦截任务的夜间战斗机的拦截效率得到明显提高。

TBM一3w的雷达系统可以对舰队周围的空域进行广域雷达搜索,在满足对低空突袭的敌方目标机械探测要求的同时,也能够担负对己方作战飞机进行归航引导和组织协调的辅助任务,并且还可以通过在大范围内对海面目标进行搜索来执行反潜任务。

不难发现,TBM一3w的这些特征在总体上已经基本满足了预警机的基础要求,但是因为其本身并不具备直接指挥引导的能力,探测到的信息还要传送到载舰上进行处理和分类,因此在技术上并不能被称为实际意义上的预警机,而只能说是将无线传送信号的舰载雷达用飞机带到天空的简易雷达警戒机。

TBM一3w的机身下方外置安装了体积较大的雷达天线罩,这个天线罩的存在对TBM一3w的飞行速度、升限和航程都带来了一定影响,虽然执行雷达警戒任务的TBM一3w不需要远离舰队执行任务,但已经初步表现出与任务要求之间的差距。TBM一3w存在的最大问题是缺乏机载信息处理和指挥引导系统,因此不可能独自完成目标探测和指挥引导的任务。存在这个问题的关键并不是美国雷达和指挥技术不能满足要求,而是TBM一3w的机体内部空间实在不能满足装载全套系统的要求。TBM一3w虽然赶在大战结束前正式服役,但此时日本航空兵已经没有多少实际战斗力,所以美国海军装备的少量TBM一3w并没有获得可以证实其价值的实战检验。

对手的虚弱没有留给TBM一3W大展拳脚的机会,而且通过冲绳战役时美国海军仍然部署大量雷达哨舰的实际情况来看,TBM一3w服役后所产生的实际作战效果并不尽如人意。然而,不管TBM一3w的实战效果和技术水平是否真正满足了美国海军的要求,该机的问世推动了空中预警机的全面发展和应用却是毋庸置疑的,这应该说是TBM一3w在技术上所体现的最大意义。

警戒机 发展

       

在TBM一3w交付后,美国海军又对其机载雷达系统进行了技术改进,使其具备了搜索潜艇通气管的能力,而改进雷达系统的TBM一3w也随之被称为TBM一3W2,并在1951年开始取代早期交付的TBM一3w。在装备高峰时期,美国海军共拥有156架TBM一3W2雷达警戒机,在美国海军航空兵后备部队使用到1956年。

TBM一3W/3W2不但大批量装备美国海军航空兵舰载机部队,而且加拿大(1952年采购8架)、荷兰(1953年采购24架)、法国日本海上自卫队(1954年采购lO架)也都使用过。虽然该机没有在大战期间发挥出原计划中的作用,但是雷达警戒对整个舰队防空系统的作用却已被实践所证实,美国海军对于机载雷达预警系统的需求也得到了确认。作为战争期间应急改装制造的空中警戒平台,TBM一3w在设备和功能上还存在有很多不能让人满意的方面,因此在战争结束后很快就被更新的型号所替代,美国海军也由此开始了轰轰烈烈的机载雷达预警指挥系统的发展道路。

启蒙和启示--网络化空中预警系统设想

TBM一3w采用空基雷达和地面处理中心联合完成预警的技术操作,是因为当时的雷达技术和舰载机平台的条件限制,美国海军无法得到大型舰载机平台才不得不选择的技术方法。舰载机单纯作为空中雷达的预警指挥系统在应用上确实存在不足,空中雷达和地面控制中心的组合在战术灵活性上也较差,舰载警戒机因受雷达信号处理和通讯能力的限制也无法脱离舰队独立使用。美国海军装备TBM一3w是为了应付太平洋战争对日作战的迫切需要,这种简易预警机在舰载机实现大型化后便被更完善的系统所淘汰,拥独立指挥引导能力的E一2c则成为了舰载预警机的典型代表。

TBM一3w在技术上代表着当时条件下因陋就简的成功探索,其应用却革命性地实践了利用双向数据通讯系统以及通过双向数据系统将空基雷达和地面指挥中心协同组成指挥控制系统的能力。现代雷达技术和先进数据链系统的应用提高了雷达系统的信息化和网络化水平,以双基地雷达和多基阵被动探测系统为代表的目标探测装置以及现役战斗机甚至地面作战兵器上已经实现的多机数据共享,都是通过数据通信沟通多个传感器组成复杂完善的目标探测系统。TBM一3w相对简易的功能系统降低了雷达系统对机载平台的要求,虽然现代预警机的基础都是具备较强独立工作能力的大型平台,但是依靠现代数据通信系统沟通空一地雷达指挥和引导装置,已经有条件利用小雷达平台和指挥中心配合完成大型预警机的功能。中国航空和电子工业已经有能力生产有源相控阵雷达和远程超音速战术飞机,利用现代化航空和电子技术并参考TBM一3w所实践过的工作方式,完全有可能为中国航空兵提供综合性能较为先进的机载雷达预警指挥系统。现代有源相控阵雷达在体积、功耗和结构重量方面已经达到了很高的标准,采用"平衡木"形式的S波段有源相控阵雷达的体积可以控制在9×O.5×O.4米的范围内,雷达系统阵面上安装的T/R组件数量能够高达600~800个,具备预警能力的s波段雷达天线和冷却系统的结构重量也可以控制在1.5吨以内。采用"平衡木"形式的预警雷达系统的规格和重量与大型战术导弹相当,中国目前拥有的歼轰一7和苏一30MKK都可以作为搭载雷达的空中平台,挂载预警雷达基本不会影响远程超音速战斗机的飞行性能。中国航空工业如能将远程超音速作战飞机作为警戒雷达的搭载机,通过数据链系统将空中雷达平台和空(地)指挥控制中心组成网络,那么将会在信息化和网络化战争中获得非常出色的战术效果。中国海军舰载机可以利用常规舰载机搭载预警雷达与舰上指挥中心配合的手段,规避舰载预警机平台供应存在的困难,在满足使用要求的同时获得低成本、高效能、易维护和通用性好的优势。中国空军在装备以远程运输机为平台的大型预警机的同时,也可以装备以空中警戒平台和空(地)指挥中心构成的空中预警体系。网络化的综合预警系统虽然无法完全取代大型预警机的作用,但可以在战术上为航空兵攻势作战提供很强的信息支援灵活性。

E一3和A一50各类大型预警机的指挥引导功能虽然非常强大,但是为了保证战场上的生存能力,必须把巡逻区设置在远离前线的后方安全空域。预警机的工作空域距离作战空域越近,则雷达预警范围就更深入对方空域,大型预警机布置在战场后方虽然可以有效保护预警机本身的安全,可是预警机与战场之间的距离等于消耗了预警雷达的探测距离,这就使保证预警机安全和雷达探测范围上存在明显的矛盾。中国空军如果投入由大型空中指挥中心控制的多架超音速雷达警戒机,将警戒机前出到一线与作战飞机编队配合协同,那么处理雷达信息的大型空中平台则可以留在安全的后方。空中警戒机的应用等于将机载雷达前出到远离指挥中心的位置,多个警戒机组成的雷达探测系统可以在更大的正面上互相配合和弥补盲区,这就有效地解决了指挥机战场生存能力和雷达探测范围的矛盾。

空中预警网络中预警雷达多重备份的特点很难在受到攻击时被彻底破坏,因为网络化预警指挥系统的空中指挥中心可以同时控制多个雷达平台,即使前方雷达警戒机在战斗中出现损失也不会使整个系统失效,指挥中心留在比较安全的后方还可以规避对手的袭击。F_22A的隐身能力可以大幅缩短预警雷达的有效探测距离,这就可以使其在被预警机发现前尽可能逼近预警机,F一22A对预警机的突袭一旦成功,就将从基础上破坏整个空中作战体系的完整,失去预警机配合的作战飞机也将陷入对方信息单向透明的困境之中。依靠数据链沟通的雷达警戒机和指挥中心的搜索范围远大于常规预警机,战斗机想要突袭指挥中心就必须首先突破外层警戒机,飞行性能好的雷达警戒机不但比庞大笨重的常规预警机生存能力更好,而且还可以利用远程雷达指挥战斗机对突袭目标进行早期拦截,指挥中心得到雷达警戒机预警后,可提前进行规避或引导战斗机阻击目标。将预警雷达和指挥中心分别安装在不同平台上由双向数据链进行沟通,以中国现有的技术实力不存在难以克服的困难。不过,这个系统如果遭遇强烈的电子干扰也有可能影响其应用。假设对手的电子干扰影响到了雷达平台和指挥中心的数据通讯,那么雷达警戒机还可以通过战场广播的形式向己方目标发送雷达信息,通过缩小工作范围为己方作战飞机提供基本的战场信息情报支援,在采用抗干扰措施恢复通讯联通之前保证作战飞机的基本信息保障。

空中预警指挥机是现代化航空装备皇冠上最明亮的宝石之一,同时也是现役各种军用飞机中综合技术难度最大的机型。TBM一3W的出现虽然只能说是预警机发展启蒙阶段的半成品,但航空电子技术的发展和战场网络体系的建设却克服了其早期技术上的缺陷。曾经因存在各种问题和不足而被取代的落后技术并不代表永远落后,高技术装备应用技术的先进与落后往往会随着技术进步而在根本上转变,对先进技术基础研究和勇敢的探索精神会成为进步的源泉,曾经被淘汰的落后技术经过变革后也许会成为跨越式发展的基础。

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