作為“云上中軍帳”，預(yù)警機已經(jīng)成為全球許多國家和地區(qū)空中力量的重要組成部分。

(資料圖片僅供參考)

預(yù)警機是特種飛機的一種，具備預(yù)警、指揮、電子戰(zhàn)、空中管制等功能，能夠有效提升戰(zhàn)場感知能力，已經(jīng)成為公認的戰(zhàn)力倍增器。

從二戰(zhàn)末期至今，預(yù)警機已經(jīng)發(fā)展了近80年。在其發(fā)展歷程中，全球幾乎所有預(yù)警機型號的研發(fā)工作，都會牽涉到飛機平臺與機載雷達系統(tǒng)這兩個重要體系的相互配合。

E-2C預(yù)警機

特種飛機平臺包括專用平臺和通用平臺，前者如E-2系列預(yù)警機，機體是為此型預(yù)警機專門研發(fā)；后者如波音737等，是基于現(xiàn)有飛機平臺，適配相關(guān)的特種裝備研發(fā)而來。

但無論是專用平臺還是通用平臺，縱觀全球多款獲得業(yè)界好評的預(yù)警機，都是由飛機研制單位牽頭主抓，以機體平臺為主線，選擇符合研制要求的機載雷達和航電系統(tǒng)，通過機載系統(tǒng)和飛機平臺的一體化定制，來實現(xiàn)設(shè)計的最優(yōu)化。

在機體平臺的全壽命周期中，機載雷達系統(tǒng)會隨著科技的進步而不斷升級，以適應(yīng)不同時期、不同用戶的要求。貫穿其中的工作，也離不開飛機平臺與機載雷達系統(tǒng)二者間良好的配合與平衡。

因此，在預(yù)警機研制過程中，主承制商一般都是飛機設(shè)計制造商。也只有飛機制造商，才能協(xié)調(diào)包括機載雷達供應(yīng)商在內(nèi)的各系統(tǒng)供應(yīng)商，整合資源，最終成就一款優(yōu)秀的預(yù)警機。

E-2預(yù)警機行銷全球。

而在一度行銷全球的E-2系列預(yù)警機身上，這些特征就體現(xiàn)得淋漓盡致。

飛機與預(yù)警裝備一體化設(shè)計

E-2系列預(yù)警機的設(shè)計工作始于1956年。當時，美海軍要求諾思羅普·格魯門公司為其專門研制一種能夠在航母甲板部署，并能夠最大化發(fā)揮探測能力的艦載預(yù)警機。

為了滿足這一需求，作為主承包商的諾格公司在綜合考慮當時機載雷達系統(tǒng)與艦載機平臺的指標和設(shè)計邊界后，設(shè)計出了E-2系列預(yù)警機。

首次進行著艦試驗的E-2A預(yù)警機。

E-2預(yù)警機使用專門設(shè)計的機體平臺，在整體設(shè)計上，諾格公司綜合考慮了航母平臺的部署要求、雷達系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)、機組分工與組成等因素，對E-2的布局、重量、穩(wěn)定性甚至是飛行姿態(tài)等方面都進行了一體化的設(shè)計。

作為艦載預(yù)警機，E-2的重量和尺寸首先受到航母平臺的制約。畢竟彈射器和攔阻系統(tǒng)都只能支持有限噸位的飛機起降，而機庫、升降機，又對飛機的長寬高有著嚴格的限制。這些因素首先決定了E-2平臺的大致重量和噸位，繼而又決定了機艙外能安裝多大尺寸與重量的雷達，機艙內(nèi)可以攜帶多少個工作站和對應(yīng)的人員。

E-2D，艦載預(yù)警機的設(shè)計受到航母部署的嚴格約束。

作為預(yù)警機最重要的特種裝備，機載雷達系統(tǒng)自然也要在此框架內(nèi)進行選擇與適配。

E-2系列的空重，根據(jù)型號不同，大致在14.1（A型）~19.6（D型）噸左右，最大起飛重量不超過24.9（A型）~26.1（D型）噸。

在這樣的最大起飛重量之下，E-2機體能留給雷達的重量裕度非常少，探測距離又要盡量的大；因此E-2采用的雷達系統(tǒng)選擇了盡可能大的天線直徑，在天線結(jié)構(gòu)和波段上都做了較大的讓步。

E-2的天線罩直徑達到了7.32米，與翼展（24.56米）形成了1:3.6的比例。如果僅僅考慮甲板運作，E-2的天線尺寸相比8.94米的折疊后翼展長度，其實還有加大的余地。但雷達罩繼續(xù)加大必將帶來氣動外形和重量、重心的變化，這些因素都不可避免要破壞飛機的操縱性和穩(wěn)定性。

綜合來說，7.32米已非常逼近飛行安全上可接受的極限。也因此，E-2在使用中有非常嚴格的迎角限制，飛行姿態(tài)采用了極其罕見的機頭下傾姿態(tài)。

頗費腦筋的專用平臺設(shè)計

在實現(xiàn)航母部署這一要求之外，為了實現(xiàn)預(yù)警功能的最大化，諾格公司也在飛機平臺的設(shè)計和開發(fā)上頗費腦筋。

除了重量調(diào)整、局部結(jié)構(gòu)加強、液壓供氣供電、電磁兼容測試等常規(guī)改裝項目之外，E-2在載機平臺上的針對性設(shè)計，主要體現(xiàn)在尾翼上。

E-2預(yù)警機采取了罕見的4垂尾設(shè)計。

為了避免雷達罩的尾流對尾翼形成干擾，以及尾翼對雷達波的發(fā)射方向形成遮擋，同時盡量利于雷達系統(tǒng)工作，E-2采用了特殊的4垂尾設(shè)計，以減小垂尾高度的同時，保證足夠的垂尾面積。

同時，E-2的垂尾還盡可能多地采用了透波的玻璃鋼材料，并在3個方向舵上使用了復雜的雙轉(zhuǎn)軸設(shè)計——這使得E-2在轉(zhuǎn)彎的時候能夠更好地保持機身水平，有利于雷達探測。

飛機全壽命周期內(nèi)不斷迭代更新

設(shè)計經(jīng)典的機體平臺往往可以服役幾十年甚至半世紀，但機載雷達和航電等系統(tǒng)的進步則日新月異。也因此，一款好的預(yù)警機產(chǎn)品，往往是在穩(wěn)定的機體平臺之上，不斷升級機載雷達系統(tǒng)，達成系列化發(fā)展這一目標。

E-2系列預(yù)警機也不例外。

早期的E-2A/B型雷達都采用了拋物面天線，而其后發(fā)展的E-2C型則采用了工作波長更長（0.68~0.75米）的八木天線。八木天線質(zhì)量約772千克，帶整個雷達罩的重量只有2噸。

目前最新型的E-2D，雷達天線主要結(jié)構(gòu)依然是基于八木的增強設(shè)計。

此外，限于尺寸，E-2預(yù)警機在探測精度、可靠性、應(yīng)對復雜地形環(huán)境等重要能力上都顯著弱于同期的E-3等機型——只有技術(shù)進步才能夠?qū)崿F(xiàn)機載雷達系統(tǒng)在體積、重量和準度等方面的跨越式提升。

直到1992年，E-2C在裝備了AN/APS-145雷達后才實現(xiàn)了脈沖多普勒功能，具備對復雜地形環(huán)境的可靠下視探測能力。

E-2C預(yù)警機。

首飛于1960年的E-2飛機至今依然在服役。這些年來，當初諾格公司所設(shè)計的機體平臺基本設(shè)計從未改變，而機載雷達系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了四次大換代了——通過不斷地更新設(shè)備，E-2D至今依然堪稱全球最先進的小型預(yù)警機，在艦載預(yù)警機領(lǐng)域更是無可取代的角色。

E-2D預(yù)警機。

未來預(yù)警系統(tǒng)新趨勢

在E-2設(shè)計之初，正常情況下除了正副兩名駕駛員以外，E-2只能攜帶三臺工作站和對應(yīng)的任務(wù)操作員，分別負責雷達操作、空中管制和作戰(zhàn)指揮。這樣有限的設(shè)備和人員數(shù)量也大大限制了E-2的任務(wù)處理能力，尤其是復雜的指揮控制任務(wù)。

E-2A/B機艙內(nèi)。

為了減輕重量和阻力，E-2機身直徑小，工作人員的活動范圍非常狹窄，機艙內(nèi)的強烈噪聲和振動，也未被施以的抑制措施。

這樣較為惡劣的工作環(huán)境也導致E-2的機組人員在數(shù)小時飛行后就會疲憊不堪，執(zhí)行任務(wù)的能力顯著下降。因此E-2系列在執(zhí)行連續(xù)任務(wù)時，通常單架飛機配備2~3個機組，以便進行輪班飛行。

而機組工作的有效時間，也反過來影響到了E-2的改進空間。

由于E-2噸位不大，航程和滯空時間（距航母320千米處為4.4小時）都比較有限，但美海軍在很長時間內(nèi)都沒有考慮給E-2添加空中加油能力，原因很大就在這里：更長的單次飛行時間，雖然飛機能撐得住，但執(zhí)行任務(wù)的機組人員已經(jīng)撐不住了。

E-2C機艙內(nèi)。

后期美海軍在為E-2D添加空中加油能力的時候，一個考察與試驗的重點就是其機組人員能不能堅持8.5~9小時的飛行時間。

此外，隨著雷達和電子科技的不斷進步，E-2系列飛機的操作員也實現(xiàn)了擴充——特別是，這種擴充不僅僅是在機艙內(nèi)。

E-2后期的重要改進之一，就是利用電子設(shè)備的進步，通過玻璃化座艙和高速數(shù)據(jù)鏈，讓一名駕駛員充當?shù)谒拿僮鲉T。

同時，航母地面人員在后方進行遠程操作，充當?shù)谖?、第六，甚至第七任?wù)操作員。

E-2D配備AN/APY-9雷達，座艙也改進為玻璃座艙。

這樣的變化或許昭示著一種趨勢：未來，基于電子技術(shù)的發(fā)展，遠程化、智能化甚至無人化的預(yù)警機，將成為未來空中預(yù)警系統(tǒng)的重要組成部分，而任務(wù)操作員不在預(yù)警機上只是一個開端。

近些年來，尤其是20世紀90年代之后，新的中小型預(yù)警機不斷出現(xiàn)，E-2的賣方優(yōu)勢已經(jīng)被極大地削弱了，早期的熱銷景象已經(jīng)難以再現(xiàn)。

現(xiàn)在，全球多個國家都在發(fā)展自己的艦載預(yù)警機項目?？梢灶A(yù)見的是，E-2在研制中遭遇的問題，這些后起的項目或多或少都不能避免；但E-2的研制中，在機載雷達系統(tǒng)與飛機平臺間所達成的微妙平衡，也為后起項目提供了寶貴的經(jīng)驗。

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