“登高”之變：如何“望遠”？

二戰(zhàn)時期，以不列顛空戰(zhàn)等經(jīng)典戰(zhàn)役為代表，雷達的軍事價值開始凸顯，但規(guī)避雷達探測的方法也隨之出現(xiàn)，那就是低空突防。

由于地球曲率的存在，地面雷達無法看到地平線之后。但飛起來的雷達又存在地面雜波干擾等問題，所以相當(dāng)長的一段時期，“低空突防”都是規(guī)避雷達探測的最有效突防手段。

(資料圖)

由于雷達的波束是直線射出的，只能看到地平線以上的東西，因此，由于地球曲率的存在，地平線之后的區(qū)域就成了雷達的探測盲區(qū)——這就給了敵人可乘之機。

“魔高一尺道高一丈”的解決方案就是將雷達架在飛機上，借“登高望遠”之利實現(xiàn)超越地平線的偵測能力。但新問題也隨之而來：飛機上的雷達在俯視翼下空域時，會混雜著地表反射回來的“雜波”，讓機組人員一時分不清到底是探測到了飛行目標(biāo)，還是地面雜波的干擾。

對于技術(shù)發(fā)展早期階段的雷達來說，這是無法規(guī)避的通病。

1953年，EC-121“警戒星”防空司令部（ADC）飛機（洛克希德“星座”客機）在機身上方和下方都安裝了天線罩。此時，雖然機載雷達系統(tǒng)在跟蹤中高海拔飛機方面做得很好，卻無法將下方的空中交通與地面雜波區(qū)分開。

1961年，美國海軍又推出了E-2“鷹眼”預(yù)警和控制飛機，這是一種比EC-121小得多的雙發(fā)渦槳飛機。但“鷹眼”的早期型號同樣存在嚴重的可靠性問題——雖然“鷹眼”能夠成功監(jiān)視水面，但與美空軍的EC-121一樣，它無法在陸地上空的地面雜波中探測和跟蹤目標(biāo)。

直到20年代60年代雷達技術(shù)通過不斷進步，更多地應(yīng)用了多普勒頻移現(xiàn)象，并實現(xiàn)了電子設(shè)備的小型化，預(yù)警機的雷達系統(tǒng)才終于具備了處理和區(qū)分低空飛行的飛機與地面雜波的能力。

美國空軍防空司令部的EC-121預(yù)警機，基于“星座”客機平臺改裝，在機背和機腹各布置一部雷達，與F-104A截擊機聯(lián)合編隊，擔(dān)負防空截擊任務(wù)。

AWACS之變：高度優(yōu)先、主機廠統(tǒng)籌

由此，美國空軍提出了更具雄心的預(yù)警機研制計劃。

1962年，美國戰(zhàn)術(shù)空軍司令部（TAC）與防空司令部（ADC）聯(lián)合發(fā)布了一系列針對機載預(yù)警和控制系統(tǒng)的聯(lián)合作戰(zhàn)具體要求，希望預(yù)警機能夠搜索和跟蹤大量遠程飛行目標(biāo)。

ADC的要求從防空需求出發(fā)，更傾向于對蘇聯(lián)轟炸機等目標(biāo)的探測；TAC則看重對戰(zhàn)斗機等目標(biāo)的探測能力，以及指揮己方戰(zhàn)機進行攔截、空戰(zhàn)的能力。

隨后，美國空軍系統(tǒng)司令部（AFSC）加入，最終達成了折中的聯(lián)合特定作戰(zhàn)需求（SOR）206，即“機載預(yù)警與控制系統(tǒng)”（AWACS）。

冷戰(zhàn)大幕落下后，美國開始聯(lián)合加拿大在北美建設(shè)針對蘇聯(lián)的3條雷達預(yù)警線，分別為近程預(yù)警線、跨越北美洲北部區(qū)域的加拿大中部預(yù)警線和遠程預(yù)警線。在美國防空司令部眼中，預(yù)警機就是飛起來的預(yù)警雷達，當(dāng)蘇聯(lián)轟炸機飛越北緯地區(qū)、飛往美國和加拿大領(lǐng)土?xí)r預(yù)警機能夠向北美聯(lián)合司令部盡早發(fā)出警報。

上圖為波音AWACS方案的雛形。在兩個版本的方案中，美國戰(zhàn)術(shù)空軍司令部（TAC）與防空司令部（ADC）的需求差異主要體現(xiàn)在機內(nèi)的人員戰(zhàn)位配置上。

1965年12月22日，美國空軍系統(tǒng)司令部成立AWACS項目辦公室，這標(biāo)志著AWACS項目正式誕生。

五角大樓將AWACS項目列為高度優(yōu)先的工作，對預(yù)警機實施精簡、快速的采購規(guī)則，項目管理受美國國防部長的直接監(jiān)督。根據(jù)SOR 206，預(yù)警機的總體設(shè)計、系統(tǒng)功能的集成等工作都交由機身制造商來統(tǒng)籌完成。作為總承包商的機身制造商有權(quán)決定從哪家雷達制造商采購雷達，并決定如何將雷達架在自家飛機上。

道格拉斯公司基于自家DC-8-62客機的預(yù)警機方案。

競標(biāo)之變：三進二，七進二

參與AWACS項目競標(biāo)的有波音公司、道格拉斯飛機公司（不久后的1967年與麥克唐納合并為麥道公司）、洛克希德-喬治亞公司這3家飛機制造商，給出的機身平臺分別為波音707、DC-8和C-141。

與此同時，有7家雷達供應(yīng)商表示有興趣為AWACS項目提供雷達。項目競標(biāo)就在這樣的多家競爭中啟動，并很快進入了淘汰賽，決出了決賽“選手”。

波音和麥道這兩家總承包商都選擇將雷達天線固定安裝在機身上方的圓形旋轉(zhuǎn)體上，以獲得360°的全向覆蓋。圖為麥道公司基于DC-8-62的預(yù)警機方案。

1966年9月，美國空軍航空系統(tǒng)部（ASD）將預(yù)警機的初期概念設(shè)計工作分配給了波音和道格拉斯這兩家總承包商。二者首先確定了“旋轉(zhuǎn)大盤子”（rotodome/旋轉(zhuǎn)圓頂）的構(gòu)型——此舉在初步勾勒出預(yù)警機模樣的同時，也為雷達系統(tǒng)的供應(yīng)商們?nèi)Τ隽恕翱荚嚪秶薄?/p>

而通用電氣、休斯、雷神和西屋這4家雷達系統(tǒng)制造商在1968年的“4進2”競標(biāo)中，使用低“脈沖重復(fù)頻率”（英文簡稱PRF，脈沖多普勒雷達通常有低、中、高三種不同的脈沖重復(fù)頻率）的通用電和雷神的方案被淘汰，留下了使用中、高PRF的休斯與西屋兩家。

20世紀70年代初，麥道公司基于DC-8-62方案的預(yù)警機，畫面中可見木制全尺寸模型和風(fēng)洞模型。

探索之變：從錯誤，到經(jīng)典

1970年7月，美國空軍宣布將AWACS預(yù)警機的主合同授予波音公司。

作為總承包商的波音公司隨后成立了兩個獨立工程小組分別跟進休斯和西屋公司雷達系統(tǒng)方案。這兩家雷達系統(tǒng)供應(yīng)商也分別制造了兩套系統(tǒng)，一套用于地面測試，另一套裝在波音707試驗機上進行飛行測試。經(jīng)過幾百個小時的試飛測試后，波音于1972年10月宣布這場雷達系統(tǒng)“7進1”競標(biāo)的最終贏家為西屋公司，自此項目進入系統(tǒng)集成演示階段。

1973年，波音公司AWACS進入了全面開發(fā)階段。

關(guān)于雷達天線罩安在哪這一問題，最初波音的方案是布置在垂尾上。

選定雷達制造商后，波音開始探索雷達天線罩應(yīng)該安裝在哪里。站在半個世紀后的今天，我們早已知道了最終的正確答案。但在項目之初，波音的工程師在西雅圖車間和跨音速風(fēng)洞中，圍繞著5英尺的風(fēng)洞模型不斷“打轉(zhuǎn)”，盤算著如何將雷達天線罩這個“大盤子”穩(wěn)妥地布置在波音707-320的垂尾上。

波音公司還有過將波音707改為8發(fā)版本的設(shè)想：與B-52類似，翼下4個吊艙中配備8臺發(fā)動機。

除了雷達天線罩布置方面的探索，波音還曾有過8發(fā)版707預(yù)警機的構(gòu)想。結(jié)合后來流出的模型以及設(shè)想圖來看，波音對8發(fā)版預(yù)警機的方案絕非空想，而是嚴肅地考慮、測試過的——正是經(jīng)過這樣的不斷“試錯”，從被淘汰的方案中發(fā)現(xiàn)新機會，才一步步地塑出了新一代預(yù)警機最終的樣子。

雖然麥道公司在這場競標(biāo)中失敗，但項目前期，麥道也身兼總承包商，自然少不了對“雷達天線罩放在哪”的謀劃，比如這兩款模型中雷達位置就存在很大差異。

從華盛頓大學(xué)風(fēng)洞中測試的E-3模型到首架機下線，E-3A“望樓”預(yù)警機最終并沒有安裝8臺發(fā)動機，雷達天線罩也沒有安裝在垂尾上。

初生之變：從“眼睛”到“大腦”

1977年3月，首架E-3A“望樓”預(yù)警機在俄克拉荷馬州廷克空軍基地入役，編入美國戰(zhàn)術(shù)空軍司令部第552預(yù)警機聯(lián)隊。

此時的“望樓”預(yù)警機算得上初出茅廬，但也絕不是冉冉新星——剛剛經(jīng)歷了重重質(zhì)疑以及任務(wù)角色上的重大調(diào)整，并且從最初計劃裝備的64架削減到了34架，E-3A亟需通過服役戰(zhàn)績來為預(yù)警機正名。

美國空軍訂購的34架E-3“望樓”一直生產(chǎn)到了1984年。這34架中的兩架在后來的事故中損毀，一架轉(zhuǎn)為測試機，目前美國空軍在役31架。

其中的原因很大程度上在于在20世紀70年代后，配備多枚核彈頭的蘇聯(lián)洲際彈道導(dǎo)彈已超越轟炸機，成為對美國最為致命的戰(zhàn)略威脅。隨之，美國空軍對預(yù)警機的需求和定位，從立項初期主要作為“飛行雷達”為北美的防空提供戰(zhàn)略預(yù)警支持，轉(zhuǎn)變?yōu)橐蔀榭罩凶鲬?zhàn)的重要指揮和控制中心，并開始部署在西歐地區(qū)。

執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的波音預(yù)警機角色展示。按照冷戰(zhàn)后期美國的設(shè)想，預(yù)警機將被用作機載指揮控制系統(tǒng)，用于快速反應(yīng)部署和初始戰(zhàn)術(shù)行動。該系統(tǒng)將通過預(yù)警機雷達提供改進的低空監(jiān)視，并提供移動通信，從而改善戰(zhàn)術(shù)部隊的指揮和控制情況。

當(dāng)時，根據(jù)官方軍事需求文件的定義，預(yù)警機將為北美地區(qū)的防空戰(zhàn)略提供支持，當(dāng)蘇聯(lián)轟炸機飛越北緯地區(qū)、飛往美國和加拿大領(lǐng)土?xí)r向北美防空司令部早早地發(fā)出警報。

在“鐵幕”前沿的部署

預(yù)警機裝備數(shù)量被大量削減的另一個原因，就是在當(dāng)時美國國防預(yù)算遭到削減的大背景下，不少批評人士表示預(yù)警機的防空任務(wù)已經(jīng)結(jié)束。

1971年，媒體指責(zé)五角大樓在預(yù)警機項目中浪費資源，并廣泛呼吁削減國防開支；評價“波音公司的救助計劃”（Boeing Bailout）是波音為擺脫財務(wù)困境而構(gòu)想出來的“偽需求”……

但隨后，E-3在西歐以及冷戰(zhàn)對抗前沿地區(qū)的表現(xiàn)為其贏得了來自美國政府和北約的認可，其他國家也對購買AWACS產(chǎn)生了濃厚的興趣?，F(xiàn)在，北約組織以及法國、沙特阿拉伯和英國的地區(qū)和國家都裝備有基于波音707設(shè)計的AWACS飛機，其全球機隊總數(shù)達到66架，已經(jīng)成為北約等西方空中力量的代表型號。

未來之變：超長服役期后怎么辦？

E-3服役后的表現(xiàn)證明，對于現(xiàn)代空中力量來說預(yù)警機是不可或缺的，而且往往是在空中威脅出現(xiàn)后，第一個采取行動的系統(tǒng)，也是在任務(wù)尾聲時最后一個離開的系統(tǒng)。

曾于1973至1977年間擔(dān)任E-3A預(yù)警機項目主管的美國空軍少將勞倫斯?斯坎策（Lawrence A.　Skantze）表示：

“當(dāng)美國在動蕩地區(qū)部署預(yù)警機時，表明空軍正在認真對待這一戰(zhàn)事。雖然該系統(tǒng)并沒有挑釁性，因為它沒有武器進攻能力，但能夠深入監(jiān)視空域，且不構(gòu)成威脅。”

早在1977年，斯坎策及其團隊就曾估計AWACS項目下的E-3系列預(yù)警機將繼續(xù)服役大約20或30年。而今E-3的服役年份又翻了一番，目前美空軍要求這型飛機一直服役到 2035 年左右。

當(dāng)年一度不被看好的E-3，現(xiàn)在已經(jīng)成為美空軍幾乎所有作戰(zhàn)行動的“眼睛”和戰(zhàn)斗管理者。這就是E-3作為預(yù)警機系統(tǒng)先行者所證明的價值。

而在未來的預(yù)警系統(tǒng)中，AWACS的任務(wù)還會如何變化，值得我們繼續(xù)觀察和探討。

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