凤凰周刊:大陆国产预警机台海亮相

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大陆国产预警机台海亮相

2006年07月18日 09:30 http://www.phoenixtv.com/phoenixtv/72985603326607360/20060718/845742.shtml
http://military.china.com/zh_cn/jzwq/01/11028429/20051129/12895470_8.html


大陆国产预警机台海亮相

根据中国空军的战术安排,在预警机系统中实施“高低搭配”,以空警2000作为方面作战的指挥中枢,而以空警200执行日常的巡逻和预警任务。尤其是在对台军事斗争上,空军所强调的“制电磁权”就包括了预警机的早期预警和侦察功能。特别是针对可能爆发的台海冲突中,对巡航导弹的发现能力,成为了空警 2000等战机面临的最新课题。

文 □ 特约撰稿员 伍乃夫

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网络上流传的中国空警2000预警机图片



在50到60年代期间对国民党空军所进行的拦截作战中,地面雷达是提供预警和指挥信息的唯一装备。而建国初期我国只有很少的雷达,基本都是国民党空军遗留下来的老旧型号。在1950年接收第一批前苏联援助的П-3H和П-3А米波中程雷达前,空军的地面雷达一直使用美国制式的208和406雷达。这些米波雷达的警戒引导距离只有150千米,且探测精度很差。在1957年以前的数次作战中,由于米波雷达误差大,虽然能将战斗机引导到目标附近,但是在复杂天气或夜间,战斗机飞行员依旧无法利用肉眼发现目标。1956年以前,我空海军装备的米格-15和米格-17战斗机主要依靠在雷达引导下用肉眼进行搜索和作战,但夜间战斗机及能夜间飞行的飞行员非常少,这种状况使得当时台湾国民党飞机的入侵多次得手。1955年中,人民空军出动246架次拦截窜扰的台湾飞机,仅有20次飞行员目视发现目标,但却无法对其进行有效的拦截。艰苦而极需耐心的作战使得人民空军不断努力加强雷达和电子装备,改变不利的处境。

1956年,大陆开始从苏联引进三坐标П-20雷达并装备部队。П-20雷达是有两个天线和有PRV-11测高雷达的远程预警雷达系统。一个天线为S波段,另一个天线为L波段,遭遇干扰时能够切换波段,其探测高空目标距离达300千米以上,覆盖面积比П-3雷达大得多。П-20本身只提供目标的方位和距离,而目标的高度则由PRV-11雷达测出,极大地提高了反应速度。由于这种雷达克服了米波雷达误差大的缺点,在引导战斗机接近目标时,往往能精确地引导到飞行员的目视距离内。此时,空军已开始装备装有雷达的米格-17战斗机。1956年到1957年间,我空军依靠引进的23部П-20和大量的П-3雷达,在沿台湾正面的沿海地区构成了一张具有很大纵深的雷达警戒网。不久,П-20雷达就显示了良好的作战效果。但随着国民党空军调整战术,引导效能又开始下降。国民党空军的侦察行动在1957 年受到沉重打击后,转为在没有月光的暗夜和300~500米的低空活动。П-20最远的警戒距离只有不到100千米,尤其在东南沿海省份丘陵山区地貌下, П-20的最大探测距离更只有50千米。1956年年底,这些分布在东南地区的П-20雷达网就发现了国民党飞机的低空活动情况,但只能提供一些时续时断的空情。进入1957年,国民党空军的B-17侦察机开始大肆活动。1957年全年,B-17G侦察机窜入大陆53次,我空军起飞69架次进行拦截,但全部落空。这些升空拦截的战斗机中包括1956年引进的装有截击雷达的米格-17战斗机。当年11月20日夜,一架国民党B-17G从福建惠安进入并穿过湖南的平江上空后,竟进入了缺少雷达的大陆腹地。当时大陆在腹地没有完善的雷达网,仅有少量的雷达。这架B-17G竟然西达潼关、北上太原,而空军判断该机只会在京广铁路西侧150~200千米的雷达空白区活动,致使起飞的18架次带雷达的米格-17战斗机全部扑空。在该机9小时13分钟的入侵过程中,我竟然有3小时零8分钟不知该机去向。直到这架B-17G窜到石家庄西65千米处,才被一台破旧的270雷达发现,然而数分钟后该机又消失在雷达视野外。此后直到1959年5月,我军都没能成功击落过国民党入侵飞机。地面雷达的种种不便早已显现,已直接影响到了国家安全及空军的作战能力,这种不利的局面急需改变。


预警机一直是困扰中国空军的一个重要门槛。在1969年中苏边境珍宝岛冲突时,中国就深感缺少有效的大面积侦察手段。

直到37年之后,中国空军的预警机才出现在人们的视野中。从技术上来说,这种被称为空警2000的预警机实现了中国空军的预警梦,但是中国空军“制电磁权”的技术追赶,其实才刚刚开始。



早期研发

到了60年代末期,随着我国航空工业及雷达电子设备研制水平的增强,已具备了研制空中预警机的能力。更为重要的是,60年代艰苦的夜间拦截作战中,以地面雷达为主的探测、指挥体系上所暴露出的问题急需解决,尤其是东南沿海地区的山区,存在着大量的雷达盲区,使台湾国民党飞机的窜扰频频得手。空军作战需要能够覆盖大量低空盲区的雷达预警系统已是当务之急。

1969年年末,中央军委发出了研制空中预警机的指示,决定改装一架图-4飞机为空中预警机(后被称为“空警一号”)。在图-4基础上改装是非常实际的做法,因为当时我国的大型飞机很少,可选用的机型只有伊尔-18、三叉戟、波音707、子爵、图104、图-4等,而机械状况比较好且能加工零部件的只有图-4,因此,采用图-4作预警机平台也完全合乎情理。但在改装的过程中也遇到了较多的困难,首先遇见的问题是机身上携带7米直径的雷达罩后,重量增加5吨,飞行阻力增大30%,以致原先的四台АЩ-73ТК发动机功率不足。为此,决定换装已经国产化了的涡桨-6发动机,当时也只有这一款发动机能满足要求。由于АЩ-73ТК风冷活塞发动机短舱小,根本装不下长大的涡桨-6,因此需要在活塞发动机舱前加装一段过度舱段与原发动机舱连接。制造和安装这个舱段时,由于没有型架保证精度,技术工人们把木匠拉线和水平仪等家什用于测量安装焊接位置,结果不仅精度非常好,而且只用了一个月时间就顺利完成。

虽然顺利改装了发动机舱,但是加长了的发动机向前伸出达2.3米,影响了飞机的安定性和操纵性。最后采用加大平尾面积,在平尾两端加装端板,同时增加腹鳍和加大背鳍来保证安定性。改装最主要的部分是雷达和机载系统。为装下这些系统,拆除了飞机上原有的“钴”雷达和所有炮塔。在机背上加装了直径7米、厚度为1.2米的玻璃钢雷达罩。由于原型机体没有相应的承力结构用于安装雷达罩支架,普通框架又承受不了雷达罩在飞行中产生的应力,因此在图-4的机身内加装了承力框架,然后再把雷达罩架安装在这些承力结构件上。


“空警一号”的主要分系统包括警戒雷达系统、数据处理系统、数据显示和控制系统、敌我识别系统、通信和数据传输系统、导航和引导系统及电子对抗系统。然而,实质上“空警一号”只是将雷达站移到空中,拓展探测范围和减小盲区,性能与50年代早期的预警机相当,在指挥引导能力上还较为有限,与真正意义上的现代预警机还有较大的差距。根据已经公开的资料,“空警一号”对低空目标的探测面积已相当于40个П-3地面雷达站,这对改善当时的我国防空能力还是非常有实用价值的。

1971年6月10日,“空警一号”开始首次试飞,随后进入试飞阶段。但在试飞过程中发现很多问题。首先,在起飞过程中飞机跑偏,飞行员极力控制飞机,才使其沿跑道中线扭秧歌一样地滑跑起飞和降落,升空后也有偏航滚转的趋势,飞行员在数小时的飞行中时刻要用力蹬舵。后来经过测试,发现是发动机功率加大后,螺旋桨侧洗流打在垂尾上造成的偏航力矩所致。图-4原装的АЩ-73ТК活塞发动机是右旋,而涡桨-6是左旋,原设计对右旋的气动力矩补偿措施全部失效,造成飞机左偏右倾。中国技术人员解决这个看来很棘手的问题却只需一把扳手,将左右发动机油门推杆调整成固定8度,造成左右推力不同来补偿这个偏航力矩。

试飞中出现的另一个问题却没有如此简单。由于位于垂尾前方的雷达罩厚度大且边缘钝,飞行中罩后气流产生分离引起紊流,作用在垂尾上产生振颤。振颤不仅容易使空勤人员感觉疲劳,也容易使飞机结构疲劳。从1972年9月开始,设计组开始着手排除振颤。采取的手段是在天线架上安装船形整流罩,并在垂尾上加装动力吸振器。经过反复试验,证明这些手段是有效的,成功地将振颤遏止在允许范围内。

“空警一号”全部改装完成后,进行了几百小时的飞行测试。中高空模拟目标是轰-6轰炸机,海上低空目标用安-24运输机模拟。“空警一号”对轰-6的探测距离能够达到300~500千米,对海上低空飞行的安-24探测距离达250千米。 “空警一号”也针对海上舰船进行了试验,探测大型猎潜艇一类目标的距离达300千米。虽然当时“空警一号”采用的全是电子管系统,连指挥计算机都是电子管晶体管混合电路,但在探测距离上却丝毫不逊色于国外同时代的先进预警机。“空警一号”落后在雷达数据处理和信息传送环节上。由于缺乏实用的人机界面,不得不依靠手工标图和语音通信传报空情,特别是对海面低空目标的探测能力非常差。在经过近5年的飞行试飞后,“空警一号”终因性能无法满足需要而在1979年停止了研制工作。


中国预警机的研制最早是从20世纪60年代开始的。去过航空博物馆的人都会记得一架“顶着大盘子”的图4飞机,这是中国最早研制预警机的开始。

1967年,利用图4飞机加装“843”测高雷达,编号为28065的图4飞机被称为“空警一号”。“空警一号”飞行高度2000米:中型目标高度 1500米,控测距离220公里;目标高度1000米,探测距离208公里;目标高度500米,控测距离200公里。小型目标高度10000米,探测距离 269公里。

尽管从这些参数上看,“空警一号”达到了当时世界中等预警水平,但是“空警一号”也有技术上的弱项。“843”雷达在探测中、高空目标和在水面、沙漠上空使用时,效果尚好。但在探测低空目标时,受地面杂波影响,效果非常不理想。另一方面,空军是林彪掌握的重要武装,在“9・13”事件之后空军全面整顿,其装备开发也因为政治问题受到一定的影响,研制工作于1971年9月终止。

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中国空军第一架预警机“空警一号”



预警机成为“争气机”

在1971年到1997年的20余年中,中国处在一个没有预警机的真空状态。1996年台海危机后,中国空军曾经购买了8套英国猎迷公司的搜水 2000MS机载雷达,并且装在运8特种飞机上,填补临时的海上侦察空白。这批飞机常常可以在东海跟踪日机,并且在中俄和平使命2005演习中,实现了以数据链向水下潜艇和水面驱逐舰发布目标信息,引导鹰击82潜艇导弹和鹰击83舰舰导弹顺利摧毁了靶舰。

进入20世纪90年代后,预警机再度被提上研制日程。1997年,从巴黎航空展传出消息,按照中国与以色列达成的协议,当时中国曾经从俄罗斯购入伊尔76大型运输机,并且交给以色列安装费尔康相控阵雷达,首批为4架,单机价值约2.5亿美元。这个型号在国际上被称为A50I预警机。

在1993年法国巴黎举行的第40届航展上,以色列首次展出了为智利空军研制的预警机,引起了我有关方面的注意。该机上安装的是具有世界先进水平的“费尔康”相控阵雷达系统,而不是一般预警机上所采用的多普勒雷达(这也是相控阵预警雷达第一次装机)。机上装有 3个L波段相控阵天线,呈三角形装在不旋转的圆形天线罩内,以提供360度的覆盖和超过400千米的作用距离,专门的高速信息处理和降噪软件可使该机具有某些发现隐身飞机或巡航导弹的潜力。“费尔康”系统包括电子对抗组件(以保护飞机免受攻击)和电子情报侦察(以对敌电子辐射源进行定位和识别)等,其作用与北约和英美的E-3预警机相似。“费尔康”预警机能同时跟踪多达100个目标并引导20架战斗机作战(人工方式),机上还有电子自卫系统,防止自己被跟踪。“费尔康”预警机性能优越,可提供360度全向覆盖,能够全方位搜索和监视陆地、水面及空中目标。在巡航高度值勤时,对大型高空目标的有效探测半径可达670千米,对中型目标为445千米,对低空小型目标为370千米,对超低空小目标的探测距离在180千米以上。敌我识别系统在一次扫瞄中能询问200 个以上装有应答机的空中、海上或陆上目标,获取己方军队的展开情况,向空中指挥员显示完整的陆海空军态势。因此,“费尔康”预警机既是一架侦察机,又是一个在高空游弋的雷达站,还是一个功能强大的空中指挥所。“费尔康”雷达系统不仅能大幅度提升空军的信息战能力,增大己方的预警时间,而且能极大威胁敌方空军的超低空突击能力.

据外媒报道,中国在详细了解了“费尔康”系统的性能后,认为其性能完全可以满足中国军队对预警机的要求,并且以色列也极力希望向海外市场进行销售,以扩大其在国际军火市场的影响力。在这种有利的外部条件下,中国开始与以色列进行接触,双方开始对“费尔康”系统的引进问题进行谈判。由于中国在90年代初期就已开始引进俄制伊尔-76运输机,对该机的使用及维护方面已经具备了较强的适应能力,因此提出了在伊尔-76运输机上加装“费尔康”系统的方案。经过数年的艰苦谈判,1998年,中国与以色列签订了一份4架预警机的合同,由中国提供4架伊尔-76运输机,以方负责在其上加装“费尔康”雷达系统,合同总值近10亿美元,平均每架近2.5亿。国外称这种预警机为A-50I。据称,A-50I原定在2001年交付第一批2架,2003年交付最后2架。可是,就在第一批机即将交付时,美国出面蓄意阻挠,以向中国出售这种高技术装备会打破亚太地区的力量平衡为由,向以色列施加了强大的政治压力,最终迫使以色列在2000年取消了合同,使中国本想在21世纪初装备预警机的计划再一次搁置。



首架伊尔76如期抵达以色列并且安装雷达,以俄罗斯民用编号进行了测试。但是之后这个协议遭到了美国方面的阻挠,美方担心中国将预警机用于台海冲突,可能会对美国战机构成威胁,于是阿拉斯加州共和党籍联邦众议员卡拉汉扬言如果以色列不取消这项军售,美国国会将考虑把对以色列的军事援助削减2.5亿美元,作为惩罚手段。因此,2000年7月以色列总理巴拉克致函中国国家主席江泽民,就此表达他的深挚歉意。

2000年,中国航空系统内部传达精神时指出,预警机研制已经成为严肃的政治问题。中央领导要求“自己研制为主,不惜一切代价!搞出自己的争气机!”

被提到“争气机”的高度,除了预警机之外,在中国军事研制历史上只有原子弹和核潜艇项目出现过。实际上在以色列对华销售预警机的项目出现问题的同时,中国空军就开始考虑通过其他途径来获取预警机,其中包括向俄罗斯租借4架A50U预警机。

但是后来,这项外界传得纷纷扬扬的租借计划根本没有进入讨论阶段。因为中国空军在评估之后认为A50U的技术指标过于落后,尤其是在对地和对海这两个关键指标上比较落后,不但有强烈噪音和超高频辐,其使用的雷达也只是3坐标脉冲多普勒雷达。更重要的是,通过对苏27SK的使用和改进,中国空军认识到俄罗斯在电子技术方面存在着一定的瓶颈,而这个时期,中国的预警机自行研制和生产计划就已经开始了。

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美国E-3C预警机内的雷达系统操作控制台,采用了先进的人机界面,有利于提高操作人员的工作效率

横向比较

在A50I计划告吹3年之后,空警2000的出现,着实让关心中国的海外军事观察家感到兴奋。空警2000的载机是中国空军从俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯采购的伊尔76飞机,采用了盘式雷达天线。

据悉,空警2000的雷达天线并不像美俄预警机一样是旋转的,相反它是固定不动的。这印证了空警2000采用的是技术领先的固态有源相控阵雷达,由于它只需以电子扫描进行俯仰和方位探测,所以不需要再采用落后的机械扫描旋转天线。

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中国旋转雷达罩式预警机

在以色列取消对华预警机合作的合同之前,电子部十四所就已经开始了预警机的雷达研制,从空警2000的报道判断,其中的固态有源相控阵雷达、显控台、软件、砷化镓微波单片集成电路、高速数据处理电脑、数据总线和接口装置等皆为中国设计和生产。有消息说,中国专家已有效解决了天线引臻机射共振,组件加工的精度,以及快速处理大量信息的处理器等一系列问题。

而空警2000的技术指标,应当高于A50U的技术指标,即对低空战斗机探测目标探测距离超过350公里,对于高空大型目标的探测距离可达600公里左右,能够同时指挥100个以上的战机和舰艇单位,同时处理300个目标,但是空警2000的技术不会高于改装后的E3和美军正在研制的MC2A即 E10预警机,其主要缺点是在指挥能力和信息整合能力上,因为E10不但能够同时处理1000~1500个目标信息,而且能够将来自侦察与通信卫星,各级地面或水面指挥控制中心,侦察机和预警机的信息进行整合分类。

但是许多媒体判断,空警2000的机腹处也有一个很显著的雷达天线包,主要用于对地侦察,是世界第一款“空地并重”的“空地双优型预警机”,它将美国的E3对空预警和E8对地侦察的双重功能融于一身,具备了一定的美国E10预警机的能力。

其实除了空警2000之外,在中国的网络上,还出现了另外两种型号的预警机。一种是在陕西阎良的中国试飞院机场被拍到的带有平衡木雷达系统的运8飞机,而另一种则是使用了盘式雷达的运8飞机。从顺序来看,平衡木的运8飞机很可能就是被海外媒体称为空警200的预警机。据媒体报道,由电子部第38所研制的空警200预警机,其主要的技术发展是使用了合成孔径雷达。这种雷达对地面杂波下的目标探测能力有很大的提高,美军E10飞机也是以这种雷达作为主要的探测手段。在中国,合成孔径雷达已经出现在1990年代曝光的图154电子战飞机上,据说已经有数架图154电子战飞机装备在南京军区和北京军区。

两岸预警机台海对峙成局

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美国空军装备的E-3C是目前世界上性能最先进的预警机


在21世纪中国的防务政策中,预警机成为了一个重要的环节。这是根据中央军委要求加快机械化和信息化建设的决定进行的,电子战飞机和预警机是空军信息化建设的首要任务。因此各个空军和航空系统的研究所都有一套自己的研制方案,这就造成了至少3个型号的预警机投入测试的状况。

但是预警机的装备确实是如期进行的。除了2004年开始在中国网络上透露出来的预警机全装备带编号的测试图片以外,根据《中国航空报》的报道,中国国防科工委主任、党组书记张云川在2006年4月17日庆祝中国航空工业创建55周年的讲话中提到,进入新世纪以来,“高新工程型号研制取得丰硕成果,歼 10飞机、歼11飞机、空警2000、空警200预警机等成功交付部队,使我国具备了自主研制第三代歼击机和先进预警机的能力。”这是见诸官方媒体最公开的一次透露中国预警机服役的信息,从日期上来看要比西方媒体所猜测的2007年早。而胡锦涛日前接见空军士官的新闻,也被部分媒体研判为,是为了空警 2000预警机而去。

海外媒体颇感疑问的是,中国在同一时间怎么研制两种预警机呢?对海外媒体报道的预警机是否存在,我们无法证实,但笔者有一些个人分析:以伊尔-76改装的大型预警机可能是为我国空军研制的,作为我国对空防御的重要组成部分,将是我军装备的重点机型,但其生产复杂,采购、使用、维护费用都很高,因此即使该机存在,装备的数量也不会太多。而由运-8改装的中型预警机可作为大型预警机的补充,形成“高低搭配”,而且在生产、采购、使用费用上,中型预警机要少很多,适合大量装备。特别是其载机为完全的国产机,较伊尔-76在使用、维护方面更具有优势。此外,笔者估计外媒报道的这种以运8改装的中型预警机还可能用于对外出口。预警机是一种研制难度很大的高技术武器系统,像英、法两国都因研制难度太大而中止了本国研制计划,而改为从美国购买。我国如果具备了这种高技术航空装备的出口能力,不仅可以提高我国在国际上的大国地位,还可增强我国武器在国际市场的影响力。

从公开资料看,空警2000目前仅有2架在南京军区服役,而媒体所报道的首批4架仍然没有公开露面。根据中国空军的战术安排,在预警机系统中实施 “高低搭配”,以空警2000作为方面作战的指挥中枢,而以空警200执行日常的巡逻和预警任务。尤其是在对台军事斗争上,空军所强调的“制电磁权”就包括了预警机的早期预警和侦察功能。特别是针对可能爆发的台海冲突中,对巡航导弹的发现能力,成为了空警2000等战机面临的最新课题。尤其是要实现不间断的台海侦察能力,必须要有8架预警机。在空警2000投入现役的时候,台海对岸的E2K预警机也即将成军。两岸在电磁对抗竞争中,又上了一个新的台阶。

来源:凤凰周刊2006年第16期(总221期)
 
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