【舰载预警机的早期发展】中国舰载预警机

　　人类的科学创造与发明往往最先应用到互相争斗之中，雷达的出现是人类军事技术发展过程中的革命性进步，甚至可以说雷达这种探测技术的发展是现代化战争体系的基石。 　　
　　圆圆的地球造成的问题和诱惑
　　
　　第二次世界大战爆发前，英国、德国都已经对雷达技术有所了解，英国更是首先部署了在不列颠战役中居功至伟的远程雷达预警装置。雷达技术水平随着二战的进行迅速提高，小型化为雷达在航空兵装备中的应用提供了基础，夜间轰炸机的出现是飞机和雷达最初结合的动力，虽然早期机载雷达系统的技术性能还非常有限，但是航空用夜间拦截雷达、轰炸瞄准雷达和海上搜索雷达纷纷出现。
　　机载雷达应用范围的扩大和电子技术的发展提供了预警机的技术基础，而促进预警机发展的关键是低空突袭战术的使用。地球的曲面使直射的雷达波产生了对低空目标的盲区，常规雷达往往只有在很近的距离上才可以发现低空突袭的目标。虽然早期地面警戒雷达系统采用高架天线和山地阵地的方式抬高雷达的高度，但是抬高天线的手段对探测低空目标的作用毕竟是有限的，而海上运动的舰艇更不可能找到比桅杆更高的位置来架设雷达天线。
　　
　　海军航空兵对雷达预警机的需求
　　
　　水面舰艇对空雷达的搜索距离直接与雷达天线的高度相关。虽然说雷达天线架得越高对低空目标的探测距离就越大，但是水面舰艇最高点的桅杆顶端却往往难以承受沉重的雷达天线。单纯通过在水面舰艇上寻找高处安装雷达天线是没有前途的，因此美国海军在投入二战后，为了让舰队能在大洋上有效对抗低空突袭飞机，必须寻找更有效手段来改善搜索雷达低空探测距离的缺陷。
　　航空技术的发展为海军提供了载荷更充裕的舰载飞机，二战中期美国海军舰载飞机的性能迅速提高，SB2C和TBF/TBM的装备改善了舰载机的载荷能力。为在舰载机上安装大型机载雷达提供了必要的条件。美国海军在二战末期装备的TBM-3W整体上算是临时应急的措施，而战后在AD-1攻击机基础上改进的AD-3W/4W/5W的综合性能则较为完善。能够携带大型高功率警戒雷达的舰载预警机的出现，不但实现了最初考虑的“将雷达架得比桅杆更高”的愿望，而且为航空兵在无地形参考的海上独立远程作战提供了基础保障。
　　随着飞机喷气化，舰载机的速度、高度和作战范围已出现明显变化，预警机也开始由雷达警戒向直接指挥引导方向发展。美国海军从二战末期到60年代中期的这20年里。将舰载预警机的技术由萌芽发展到相对成熟，并开始装备E-2这样在整体设计上引领方向的经典，这个期间舰载预警机的演变过程和技术进步值得后来者深思。
　　
　　集中搜索和指挥功能的最初尝试―――EA-1E
　　
　　美国海军在二战后期装备的TBM-3W虽经常被看作世界上第一种实用化的预警机，但它只是一个简单的空中雷达警戒平台，完全不具备对战斗机进行直接指挥引导和信息情报支持的能力。
　　
　　战争期间美国海军利用B-17轰炸机的机体和AN/APS-20雷达，根据“凯迪拉克”Ⅱ计划还发展了PB-1W大型岸基雷达预警机，它对美国舰载预警机的发展却有重要的作用。PB-1W使用的是与TBM-3W类似的雷达系统，其作用是在地面机场起飞配合舰载预警机的使用，发挥大型多发飞机在航程上的优势来弥补舰载预警机的缺陷。PB-1W体积和载荷远比舰载机大，所以集中了远程雷达、机上情报处理和引导系统，已能独立完成雷达搜索、通信和对战斗机指挥引导功能，成为真正的预警机。PB-IW证明了空中预警指挥系统对于海军舰队和航空兵的价值，为美国海军新的舰载预警机的技术发展进行了前期验证。
　　二战的结束缓解了美国海军在战场上的压力，也给了美国军事科研系统更充裕的时间来完善空中雷达警戒系统，有条件根据新机型的性能改善来提高预警机的功能完善性。道格拉斯公司在格鲁曼公司完成相对简陋的TBM-3W和AF-2W之后，采用性能指标较好的AD-1“空中袭击者”舰载攻击机，搭配上在已经成熟的AN/APS-20雷达基础上改进的任务系统，开发出了综合性能比TBM-3W更加完善的AD-3W舰载预警机，并在其基础上改进完成了AD-4W和AD-5W。综合性能最完善的AD-5W在越战期间投入了使用，它将机组乘员由AD-4W的3人增加到了4人以获得更好的任务系统操作能力，并随美国海军飞机编号调整将AD-5W的编号改变为EA-IE。道格拉斯公司先后生产了31架AD-3W、168架AD-4W和218架AD-5W，其中EA-IE(AD-5W)在革命性的E-1B装备之前是美国海军最重要的空中警戒平台，改称为“空中袭击者”AEW1的50架AD-4W交付英国皇家海军使用到1960年才全部退役。
　　EA-1E较大的机体空间不但能安装更完善的AN/APS-20雷达系统，而且还可以为雷达操作员提供必要的工作条件和设备，能够在完成基本的目标搜索和通信的同时引导战斗机作战。EA-1E在应用技术上已满足了现代预警机的大部分要求，在性能指标上完全超越了只作为“空基雷达”使用的TBM-3W。算得上是世界上第一种真正的舰载预警机。
　　
　　盘子的出现与空中预警系统的成熟――E-1B
　　
　　美国海军早期舰载预警机都是利用单发攻击机的机体改装设计，出现的航程短、载荷小和机体空间紧张的问题非常明显。美国海军并不是看不到这些缺陷，但是早期舰载机还不能满足装备大型雷达的要求，所以从TBM-3W到EA-1E的发展过程还没摆脱试验阶段，而双发舰载机的实用化促进了舰载预警机的性能提高。
　　EA-1E将雷达天线安装在机身下的方法与TBM-3W相同，虽然这种方式适合利用成熟的机体改装，较方便飞机的整体布置和满足雷达维护要求，但它却直接制约了预警机作为空中指挥中心的应用，这个问题到60年代初期已经成为预警机的重要缺陷。而舰载预警机雷达天线罩由腹下安装转为背负安装则改变了预警机的地位和价值。装到机身上表面主要有两个优点。一是上方的开敞空间能装更大的雷达天线，E-1B使用的大直径雷达天线罩在舰载机的机身下是无论如何都装不下的。大尺寸的天线罩和雷达天线可以提供更大的有效探测距离，而且安装在机身上方的雷达天线还消除了机身遮蔽的干扰，在技术上满足了对全高度空中目标进行探测的能力。第二是机身上方的雷达天线罩在外形设计上更加自由，良好设计的盘形天线罩在飞机飞行时可以产生有限的正升力，而机身下方的天线罩却只能在飞行中产生阻力而影响飞机的性能。
　　美国海军利用C-1双发运输机发展了新一代的E-1B舰载预警机。E-1B采用了机背雷达天线罩，为后来的E-2打下了基础。E-1B“追踪者”的原型机于1957 年3月首次试飞，在1958年投入批量生产后于1960年正式服役，起初被命名为WF-2的E-1B在1962年改名为E-IB。E-1B在美国海军航空兵中作为主力机型服役了很短的时间，包括原型机的全部生产数量也只有89架，E-1B典型的作战方式就是距离航母278千米(150海里)的距离上进行战斗巡逻，可以同时对20架左右的作战飞机进行编队指挥和截击引导，而且还可在反潜支援作战中对S-2进行目标引导以提高搜索精度。E-1B的雷达为AN/APS-20E的改进型AN/APS-82，采用了技术指标和抗干扰性能更加出色的单脉冲体制，并且在机身内为2名任务操作员提供了工作空间。E-1B采用了9.75×6.2×1.52米的大尺寸雷达天线罩，宽达5.3米的天线在固定安装的天线罩内进行360。水平旋转，大尺寸天线使AN/APS-82雷达对战斗机目标的有效探测距离增加到310千米。
　　E-1B虽然相对EA-1E有了明显提高，但在使用中仍暴露出早期任务系统的很多问题，主要是通信手段简单，没有与水面舰艇之间进行数据实时通信的能力，雷达性能和指挥控制水平仍不能满足要求。美国海军按照完善技术要求发展的舰载预警机在1956年开始发展，项目开始时间甚至比E-1B首架样机试飞时间还要早，直到E-2A在1964年开始服役才算获得了真正完善的舰载预警指挥系统。E-2在越战期间担负了超过95％的指挥引导任务，其它早期舰载预警机只担负了接近5％的辅助作战任务。由海到陆的插曲
　　预警机首先由海军发展成功后并没有很快得到美国空军认同，虽然空军利用海军预警机的设备试验改装了WB-29，但空军装备的第一种实用预警机却比海军要晚得多。美国海军在50年代初期利用C-121运输机改装了WV-1/2大型预警机，拥有4个发动机的C-121运输机为预警系统的使用带来了很大灵活性。美国空军在40年代后期虽然利用B-29轰炸机改装了WB-29预警机，但在相当长时间内却将主要的精力和资源投入在地面警戒雷达系统的建设上，直到1955年才开始装备在海军WV-2基础上改进的EC-121。EC-121采用AN/APS-70搜索雷达和AN/APS-45测高雷达组成的双雷达系统，满足三维探测的能力，后期还改装了性能提高的AN/APS-95搜索雷达和AN/APS-103测高雷达。EC-121在越战中首次投入使用，取得了非常好的成绩。并首次实践了由预警机直接引导战斗机作战的功能。
　　美国空军在预警机的发展上看起来要比海军保守和落后，但这不是美国空军的思想落后于海军，而是因为空军在预警机使用条件和工作环境上与海军机型之间存在的差异。即便是沙漠这样平坦地区的雷达背景干扰就相当于4～5级海况，而山地、丘陵和丛林的背景干扰更要明显和强烈得多，当时的雷达信号处理技术并不能非常好的解决背景杂波干扰，所以美国空军在机载预警雷达或者指挥控制系统达到基本完善之前，没有必要去大规模装备预警机，这也是现代化装备的使用必须要根据实际情况确定的明显例证。
　　
　　中国舰载预警机的应用
　　
　　马岛海战已证明海军舰队在没有预警机支持时，即使面对实力较弱的空中打击也很容易遭到巨大损失，没有预警机的舰载航空兵在战斗力上是不完整的，这是意图发展舰载航空兵的国家不能忽视的问题。
　　
　　舰载预警机的作用不再局限于为舰队提供雷达情报，而是能用来引导战斗机或舰载武器进行防御和反击，还可成为海军和其它兵种协同的节点。预警机的调度功能可以提高航空兵的战斗力和战术水平，作战飞机编队在预警机的引导下不需要再在航母附近进行盘旋编队，可以利用飞机在飞向目标的过程中编组来节约燃料。现代化空中打击力量要由战斗机掩护编队、攻击机编队和侦察，电子对抗编队组成，各编队在预警机的指挥下可以使用更加复杂的战术，编队之间不需要进行频繁的无线电通信就可以确定各自的位置，在保持无线电静默和不需要目视搜索的前提下进行复杂战术编队之间的协同。舰载机的装备数量要受到航母平台的限制，在可用规模上比陆基飞机有限，因此就必须更加集中和有效率的使用兵力。舰载预警机的大范围远程雷达搜索功能可以早期发现来袭的空中和水面目标，这就可以降低航母编队对巡逻战斗机的需要数量，还能根据目标威胁程度调度最适合的兵力在最适合的地点用最适合的战术进行拦截，并且使战斗机的防空拦截范围远远超越舰载雷达和指挥系统的工作范围，通过提高战斗机防空作战半径来抵消远程精确制导武器越来越严重的威胁。
　　现代舰载预警机包括固定翼和直升机两类。卡-31是较先进的预警直升机，但它和早期的TBM-3W及EA-IE都是在机身下方装雷达天线。如不考虑卡-31和EA-1E在机载雷达和指挥通信技术水平上的差距，应该说这几个型号的设计方法和性能缺陷都基本相同。卡-31的雷达布置方式对上半球目标的探测性能很差，而且其飞行速度、高度和航程都远不如固定翼飞机，海军编队在远洋作战中还是要采用舰载雷达探测高空目标，预警直升机能起到的作用集中在低空补盲和替代雷达警戒舰，现代化的雷达和数据处理系统并不能改变整个预警直升机平台本身的性能缺陷。利用卡-31不可能获得真正的预警机，预警直升机对中国海军来说只能作为过渡。
　　舰载预警机必须在保证技术性能的同时在舰上起飞，因此在任务装备、自动化水平和全系统结构重量上的要求远比陆基预警机高，在整机设计和任务装备的技术上都更困难。现在世界上能生产或改进陆基预警机的国家较多，但是舰载高性能预警机只有美国能生产，这也确保了美国航母的战斗力。中国的航空和电子工业现在已经在总体上掌握了大型陆基预警机的技术基础，但是目前仍然难以提供适合作为舰载预警机使用的机体平台，在预警指挥系统的小型多功能和自动化标准上尚有不足，发展高性能舰载预警机还要走漫长的道路和克服很多困难。