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美、俄、印、以四国新型预警机实力对比!

时间:05-27 00:00 转载来源:战略前沿技术

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转自:学术plus(caeit-e)

作者:学术plus高级评论员  张昊

预警机是现代空军作战重要的组成部分,可执行预警指挥、作战管理、战区一体化防空反导、信息分发等多种任务,是空军作战能力的“倍增器”。当今世界各大军事强国均对预警机研制和改进投入了大量精力,新型预警机不断投入现役部署。本文梳理总结了预警机的发展阶段、典型预警机、以及未来典型预警机作战样式。

文章仅供参考,观点不代表本机构立场。

浅谈国外新型预警机发展情况

1. 预警机简介

从预警机技术发展来看,目前可分为三代:

第一代预警机发展于20世纪40年代中期至60年代,其本质仅是将雷达安装在大型飞机上,此时脉冲多普勒技术尚未成熟,预警机仅能在低杂波区域工作,且探测距离不足,尚不能超过载机高度所决定的视距范围。总之,第一代预警机尚处于较为原始的阶段,其作战效能尚未发挥出来。典型的第一代预警机包括E-1B舰载预警机等。

第二代预警机主要发展于20世纪70年代至90年代,此时的预警机系统已具备预警探测、指挥控制、通信中继等多种功能,真正成为了空中指挥所。除功能域的拓展外,预警机机载雷达性能也得到了飞速提升,已APY-1/2为代表的先进机载预警雷达采用机扫+相扫相控阵体制,针对大型高空目标探测范围超过了600千米,可同时处理600个目标,引导100个目标进行拦截作战。典型的第二代预警机包括美国E-3系列预警机、E-2C舰载预警机、以色列“费尔康”预警机等。

第三代预警机是于21世纪初开始发展的,具备高发现能力、高识别能力和高时间响应能力的“三高”特点。此外,随着数据链等网络技术的发展,第三代预警机开始注重网络化作战能力的发展,与体系中其他节点进行协同探测,将多数据源获得的信息融合为统一态势图,并在体系内进行共享,预警机成为了网络化作战体系的核心装备。典型的第三代预警机包括美国E-2D舰载预警机、以色列“海雕”共形预警机等。

2. 典型预警机系统

近年来,预警机在各种空中作战中均起到了核心的作用,各国对此高度重视,不遗余力地推出了新型预警机系统。而作为大国重器,预警机能力的高低也集中体现了制造国军事电子能力的强弱,下面我们将针对近年来美、俄、印、以四国推出的预警机系统进行简要介绍,判断其作战能力高低。

2.1 美国E-2D预警机

E-2D“先进鹰眼”预警机是美国诺斯罗普·格鲁曼公司为美国海军研制的新一代舰载预警指挥机。该机是美国海军现役E-2C “鹰眼”-2000舰载预警指挥机的重大改进型,计划用来取代美国海军现役的E-2C,作为美国海军2020年及以远航母舰载机联队编成构想中的关键组成机种之一,执行预警指挥、作战管理、战区一体化防空反导、信息分发等任务。

  • E-2D预警机采用开放式架构,在E-2C“鹰眼”-2000的基础上大幅改进了机载雷达系统,装备了新型玻璃数字化战术座舱,并更新导航模式。

  • E-2D预警机载雷达系统采用机械扫描+电子扫描体制,把高速处理器、大内存、复杂处理跟踪算法、特种材料及可拓展开放式架构融合在一起,大大提高了对小型高机动目标的探测跟踪能力,增强了在濒海地区、陆地上空和电子干扰环境中的探测威力,特别是提高对低雷达截面(RCS)目标的探测能力

  • E-2D的任务数据处理系统采用可拓展开放式架构,主要包括光纤网络、网络交换与存储、Linux操作系统、软件化构架及目标计算机和显示系统,这提高了计算量和内存容量,并优化了跟踪算法。

  • E-2D采用的光纤语音(voice-on-fiber)局域网络技术使E-2D成为美国海军“部队网”(FORCENet)中信息及决策网络的主要节点,可整合并传送关键信息、监视数据、综合决策数据,并提供空中管制及通讯能力。

E-2D预警机能够提供360度对空、对海探测能力,确保在所有方向实现探测并采取对应措施,并可在远距离实现敌我分辨(IFF),自动雷达关联,无源探测以及电子发射源分类等功能。E-2D预警机具备3种探测模式,分别为先进机载预警监视模式(ASS)、重点扇形扫描模式(ESS)以及重点扇形跟踪模式(ETS)。

图:E-2D机载雷达工作模式图

  • AAS模式

提供360°均匀扫描,可同时对空中及海面等低RCS目标实施远距离探测。在该模式下,E-2D探测能力不会受载机方向影响,其探测数据更新时间为10或12秒,可精确测量方位角,且在扫描过程中,预警探测距离不会出现衰减。

  • ESS模式

采用机械扫描+电子扫描的工作模式,系统在具备360°覆盖范围的同时,能够对某一扇区进行重点探测与跟踪。系统可调节需重点探测的扇区,可在任意角度保持探测距离与精度。

  • ETS模式

在ETS模式下,雷达系统仅进行电子扫描,对目标所在扇区进行重点探测,以实现对目标的持续跟踪。机载雷达此时具备快速搜索/跟踪回访速率,当探测到高价值目标时,能够从AAS/ESS模式切换至ETS模式。

2.2 俄罗斯A-100预警机

A-100是俄罗斯研制的一款集情报、监视、侦察、预警以及指挥于一体的预警机,以伊尔-76MD-90A远程运输机为平台,具备探测第五代战机等隐身装备和新型巡航导弹的能力。除了装备全新的有源相控阵雷达作为主探测装置,该型预警机还应用了全新的情报、电子战等子系统,未来A-100将逐步替换A-50预警机,成为俄罗斯下一代主力预警机。

A-100预警机研制项目于2004年4月开始,由别里耶夫航空技术综合体负责总成。A-100继承了A-50部分成熟的设计理念,继续采用背负式旋转天线罩,内装有源相控阵雷达。据俄罗斯公开的消息,A-100预警机换装“Vega Premier”有源相控阵雷达,与A-50系列预警机使用的机械扫描雷达相比,其探测距离、目标刷新率和跟踪精度等战技指标都有大幅提升,能够对海上、空中和地面目标实施跟踪。“Vega Premier”有源相控阵雷达天线阵列每5秒钟旋转一次,提高了对快速移动目标的探测能力;其对飞机等空中目标的探测距离可达600千米,对海上舰船目标探测距离约为400千米。

在2017年11月份完成首次试飞后,A-100预警机还将进行一系列试验试飞项目,预计将在2020年左右进入批量生产和列装阶段,据称俄罗斯计划将装备40架左右的该型预警机。

2.3 印度“天空之眼”预警机

印度自2008年购买了三架以伊尔-76运输机为载机平台的A-50EI“费尔康”大型预警机后,初步建立了自己的预警机部队。但是,仅仅3架预警机难以满足印度24小时不间断预警指挥需求,所以之后印度重启了一度中断的国产预警机项目,计划将与以色列合作研制的有源相控阵雷达、战术显控台和敌我识别系统等系统与巴西ERJ-145XR小型客机集成起来构建自己的预警机系统,该型预警机被命名为“天空之眼”。

印度国防研究与发展组织( DRDO) 下属的机载系统中心( CABS) 负责整个预警机系统的设计、集成与测试,电子与雷达研究所( LRDE) 负责机载预警雷达阵列设计,国防电子应用实验室( DEAL) 负责数据链与通信系统的研发。该预警机的机载预警指挥系统主要包括包括有源相控阵雷达、辅助监视雷达、超视距数据链、卫星通信系统、敌我识别系统、电子和通信对抗系统等。

在研制过程中,以色列航空航天工业公司和埃尔塔系统公司为其提供了技术帮助。预警机采用“平衡木”式天线罩,装备的有源相控阵雷达工作频段为C波段,最大探测距离为375千米,对普通战机有效探测距离为250 千米,对水面舰艇的探测距离为280 千米,对低空巡航导弹的探测距离为100 千米左右(良好天候条件下),最多可同时跟踪200 个目标。“天空之眼”还在天线罩前部、机身前部两侧装有传感器天线罩,所装的传感器包括辅助监视雷达、前视红外系统等。

2.4 以色列“海雕”预警机

以色列“海雕”预警机是以色列埃尔塔公司开发的预警机系统,可在任何地形和任何天气条件下(包括海上监视和电子侦察)提供空中和海上态势感知,对空中目标进行360°监视,对战斗机探测距离可达370千米。

该型预警机最大的特点是其机载雷达与机身进行了一体化设计,将天线单元嵌入到飞机蒙皮内,在辐射或接收电磁能量的同时,能够承载很高的动力载荷,成为飞机本身结构的一部分,这有利于飞机气动性能,并降低了平台载重要求,有利于飞机隐身。“海雕”预警机在机身的不同部位安装了4个有源相控阵天线,可以覆盖360°空域,避免了传统“平衡木”相控阵天线的视场限制。机身两侧AESA工作波段为L波段,探测距离较远,具备135°的视场。机头和机尾的AESA天线工作波段为S波段,机头视场为40°,机尾视场为50°,相对于L波段雷达,S波段雷达探测精确度更高,可获取更加精确的空中态势。

3. 未来预警机典型作战样式

随着电子技术和系统集成水平的不断发展,预警机功能不断完善,目前已经发展到以E-2D、海雕为代表的第三代预警机系统,具备网络中心战能力,在具备先进预警探测和指挥能力的同时,可进一步融入到整个战场的C4ISR打击链中,成为网络中心战的核心空中节点。

以典型的第四代预警机E-2D为例,该型机采用模块化、开放式体系结构,可对战场管理指挥与控制(BMC2)功能进行有效支撑,并通过CEC和Link-16数据链与体系节点实现雷达、电子侦察及敌我识别数据共享,支持关键目标的航迹交换,有效提升作战能力。其主要任务是通过与其它机种协同完成预警探测、指挥引导战斗机、通信中继以及战区导弹防御等任务。

结合美军目前发展的重点技术装备,未来E-2D预警机可能采用的作战样式如下:

1. 与“宙斯盾”舰协同作战。依托CEC数据链,E-2D预警机与“基线-9”宙斯盾舰实现数据交换,探测感知来袭的敌方超视距反舰导弹,并提供给标准-6导弹火控级别的信息(该信息可能来自于F-35等其他数据源),军舰发射具备末端雷达寻的能力的标准-6导弹以拦截和摧毁正在来临的威胁。

2. 与F-35C和F/A-18舰载机协同作战。在高威胁区域将F-35C舰载机前置,利用五代机隐身特性,通过其传感器对目标实现信息感知,并将态势信息传递给E-2D预警机,这大大拓展了机群的探测半径,并保障了预警机的安全。E-2D具备引导指挥40架战斗机的作战能力,可作为中继节点和指挥平台指挥机群作战。而F-18E/F舰载机由于其大载弹量的特点,可作为机群的“弹药库”,通过E-2D进行中继制导对目标实施导弹打击。此外,在作战中,F-35和F-18甚至可以雷达不开机,仅靠接收预警机发射雷达波的回波信息,就可对敌方目标进行定位打击,实现静默空战。

3. 与无人机协同作战。随着无人机机载传感器及自主控制技术的发展,预警机与无人机通过数据链实现协同作战成为了可能。未来E-2D预警机将可能与目前DARPA正开发的Gremlins“小精灵”小型无人机协同作战,通过低成本小型无人机为作战集群提供ISR(情报、侦察与监视)能力,提高效费比。

4. 与电子战飞机实现协同作战。在航母作战编队中,E-2D将与EA-18G电子攻击机进行协同作战。E-2D将对敌方目标进行探测,并将具体信息提供给EA-18G对其进行电磁压制,保障制电磁权。

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