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編者按:預警機被視為現代空中作戰的“力量倍增器”,作為中國預警機的重要研制單位,中國電科第十四研究所的官方微信公眾號16日推送了一篇題為《“空中帥府”——預警機系統》的科普文章,對預警機的發展進行了回顧和展望。那么,預警機都經歷了哪些發展階段,未來預警機將是什么樣呢?
全球有多少預警機
自1945年世界第一種預警機TBM-3W服役以來,預警機已走過幾十年發展歷程。根據預警機作戰功能、雷達體制,可將預警機的發展分為三代。
第一代預警機發展于20世紀40年代中期至60年代末期,功能特征只是讓雷達架得更高,看得更遠,特別是提高對低空目標的預警能力。但第一代預警機主要使用常規脈沖雷達,沒有解決好濾除地面雜波問題,僅具備初步的陸上下視能力。第二代預警機發展于20世紀70年代至90年代,集合了預警探測、指揮控制、電子偵察、通信中繼等多種作戰能力于一體,美國E-2C和E-3、俄羅斯A-50、以色列“費爾康”等都屬于這一代預警機。由于脈沖多普勒雷達的運用,這一代預警機具有良好的下視能力。這一代的部分預警機,還用上了相控陣技術,進一步提高了總體性能。第三代預警機發展始于21世紀初,在具備高探測能力、高識別能力和高信息交換能力的同時,呈現“網絡化、多元化、一體化和小型化”特點,美國E-2D艦載預警機就是典型代表。第三代預警機對傳統戰機類目標的探測能力達600公里左右,具備一定反隱形能力,不僅可引導戰機進行攔截,還能通過數據融合助力防空導彈中繼制導。
據統計,截至2018年,除了中國大陸,擁有預警機的國家和地區達到23個,現役預警機裝備數量已達263架(不含中國大陸),其中固定翼預警機238架,預警直升機25架。值得注意的是,隨著技術進步,特別是小型化預警機廣泛發展,除了美俄英法等傳統空中強國,預警機這種曾讓很多國家“高攀不起”的昂貴空中裝備,開始列裝巴基斯坦、泰國、埃及、新加坡、巴西、墨西哥、希臘等國軍隊。▲
新一代預警機的硬指標
隨著隱形飛機逐漸裝備以及高超音速武器的發展,空天威脅呈現新特征。很多國家開始研制新一代預警機。新一代預警機的發展方向實際上符合前三代預警機的發展規律:增加探測距離,提升反隱形能力;提高數據精度,更多地參與武器制導;具備更好的數據融合能力。
目前,具備隱形能力的第四代戰斗機已在全球呈現擴散之勢,這些戰機可能把一些傳統預警機的預警距離從數百公里壓縮到數十公里,如果這些戰機配備遠程空空導彈,那么預警機不僅不能有效實現預警,自身生存都成問題。所以,未來預警機必須具備的功能之一就是反隱形,這對大國戰略預警機來說尤為重要。而反隱形除了在傳統波段(比如S波段或L波段)的功率上做文章,增大天線口徑,提高單個接收單元功率以外,很可能需要在波長更長的波段上做文章。一般認為,波長較長的雷達反隱形效果較好,美海軍的E-2D預警機就用了波長大約75厘米的P波段雷達。
另一方面,未來預警機還有更高的精度、分辨率和數據重復率,甚至實現火控級別精度,可以直接為導彈提供中段制導。例如,受限于地球曲率,傳統艦載雷達對掠海飛行的反艦導彈,通常只有30公里左右的探測距離,防空導彈射程再遠,也只能在這個距離內攔截超低空飛行的目標。如果預警機具備足夠的精度,則可打破地球曲率限制,在防空導彈最大射程附近攔截來襲超低空目標。這樣可以大大提高抗擊飽和攻擊的能力。
此外,先進預警機還要有更強的數據融合能力。例如,美軍現役E-2D艦載預警機已被整合進美國海軍綜合防空火控系統體系中,可通過數據鏈與戰機、宙斯盾艦等節點實現雷達、電子偵察及敵我識別數據共享,可將雷達探測數據與接收自艦載系統的目標初始數據相融合,并再次傳回水面艦艇編隊,使系統內所有平臺都能實時或近實時共享空情態勢圖。實際上,E-2D就是通過融合多個高精度平臺的數據,實現了對“標準-6”防空導彈的引導。當然,上述指標有些是比較矛盾的。比如,反隱形需要波長較長的雷達,但這類雷達精度往往較低,用于精確引導有困難。因此,未來預警機可能會使用雙波段或多波段雷達系統。▲