英國海軍“瞭望臺”預警直升機

溫杰

作戰需求早期醞釀

英國海軍有關新一代艦載預警系統的想法最早可以追溯到20世紀90年代初。當時，英國海軍念念不忘英阿馬島之戰中特混艦隊防空警戒力量嚴重不足的慘痛教訓，首先考慮的是改裝即將裝備的“灰背隼”反潛直升機，用于執行空中預警任務，以便在21世紀初接替“海王”預警直升機。

從1997年開始，英國國防部經過幾年的初步分析和論證，在2001年正式啟動了“未來建制空中預警”（FOAEW）計劃，初步計劃在2012年投入使用。

2001年初，泰利斯公司開始按照國防部要求展開FOAEW計劃的第一階段研究，歷時6個月。同年6月，英國國防部開始了第二階段研究，以確定系統集成的風險，將合同分別授予了泰利斯公司和BAE系統公司/諾格公司的團隊，于當年底完成。

“海王”預警直升機在2018年9月26日全部退役

當時，英國海軍盡管尚未定義各項需求，但是希望FOAEW系統應具有以下能力：高度先進，能夠探測和跟蹤在陸地和海面上方飛行的飛機和導彈：監視海洋、陸地和領空;攻擊協調;戰術空中控制;數據鏈可與其它作戰裝備交換目標和指揮與控制信息，用于未來的數字化戰場。

按照FOAEW計劃的設想，新型艦載預警機將配備更多的系統操作員，以應對不斷擴展的作戰任務和大幅增加的數據輸入。計算機系統將幫助他們進行快速評估和決策，而其它計算機將提供有效的傳感器融合和高度的態勢感知。

針對FOAEW計劃，英國國防部在論證過程中考慮過多種不同的候選平臺，優先考慮續航能力更好、留空時間更長的固定翼平臺，潛在方案包括E-2C“鷹眼”預警機、V-22“魚鷹”傾轉旋翼機和“海鷂”攻擊機，甚至還考慮了飛艇類浮空器。在綜合考慮到艦載預警機研制成本和進度風險后，英國國防部并未放棄艦載預警直升機的方案，但明確要求其作戰性能要遠優于“海王”預警直升機。這為“灰背隼”直升機改裝為預警直升機埋下了伏筆。

無論最終選擇哪種平臺，較大的機體都將容納一種更大功率的雷達，甚至采用有源相控陣技術，并具有合成孔徑和移動目標指示功能。

作戰評估幾易其稿

然而，英國新一代艦載預警平臺的方案論證和評估過程可謂一波三折。從最初設想中看出，英國國防部渴望使用最新技術，卻又受制于防務預算的巨大壓力，開始傾向于選擇一種低成本、低風險的發展途徑。

2002年初，隨著作戰需求和分析評估日漸明朗，英國國防部將FOAEW計劃更名為“海上機載監視與控制”（MASC）計劃，以便通過重新立項劃撥所需的研制經費。從發展規劃看，MASC計劃成為“航母打擊”三位一體的一個主要部分，其它兩個部分是新型航母和戰斗機。

時隔3年，英國國防部在2005年開始MASC計劃的評估階段。當年5月，英國國防部授予洛馬英國分公司（以下簡稱洛馬公司）一項價值637萬美元的合同，實施為期15月的研究，以評估“灰背隼”直升機在海上預警、指揮與控制方面的潛在能力。同時，英國國防部還分別授予阿古斯特·韋斯特蘭公司和泰利斯公司一項合同，研究其它機體平臺和任務系統選擇方案。

在MASC計劃第一、二階段的方案評估過程中，英國國防部繼續關注各種潛在方案，但是面對固定翼飛機、直升機、有人機或無人機等諸多方案，左右為難，一時無法作出選擇。其中，V-22預警機方案曾經在2007年重新浮現，并命名為“戰術建制傳感器系統”（TOSS）。與直升機相比，該機具有更大的續航能力和更高的飛行高度，還可以提供空中加油、作戰搜索與營救等其它任務。

正當英國國防部猶豫不決之際，英國海軍正在實施的“灰背隼”升級工作成為一個切實可行的選擇。

1999年，“灰背隼”Mk1艦載直升機正式服役，并于2000年首次部署在戰場上，憑借著多功能、反潛和反水面作戰能力，大大增強了英國海軍的海上作戰能力。2006年，英國海軍啟動了“灰背隼”能力維持計劃（MCSP），由洛馬公司對30架Mk1型“灰背隼”實施改裝和升級，從HM1標準升級到HM2標準，擴大了任務范圍。2013年，首批“灰背隼”Mk2艦載直升機進入英國海軍服役。

2007年，英國海軍曾經考慮過V-22預警機方案

在此期間，英國國防部經過全面權衡，在2009年決定延續“海王”預警直升機的發展思路，以“灰背隼”Mk2直升機作為未來機載監視控制的平臺，接下來再選擇新一代海上機載監視系統。由此，“瞭望臺”計劃浮出水面。

2010年，Crowsnest一詞首次公開出現在英國政府發布的《戰略防務與安全評估》文件中。文件中表示，“航母打擊”項目包括兩艘新型航空母艦，搭載“瞭望臺”預警雷達系統的直升機和其它艦載作戰飛機。同時，英國國防部還將原計劃搭載的F-35B戰斗機更改為F-35C戰斗機，但18個月后又撤銷了這一決定，以確保成本和進度。

根據初步設想，英國國防部將購買10套“瞭望臺”系統，其中8套可以隨時加裝到“灰背隼”直升機上，其余2套作為備份。該計劃要求所有30架“灰背隼”都可以加裝“瞭望臺”系統，從空中反潛能力到空中預警能力之間的任務轉換必須在24小時內完成。

“警戒”方案技術先進

隨著“瞭望臺”計劃正式出臺，英國國防部在歷經十年的論證和評估后重新回到了艦載預警直升機的發展模式，很大程度是受限于航母的總體設計。

2012年，“瞭望臺”計劃一度停滯，直到英國國防部解決了資金缺口，才在年底重新啟動，開始第一階段評估。2013年9月，該計劃進入了第二階段評估，涉及到候選的雷達和任務系統。實際上，同年5月，英國國防部考慮到“伊麗莎白女王”號航母由于艦載戰斗機選型問題可能導致研制成本上漲150%，只好將“瞭望臺”具備作戰能力時間推遲到2022年。對此，時任國防大臣菲利普·哈蒙德表示，分階段部署“瞭望臺”系統不會削弱航母打擊能力的如期實現。

洛馬公司作為“灰背隼”升級計劃的主承包商，早就認為英國海軍在退役“海王”預警直升機后，其新一代航母針對未來作戰需求，必然會換裝一種新型艦載預警直升機，因此在2009～2010年間就積極著手展開“灰背隼”直升機加裝空中預警雷達系統的研究。

洛馬公司創新性地提出了采用有源電子掃描陣列（AESA）技術的預警系統方案，其模塊化、可擴展的多任務方案，能以較低的成本擁有前沿技術。

洛馬公司推出了一種獨立式傳感器吊艙，可以輕松安裝到直升機和運輸機上，以將其改裝用于承擔各種空中監視任務。這種名為“警戒”（Vigilance）的傳感器吊艙可以安裝在外掛點或剛性支架上，包含有雷達天線、處理器和電源、IFF詢問器、GPS/INS、ESM傳感器及其自身的冷卻系統。

“警戒”吊艙的核心是諾格公司戰斗機用APG-80/81雷達系列的衍生型。由于第四代AESA的功能和靈活性，任務包括機載預警和控制、反水面作戰、戰場監視和搜索救援。平臺兩側攜帶的兩個吊艙可以提供360°覆蓋。

由于考慮到可能受到美國技術出口的限制，洛馬公司轉而與以色列航空航天公司（IAI）下屬的埃爾塔系統公司合作，強調“警戒”是一種成本較低的監視系統，參與了“瞭望臺”計劃的任務系統評估。

洛馬公司的解決方案是將埃爾塔公司的ELM-2052雷達安裝在“灰背隼”兩側的吊艙中，并與“警戒”任務系統集成。ELM-2052雷達的天線具體設計為4個120°V形陣列。2012年，洛馬公司和IAI公司合作，在以色列的一架直升機和一架波音737飛機上對這種設計進行了飛行測試，隨后在2014年又將其安裝到“灰背隼”直升機上進行測試。

從技術先進性來看，與使用機械掃描的雷達相比，洛馬公司的吊艙式AESA雷達方案具有快速掃描大面積空域的能力，不僅可以提供更大的探測和跟蹤范圍，還能增強目標識別能力，能夠發現巡航導彈或無人機等雷達反射截面積較小的低速目標。毫無疑問，這些性能在為航母戰斗群提供預警防御時非常重要。

“搜水”2000一脈相承

在選擇預警系統的過程中，英國國防部幾度陷入資金捉襟見肘的尷尬境地，傾向于在技術方案上采取一脈相承的泰利斯公司的方案，力求在2020年開始部署新一代預警直升機。

2014年，“灰背隼”試驗機初步測試“警戒”系統

洛馬公司將“警戒”系統安裝在“灰背隼”試驗機上

泰利斯公司的方案是將“海王”預警直升機上的“搜水”2000雷達拆卸下來，經過全面改進后再裝備到新平臺上，同時提供“地獄犬”任務系統。該方案的主要改進包括增加“搜水”2000雷達的新模式、增強的性能和數據處理、改進人機界面、減輕重量以及嵌入式訓練。

“瞭望臺”不僅承襲了“海王”預警直升機的構型設計，還移植了“搜水”2000雷達，通過進一步升級和優化來保持一種經過作戰驗證的能力，最大限度地利用了英國國防部此前在裝備、訓練和專業知識方面的投資。這一方案的特點是經濟、快速和低風險，但在也存在一定的集成問題。

“瞭望臺”系統的核心“搜水”2000雷達，是一種先進的大功率脈沖多普勒雷達，具有遠距離空對空上視/下視功能，用于陸地和海洋上的空中預警，可以探測和跟蹤海面背景下快速移動的小型目標。

“搜水”2000雷達能同時使用不同波束在不同高度上提供多層級扇區掃描，實現近同步的高、中、低高度覆蓋：頂層脈沖波束主要實施遠程對空目標檢測;中層脈沖多普勒波束進行水下和地面目標檢測;底層波束實施對海面目標檢測（海上監視模式）或地面動目標跟蹤（地面動目標指示模式），并提供水面目標圖像。

為了提供“瞭望臺”系統所需的多模式能力，“搜水”2000雷達能探測跟蹤多個低空目標和掠海飛行的反艦導彈，還能探測跟蹤高空目標、多個海面目標與地面測繪。

泰利斯公司的公開資料稱，這種雷達的性能包括：對來自高空和低空的威脅實現遠程告警：使用高精度INS/GPS導航系統指揮戰斗機攔截;自主安全的防空力量指揮與控制：先進的海上監視系統，在高雜波背景下探測非常小的、快速的目標，甚至是潛望鏡;擴展了基于海面的系統，能夠在地平線上方發現目標、搜索與救援以及海岸監視：特種執法行動。

改裝工作正式啟動

最終，英國國防部經過深思熟慮，在2015年5月22日宣布選擇了泰利斯公司的方案。而洛馬公司作為“瞭望臺”計劃的主承包商，負責在“灰背隼”直升機上集成任務系統。實際上，英國政府在當時的財政環境下，“灰背隼”/“地獄犬”組合不僅是一個明智的決定，也是唯一現實的選擇。

2017年1月16日，英國國防部授予洛馬公司一份2.69億英鎊（約合3.517億美元）的合同，采購10套“瞭望臺”預警雷達系統。洛馬公司作為系統集成商，泰利斯公司提供雷達，萊昂納多公司負責改裝機身。按照最初合同，首批任務系統在2018年10月交付，第一架直升機在2019年6月完成改裝，“瞭望臺”預警直升機在2020年形成初始作戰能力。

2019年3月28日，“瞭望臺”試驗機在萊昂納多公司的約維爾機場首次升空，比合同規定的首飛截止日期3月31日提前了3天。在試飛過程中，“搜水”2000雷達的天線罩一直保持在收起位置，機頭下方的黃色探頭用于在測試期間收集數據。

2019年3月28日，“瞭望臺”預警直升機實現首飛

從設計理念來看，“瞭望臺”的基本構型與“海王”預警機一脈相承，雷達天線均安裝在一個形狀類似“定音鼓”的雷達罩內，通過旋臂實現升降，差別在于雷達罩從機身的右邊移到了左邊，掛裝在原來的魚雷外掛點位置。當直升機在地面停放時，雷達罩處于水平位置，當直升機升空執行任務時，操作員會將雷達罩向下旋轉90°下垂，通過機械掃描天線持續探測空中或海面的威脅。

此外，“瞭望臺”預警直升機與意大利海軍裝備的“灰背隼”艦載預警直升機不同，后者在機腹加裝了直徑3米的扁圓形雷達天線罩，內裝X波段HEW-784脈沖多普勒雷達，可實現360°機械掃描。

任務系統持續升級

除了采用大功率脈沖多普勒雷達，“瞭望臺”還配備了最新的“地獄犬”任務系統，具有增強的目標識別、自主跟蹤系統和觸摸屏技術。該系統的一個主要特點是采用了開放式系統架構，可以在全壽命周期中不斷升級。目前，該系統將“搜水”2000雷達與Mk Ⅻ敵我識別系統、16號數據鏈、電子對抗措施（ESM）和INS/GPS系統有效集成在一起。

作為一種機械掃描系統，“搜水”2000雷達除了性能上不及保形有源相控陣雷達，日常維護要求也更高。因為活動部件更多，如旋臂發生故障就會影響直升機正常執行任務，旋轉盤也需要不斷維護

作為一種機械掃描系統，“搜水”2000雷達除了性能上不及保形有源相控陣雷達，日常維護要求也更高。因為活動部件更多，如旋臂發生故障就會影響直升機正常執行任務，旋轉盤也需要不斷維護

“海王”預警機的“搜水”2000雷達位于機身右側

“瞭望臺”預警直升機內配備了雙操作員戰術控制臺

4月底，“瞭望臺”預警直升機降落在“伊麗莎白女王”號航母上

“瞭望臺”配備了三名機組人員，包括一名飛行員和兩名任務和戰術操作員。英國海軍與泰利斯公司合作設計了雙操作員多功能戰術控制臺，先進的人機界面能確保操作員之間有效地交流溝通，提高數據處理能力。兩名操縱員通過觸摸屏可查看戰術態勢，并利用16號數據鏈與其它平臺交換信息。

這種戰術控制臺包括大型高分辨率平板彩色顯示器和交互式控制面板（ICP）。每個顯示器都提供了一個清晰的雷達圖像，并帶有彈出式數據窗口，利用地理空間背景下空、海信息疊加顯示戰術態勢信息。交互式控制面板提供系統控制、目標輪廓的微型顯示區域、快速評估信息、可放大的雷達覆蓋范圍、快速的多模式系統設置和文本消息。

該系統還采用了基于人工智能的自主跟蹤系統，可使用資料庫匹配來自動跟蹤目標，并引入完全集成的電子支援措施。增強的任務記錄和回放系統可進行實時和任務后數據分析。

泰利斯公司在原有“海王”預警機的核心軟件基礎上，引入了更強大的自動化能力，力圖通過軟件實現雷達、敵我識別、AIS、16號數據鏈、電子支持措施等系統數據的自動融合。然而，研制人員似乎低估了軟件開發過程中可能出現的問題，尤其是與現役“灰背隼”Mk2直升機航空電子設備的集成方面。

到2019年1月，泰利斯公司公開承認將無法達成交付目標，但此前并未與洛馬公司進行有效的溝通。為此，兩家公司在5月份開始為該項目分配了更多的資源和人員，并在2020年3月進行了首次雷達飛行試驗，比原定計劃推遲了6周。

3架“瞭望臺”預警直升機正在接受測試

航母編隊補齊短板

目前，英國海軍將“瞭望臺”部署在科爾德羅斯航空站，機組人員正在加緊進行訓練。預計，英國海軍第820中隊將接收5架“瞭望臺”預警直升機，從而確保在今年9月形成初始作戰能力。

根據作戰部署計劃，英國海軍將在航母上配備5架“瞭望臺”，足以實現連續7天、每天24小時至少保持一架預警直升機在空中執行任務。屆時，該機與其它軍艦上的雷達系統一起形成的分層警戒能力，將顯著增強“伊麗莎白女王”號航母的海上預警能力。

回顧發展歷程，英國海軍新一代艦載預警系統經歷了FOAEW計劃、MASC計劃和“瞭望臺”計劃，歷時20年才修成正果，令人唏噓。從服役時間看，受到“灰背隼”直升機使用壽命的限制，“瞭望臺”理論在役時間只有大約10年，預計到2030年退役。為此，英國海軍已著手研究一種全新的空中預警平臺。

據英國媒體5月11日報道，英國海軍與英國防務與安全促進會（DASA）合作，啟動了“雌狐”（Vixen）海上預警創新競賽，旨在發展一些未來概念，積極尋求“瞭望臺”的繼任者。初步設想是在固定翼無人駕駛平臺上安裝一個大型雷達傳感器。

或許，英國海軍又踏上了一條漫長而曲折的艦載預警機發展之路。[編輯/行健]