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講武談兵|超越“鷹眼”:后發(fā)國(guó)家如何研發(fā)艦載預(yù)警機(jī)
固定翼艦載預(yù)警機(jī)是航母的戰(zhàn)力倍增器,中國(guó)擁有航母后,是否會(huì)研制這種特種飛機(jī)一直是外界關(guān)注的重點(diǎn)。
在世界航空工業(yè)領(lǐng)域,有一些特殊用途的機(jī)型只有某些國(guó)家才有能力研發(fā)和生產(chǎn)。比如,固定翼艦載預(yù)警機(jī)很長(zhǎng)一段時(shí)間是美國(guó)一家獨(dú)大、壟斷的局面。即便是法國(guó)這樣的航空強(qiáng)國(guó),在為“戴高樂(lè)”號(hào)航母選擇固定翼艦載預(yù)警機(jī)時(shí),也只能向美國(guó)求購(gòu)E-2C“鷹眼”。那么,對(duì)于后發(fā)國(guó)家來(lái)說(shuō),如何研發(fā)和裝備本國(guó)的固定翼艦載預(yù)警機(jī)?這的確是一個(gè)值得我們思考的話題。

固定翼艦載預(yù)警機(jī)是航母的戰(zhàn)力倍增器。
美國(guó)與英國(guó):先行者的步伐
美國(guó)是世界上第一個(gè)研發(fā)并裝備固定翼艦載預(yù)警機(jī)的國(guó)家,其發(fā)展道路對(duì)于后來(lái)者國(guó)家都有著一定的借鑒意義。早在二戰(zhàn)末期至戰(zhàn)后初期,美國(guó)海軍就嘗試在TBM-3型艦載魚雷攻擊機(jī)的機(jī)腹彈艙內(nèi)加裝AN/APS-20型S波段預(yù)警雷達(dá),研制成功了世界上第一種固定翼艦載預(yù)警機(jī)——TBM-3W。該機(jī)除了一名飛行員,只能搭載一名雷達(dá)操作員。后來(lái),美國(guó)又研發(fā)了改進(jìn)型號(hào)TBM-3W2,增加了一名雷達(dá)操作員。
TBM-3W/W2固定翼艦載預(yù)警機(jī)的出現(xiàn),大大提升了美國(guó)海軍航母對(duì)空中和海上目標(biāo)的探測(cè)能力。雖然該機(jī)只是起到了“空中雷達(dá)站”的作用,卻在相當(dāng)程度上改變了美國(guó)海軍的海上作戰(zhàn)模式。不過(guò),該機(jī)所采用的TBM-3型艦載魚雷攻擊機(jī)平臺(tái)性能已經(jīng)較為落后。于是,美國(guó)海軍以戰(zhàn)后裝備的新一代AD“天襲者”攻擊機(jī)為基礎(chǔ),研制并裝備了AD-3W/AD-4W/AD-5W/EA-1E等數(shù)百架固定翼艦載預(yù)警機(jī),還出口到英國(guó)和法國(guó)。
而且,英國(guó)在上世紀(jì)50年代末期也自主研發(fā)了“塘鵝”AEW.3型固定翼艦載預(yù)警機(jī),同樣使用美制AN/APS-20型S波段預(yù)警雷達(dá)。由此,英國(guó)成為截至目前除了美國(guó)之外第二個(gè)自主研發(fā)艦載預(yù)警機(jī)的國(guó)家。

二戰(zhàn)末期為了對(duì)付日本“神風(fēng)”自殺式飛機(jī),美軍在艦載攻擊機(jī)基礎(chǔ)上研制了早期預(yù)警機(jī)。
TBM-3W/W2和AD系列固定翼艦載預(yù)警機(jī)由于采用攻擊機(jī)平臺(tái),不僅機(jī)體空間小,雷達(dá)也只能安裝在機(jī)腹位置,對(duì)空探測(cè)范圍有很大局限。而且,AN/APS-20型S波段預(yù)警雷達(dá)的性能也已經(jīng)顯得落后了。所以,美國(guó)海軍在1954年與格魯曼公司簽訂合同,全新研發(fā)第二代固定翼艦載預(yù)警機(jī),這就是E-1“跟蹤者”。
應(yīng)該說(shuō),E-1“跟蹤者”的出現(xiàn),在相當(dāng)程度上奠定了后來(lái)固定翼艦載預(yù)警機(jī)的成功設(shè)計(jì)模式:采用中型多用途平臺(tái),上單翼布局,雙發(fā)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),圓盤流線型雷達(dá)罩安裝在機(jī)身上方。而且,E-1“跟蹤者”固定翼艦載預(yù)警機(jī)裝備了性能更先進(jìn)的AN/APS-82搜索雷達(dá)。更重要的是,該機(jī)雖然還是搭載2名雷達(dá)操作員,卻已經(jīng)具備了有限的引導(dǎo)友機(jī)作戰(zhàn)的能力,而不再只是純粹的“空中雷達(dá)站”。
不過(guò),E-1“跟蹤者”固定翼艦載預(yù)警機(jī)的指揮能力以及與其他海上、空中平臺(tái)的數(shù)據(jù)通訊能力還是不能滿足美國(guó)海軍的要求。特別是在美國(guó)海軍提出一體化的海上戰(zhàn)術(shù)諸元系統(tǒng)后,E-1“跟蹤者”固定翼艦載預(yù)警機(jī)無(wú)法很好地融合在其中。于是,美國(guó)海軍迫不及待地在1956年與格魯曼公司簽訂了研發(fā)下一代固定翼艦載預(yù)警機(jī)的合同,這就是如今我們所最為熟悉的一代經(jīng)典——E-2“鷹眼”。

E-1預(yù)警機(jī)背上安裝了大尺寸雷達(dá)。
與之前幾型固定翼艦載預(yù)警機(jī)不同的是,E-2“鷹眼”沒(méi)有直接采用現(xiàn)有的飛行平臺(tái),而是針對(duì)航母作戰(zhàn)使用要求專門研發(fā)一型全新的飛行平臺(tái)。所以,格魯曼公司要從頭開始研制一種全新的中型飛行平臺(tái),相對(duì)來(lái)說(shuō)時(shí)間要長(zhǎng)一些:從1956年簽訂合同,到1965年正式裝備美國(guó)海軍。
E-2“鷹眼”固定翼艦載預(yù)警機(jī)服役后,很快就被投入到越南戰(zhàn)場(chǎng)上。通過(guò)越南戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)于該機(jī)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用,包括引導(dǎo)本方艦載攻擊機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)與北越空軍戰(zhàn)機(jī)交戰(zhàn)以及打擊地面/海上目標(biāo),美國(guó)海軍積累了關(guān)于固定翼艦載預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)使用的大量寶貴經(jīng)驗(yàn),并將其應(yīng)用在E-2“鷹眼”固定翼艦載預(yù)警機(jī)的后續(xù)改進(jìn)發(fā)展中。所以,我們可以看到,E-2“鷹眼”固定翼艦載預(yù)警機(jī)從1965年服役至今,在55年的發(fā)展生涯中衍生出了A、B、C、D等四個(gè)主要型號(hào)以及多個(gè)出口型號(hào),性能水平始終隨時(shí)代發(fā)展而保持在前列。除了美國(guó)海軍,該機(jī)還出口到多個(gè)國(guó)家和地區(qū),成為目前世界上裝備數(shù)量最多的預(yù)警機(jī)。

E-2D預(yù)警機(jī)具備空中受油能力,可提升滯空時(shí)間。
蘇聯(lián):功虧一簣的追趕者
雖然美國(guó)在固定翼艦載預(yù)警機(jī)發(fā)展上“一騎絕塵”,在他的身后卻一直有一個(gè)緊追不舍的追趕者,這就是美國(guó)的死對(duì)頭:蘇聯(lián)。
上世紀(jì)70年代,蘇聯(lián)海軍在美國(guó)開始建造排水量9萬(wàn)噸級(jí)的“尼米茲”號(hào)核動(dòng)力航母之后,也提出了要建造同級(jí)別的核動(dòng)力航母,這就是代號(hào)為“鷹”的1160型航母計(jì)劃。該型核動(dòng)力航母的設(shè)計(jì)排水量高達(dá)8.5萬(wàn)噸,裝備3臺(tái)蒸汽彈射器。那么,蘇聯(lián)海軍也就需要為其配套研制各型艦載機(jī),其中就包括固定翼艦載預(yù)警機(jī)。
看到了蘇聯(lián)海軍的這一潛在需求,別里耶夫設(shè)計(jì)局主動(dòng)出擊,率先在上世紀(jì)70年代初啟動(dòng)了P-42系列多用途中型艦載機(jī)平臺(tái)的設(shè)計(jì)工作。根據(jù)別里耶夫設(shè)計(jì)局的設(shè)想,這種總體布局酷似美國(guó)S-3反潛機(jī)的P-42系列多用途中型艦載機(jī)平臺(tái),衍生型號(hào)包括:反潛巡邏機(jī)、空中加油機(jī)、搜索/救援機(jī)、通用運(yùn)輸機(jī)以及最為重要的預(yù)警指揮機(jī)。但由于1160型航母計(jì)劃在1975年被時(shí)任蘇共中央政治局委員、蘇聯(lián)國(guó)防部長(zhǎng)的烏斯季諾夫“一票否決”,P-42項(xiàng)目也就無(wú)果而終。
后來(lái),烏斯季諾夫在1984年去世,蘇聯(lián)航母發(fā)展道路上的主要反對(duì)者不復(fù)存在。于是,蘇聯(lián)海軍在1984年授權(quán)北方設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)1143.7型核動(dòng)力航母。該計(jì)劃進(jìn)展可謂神速,到了1988年,首艦“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)就在黑海尼古拉耶夫造船廠開工建造。與此同時(shí),配套各型艦載機(jī)的研制工作也全面展開。其中,被賦予眾望的固定翼艦載預(yù)警機(jī)項(xiàng)目由安東諾夫和雅科夫列夫兩大設(shè)計(jì)局競(jìng)標(biāo)。

安-71預(yù)警機(jī)的雷達(dá)安裝在垂尾上,非常少見。
這里筆者要指出的是,安東諾夫設(shè)計(jì)局當(dāng)時(shí)提出的固定翼艦載預(yù)警機(jī)型號(hào)并不是如今“以訛傳訛”的安-71,而是安-75。安-71最初是為蘇聯(lián)空軍前線航空兵研制的噴氣式中型預(yù)警機(jī),要求部署在前沿機(jī)場(chǎng),擔(dān)負(fù)前線空中預(yù)警、監(jiān)視以及指揮任務(wù),所以才會(huì)采用安-72短距起飛運(yùn)輸機(jī)平臺(tái)。后來(lái),當(dāng)蘇聯(lián)海軍提出固定翼艦載預(yù)警機(jī)的裝備需求時(shí),安東諾夫設(shè)計(jì)局便想到在安-71的基礎(chǔ)上研制艦載型安-75。但是,從陸基預(yù)警機(jī)到艦載預(yù)警機(jī),其改進(jìn)難度很大,包括發(fā)動(dòng)機(jī)位置的調(diào)整。所以,安東諾夫設(shè)計(jì)局的安-75最后還是敗給了雅科夫列夫設(shè)計(jì)局的雅克-44E。
雅克-44E固定翼艦載預(yù)警機(jī)的總體布局在一定程度上參考了美國(guó)E-2“鷹眼”,但是在具體細(xì)節(jié)上充分顯示了雅科夫列夫設(shè)計(jì)局的獨(dú)特風(fēng)格。比如,雅克-44E的外形尺寸和最大飛行重量都要超過(guò)E-2“鷹眼”。而且,雅克-44E裝備2臺(tái)在當(dāng)時(shí)頗為先進(jìn)的槳扇發(fā)動(dòng)機(jī),在體積與E-2“鷹眼”的T56-A-425渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)那闆r下,額定功率高達(dá)后者的2.5倍之多。所以,即便不使用彈射器,雅克-44E也能夠在“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)這樣的滑躍甲板航母上起飛。此外,雅克-44E的主翼是向上折疊的,而且?guī)в幸砑庑∫碓O(shè)計(jì),而E-2“鷹眼”的主翼是向后折疊的,沒(méi)有翼尖小翼。最有意思的在于,雅克-44E支撐雷達(dá)罩的單臂翼梁還是可升降式的,能夠有效降低飛機(jī)高度。所以,對(duì)于很多媒體將雅克-44E稱作“鷹眼斯基”的說(shuō)法,筆者并不贊同。
蘇聯(lián)解體后,俄羅斯海軍無(wú)力繼承如此龐大的蘇聯(lián)海軍遺產(chǎn),航母最后只留下了“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)一艘,自然也沒(méi)有能力繼續(xù)完成雅克-44E固定翼艦載預(yù)警機(jī)的研發(fā)工作以及裝備采購(gòu)。所以,在內(nèi)外皆無(wú)人支持的情況下,雅科夫列夫設(shè)計(jì)局最終在1995年徹底凍結(jié)了雅克-44E固定翼艦載預(yù)警機(jī)項(xiàng)目。之后,俄羅斯海軍只能依靠卡-31預(yù)警直升機(jī)來(lái)?yè)?dān)負(fù)航母編隊(duì)空中預(yù)警任務(wù)。

“雅克”-44預(yù)警機(jī)全尺寸模型。
后來(lái)者:可借鑒通用化之路
如今,希望在固定翼艦載預(yù)警機(jī)領(lǐng)域有所建樹的國(guó)家,也是在大型航母建造發(fā)展上取得巨大成就的國(guó)家。作為后來(lái)者,美國(guó)與蘇聯(lián)固定翼艦載預(yù)警機(jī)的發(fā)展之路會(huì)帶來(lái)很有價(jià)值的啟示和借鑒。
首先,后來(lái)者國(guó)家想要研發(fā)一型像E-2“鷹眼”那樣長(zhǎng)壽且改進(jìn)潛力巨大的固定翼艦載預(yù)警機(jī),就必須以全新的飛行平臺(tái)為基礎(chǔ),而不是選用現(xiàn)有成熟的陸基飛行平臺(tái)。當(dāng)然,考慮到航母艦載機(jī)所需的裝備規(guī)模,后來(lái)者國(guó)家肯定不會(huì)像美國(guó)海軍裝備那么多——僅E-2C一個(gè)型號(hào),美國(guó)海軍就訂購(gòu)了多達(dá)166架。

中國(guó)已經(jīng)研制了多款空中預(yù)警機(jī),為研制艦載預(yù)警機(jī)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。圖為珠海航展展示的空警-500預(yù)警機(jī)。圖片來(lái)源:謝瑞強(qiáng) 圖
所以,如何在新研發(fā)平臺(tái)的同時(shí),盡可能通過(guò)提升產(chǎn)量降低成本,將是后來(lái)者國(guó)家必須要考慮的因素之一。筆者認(rèn)為,可以采取的辦法包括:發(fā)展出空軍型,由空軍采購(gòu)增加產(chǎn)量;或者像別里耶夫P-42那樣利用這型通用平臺(tái)發(fā)展出反潛巡邏機(jī)、空中加油機(jī)、搜索/救援機(jī)、通用運(yùn)輸機(jī)等型號(hào)。
其次,E-2“鷹眼”和雅克-44E兩者相比,筆者更傾向于參考后者的設(shè)計(jì)布局。借助于功率更大的發(fā)動(dòng)機(jī),雅克-44E可以加長(zhǎng)機(jī)身以增加內(nèi)部空間,布置更多的設(shè)備和人員,而且實(shí)用升限更高、飛行速度更快。特別是該機(jī)具備無(wú)彈射滑躍起飛的這一特殊能力,除了可以部署在后來(lái)者國(guó)家的新一代大型彈射航母之外,之前的滑躍航母也能搭載實(shí)用。
最后,利用后發(fā)優(yōu)勢(shì),后來(lái)者國(guó)家可以在新型固定翼艦載預(yù)警機(jī)上裝備最先進(jìn)的固定式三面陣有源相控陣?yán)走_(dá),或者機(jī)械旋轉(zhuǎn)雙面陣雙波段有源相控陣?yán)走_(dá),從而全面超越美國(guó)海軍最新的E-2D“先進(jìn)鷹眼”。





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