美国谈F35和歼-20空中遭遇时,还谈到中国另一装备,实战不可或缺

原标题:美国谈F35和歼-20空中遭遇时,还谈到中国另一装备,实战不可或缺

前一段时间,美国太平洋司令部空军司令肯尼斯·威尔斯巴赫在研讨会上透露的中美两军顶尖机型发生空中接触的相关消息,引发军迷强烈关注。

不过,歼-20与F-35这两种代表当前全球战机顶尖水平的机型首次被证实“接触”固然博人眼球,但威尔斯巴赫透露的其他一些信息更加值得关注。

威尔斯巴赫在介绍歼-20与F-35接触的情况时特别提到了空警-500预警机,称空警-500在远程空对空攻击中可以起到重要作用。此外,威尔斯巴赫还表示美空军正在考虑采购E-7预警机取代现役的E-3预警机。

作为资深的空军指挥官,威尔斯巴赫的观点很有分量,而他提到并予以肯定的两款预警机则在证明:中型预警机正在取代大型预警机,并很有可能成为未来预警机的主流发展方向。

预警机是一个年轻而又对当代空中力量至关重要的机种,可以说实战不可或缺。相比于其他机种,预警机直到20世纪70年代后期才登上历史舞台、至今满打满算也不过发展了70多年,但在第五次中东战争、“黄金峡谷”行动、海湾战争、北约入侵南联盟等当代重大军事冲突中都发挥了关键性作用。

从单纯的“空中雷达站”到集目标探测、作战指挥、通信中继、战场信息管理为一体的综合性信息控制平台,预警机在现代信息化作战体系中的作用不可或缺,不仅对于空中作战力量来说至关重要,对于其他军兵种也是感知战场态势、完善指挥链条的重要工具。

因此,如何实现预警机在预警能力和飞行性能之间的平衡,成为决定预警机设计的关键问题。

由于雷达天线尺寸越大探测距离就越远,而大尺寸的雷达天线不但需要载重能力较强的平台驼载、还会破坏载机的气动布局,因此需要使用运载能力较大的大型军民用运输机作为平台驼载雷达系统、并通过缩小雷达天线与机身的比例来弱化对气动布局的影响。

同时,预警机需要长时间进行巡逻飞行,同时因雷达系统需要多个工位操作而必须给机载设备和操作人员预留足够的空间,这也导致预警机的平台尺寸宜大不宜小。

冷战前期和中期的EC-121和图-126均采用四发大型涡桨飞机,而70年代设计的E-3和A-50则使用四发大型涡扇飞机,可见当时美苏两国都非常注重预警机的机体规格问题。

在中小型平台上搭载大型雷达的尝试并非没有,印度就曾经试图用HS.748轻型运输机搭载大型雷达,结果改装后飞行性能很不理想、最终导致飞机在试飞阶段坠毁,这证明“小平台+大雷达”的路子走不通。

英国的“猎迷”预警机采用的“彗星”客机规格与中型运输机相当,通过采用机头和机尾雷达天线实现全向扫描、尽量避免了中等规格平台与大型雷达天线破坏气动之间的矛盾,但因机体侧面没有补盲天线,前后天线探测覆盖范围之间存在“灯下黑”式的盲区。

其他试图发展预警机的国家,即便是伊拉克的“阿德南”也采用了伊尔-76平台,以色列在研制“费尔康”预警机时则选择波音707,可见冷战期间的预警机平台主流趋势仍然是大型运输机平台。

但从上世纪80年代起,预警机平台一味求大的发展趋势开始出现变化。1973年,E-2C预警机开始装备美国海军,并在80年代逐渐替代早期的E-2A/B成为舰载预警机主力。

到90年代的Group 2规格时,E-2C采用的APS-145雷达已经具备探测500千米外空中目标的能力、目标批次处理能力也随机载计算机的升级得到显著提升,其与大型预警机在目标信息处理能力上的差距已经显著缩小。

同一时期,瑞典的“艾利眼”雷达系统证明了“平衡木”式雷达天线用于空中预警的可行性,此类天线不但尺寸相对较小,而且宽度较窄、对平台气动破坏有限,对中小型平台的适装性明显好于传统圆盘型天线,为预警机的发展提供了新的思路。

进入21世纪后,由于有源相控阵雷达技术快速发展,预警雷达的天线得以以较小的尺寸就能达到与大尺寸机械扫描雷达天线相当的探测距离和扫描能力。

而微电子技术的进步,则能够让计算机处理更大规模的数据、为减少操作人数创造了条件。因此,在信息处理能力不变的情况下,预警机的雷达天线和机载设备体积实现了显著缩减,这为预警机从大型平台转向中型平台创造了条件。

以E-7和E-3进行对比不难发现,E-7采用的“楔尾”在近万米高空时最大探测距离达850km,对战斗机最大下视探测距离超过300km,能同时跟踪300个目标、引导超20架作战飞机;E-3采用的AN/TPY-2雷达在9000米高度时最大探测距离800千米、对战斗机类目标探测距离400千米,能同时处理600个目标信息并跟踪其中200个,并引导超10架飞机作战。可见,E-7在目标探测和信息处理能力上比E-3更胜一筹。

而从平台性能来看,E-7采用波音737-700ER平台,而E-3采用波音707平台,前者最大航程6500千米、最大速度853千米/时、巡航速度700千米/时、升限12500米,后者最大航程7400千米、最大速度854千米/时、巡航速度580千米/时、升限8800米,虽然E-7的最大航程相比于E-3有所差距,但其升限更高、巡航速度更快,因此理论上更能发挥预警雷达的探测范围。由于平台规格缩减、且技术更加先进,E-7的使用成本比起E-3有明显的降低。

2002年波音公司与土耳其空军签订出售E-7的合同价格约为2.5亿美元一架(近些年随成本上升和通胀因素,韩国和英国采购E-7时为4亿美元一架),同期E-3的成本却达到2.7亿美元一架,因此E-7更适合大量装备运用,这让E-7替代E-3作为主力预警机成为可能。

在美国空军之前,英国空军和北约已经决定使用E-7替代E-3,且该机在澳大利亚、土耳其和韩国空军中服役表现良好,因此美国空军打算用E-7替换E-3并非没有原因。

作为中国空军的第三种预警机,空警-500可以说是第一种代表了新时代预警机发展趋势的机型。空警-500的设计目的是弥补空警-2000和空警-200的不足,前者作为大型预警机性能优秀、服役后一度成为全球范围内目标探测能力和信息处理能力最强的预警机,但限于采用伊尔-76平台数量不多,该机仅改装了5架便停止生产。

作为数量弥补的空警-200以运-8平台配用“平衡木”雷达,虽然成本和性价比较为理想,但探测能力有所不足,且“平衡木”式雷达天线存在扫描盲区。空警-500通过采用新一代有源相控阵雷达结合了空警-2000和空警-200的优势,实现了预警能力、易生产性和成本控制的平衡,使得该机成为新时期空军和海军航空兵主力预警机成为可能。

空警-500在平台选取上并未延续空警-2000的做法,而是选择了运-8第三类平台,这并非完全是国内当时难以稳定从国外获得大型运输机、国产新一代大型运输机又刚刚试飞难于改装,而是与航空装备技术发展水平密切相关。

运-8第三类平台相比于之前的运-8系列进行了大幅改进,通过重新设计前机身并对机舱进行扩容获得了良好的机体空间,这使得该机很适合用于特种飞机的改装。同时,运-8第三类平台在动力、航电等关键系统进行了全面替换升级,并在机体材料上进行了迭代,相较于之前的运-8平台在飞行性能上提升显著。

从机载雷达天线和后端系统水平来看,空警-500和E-7基本相当,因此两者理论上应该能够实现接近的空中预警能力。但空警-500目前的平台限制了该机实际能力的发挥,成为其与E-7间目前性能差距的根源。

运-8第三类平台的运输机型运-9最大内油下航程5700千米、最大速度650千米/时、巡航速度550千米/时、升限10400米,考虑到其与波音737-700ER在最大航程和最大速度上的差距,空警-500显然在预警覆盖区域上略逊一筹。另外,运-8第三类平台作为军用运输机的底子导致其在舒适性上不如民航客机,这对于需要长时间工作的预警机机组成员来说会降低人机功效。

因此,以空警-500的雷达和机载系统为基础、配用性能更好的平台发展新型预警机很有必要,在这一领域国产中型客机能否满足需求却要打个问号。

目前,国内能提供的与波音737-700ER性能接近的民航客机平台为C919,然而即便不考虑该机交付时间、并未完全实现国产化等问题,仅从平台性能指标来看就仍然无法满足需求。

C919标准商载航距为4075千米(2200海里)、增程型标准商载航距为5555千米(3000)海里,而波音737-700标载航距达到6230千米(3365海里),由此来看C919目前的续航能力仅相当于波音737-700ER的三分之二,比起运-8第三类平台甚至还有所不如,即便是规划中的增程型比起波音737-700ER在航程上仍然有所差距。

考虑到中国空军面临的空情压力和需要巡逻监测的空域面积,新一代中型预警机的续航能力显然应就高不就低,采用现阶段的C919并不划算。但考虑到C919设计时代较晚、比起波音707更有潜力可挖,未来发展一款完全国产化的远程型C919几乎是必然趋势,因此平台性能这个困扰国产中型预警机的问题应该不会持续太久。

作者 蜗梵百科