什么是预警机?
预警机又称空中指挥预警机,是装备远程警戒雷达,用于搜索和监视空中或海上目标,指挥和引导本机执行作战任务的飞机。大多数预警机的一个显著特点是,飞机背部有一个很大的“蘑菇”,就是预警雷达的天线罩。目前世界上拥有预警机的主要国家和型号有:美国装备E-2A、B、C和2000“鹰眼”预警机,E-3“瞭望塔”预警机和E-8远程雷达侦察机,俄罗斯装备A-50预警机和Tu -126预警机,英国装备“猎迷”-MK,以色列装备先进的“法尔考”预警机...预警机自诞生以来,在多次高技术局部战争中战功卓著,受到许多国家的青睐。?
发展历史
二战后期,美国海军根据太平洋空战的经验教训,为了及时利用舰载雷达盲区发现逼近舰队的敌机,尝试在飞机上安装警戒雷达,利用飞机的飞行高度缩小雷达盲区,扩大探测距离。于是它把当时最先进的雷达搬进了一架小型TBM-3W飞机,改装成了世界上第一架空中预警机试验机AD-3W“复仇者”,于65438+年发射。后来美英又研制试验了几种预警机,但由于雷达功能单一,下视能力差,目标分辨率差,不能满足实际使用的要求。
20世纪50年代,美国继续发展预警机,将新雷达安装在C-1A小型运输机上,改装成XTF-1W预警机,并在1956 12 17之前进行了首次试飞。后来又进行了改进,配备了新的电子设备。E-1B是世界上第一款实用预警机。初步具备了探测海空目标、识别敌方、引导己方飞机攻击敌方目标的能力。其雷达探测距离为200公里,可同时引导己方20-30架飞机进行攻击。而E-1B机载雷达的分辨率不是很强,雷达数据无法传输到航母的指挥中心,引导能力有限。如果一艘航母搭载60-90架飞机,需要2-4架预警机同时引导,否则容易形成混乱。
上世纪70年代,随着脉冲多普勒雷达技术和机载动目标显示技术的发展,预警机具备了良好的对陆、对海俯视能力。随着三坐标雷达(可以同时测量目标的方位、距离和高度)和计算机的应用,预警机的功能已经从警戒发展到同时指挥引导多个目标。于是新一代预警机诞生了,以美国海军的E-2C鹰眼和美国空军的E-3A瞭望塔为代表。现代预警机实际上是一种机载雷达站和指挥中心,因此也被称为“机载预警与控制系统”飞机。E-2C可以探测和识别480公里外敌机的威胁。它可以同时自动连续跟踪至少250个目标,也可以指挥引导自己的飞机拦截30个威胁最大的目标。E-3A可探测最远370公里的低空目标,同时跟踪约600批目标,引导拦截约100批目标。预警机可以提高己方战机60%以上的效率,因此在现代战争中发挥着极其重要的作用。
1982年4月,英国与阿根廷的马尔维纳斯战争中,英国舰队没有配备预警机,无法及时发现低空驶来的阿根廷飞机,损失惨重。同年6月以色列入侵黎巴嫩,以色列空军使用E-2C预警机引导己方飞机,攻击了叙军在贝卡谷地的防空导弹阵地,并进行了空战。结果,叙军19导弹连被摧毁,约80个被击落,以色列无一损失。在1911的海湾战争中,E-2C和E-3A预警机为美军领导的多国部队赢得了胜利,发挥了重要作用。在美国近年来的多次海空作战中,都有预警机的身影。
它进入战争领域时间不长,但由于能有效降低敌机低空防空概率,集指挥、情报、通信、控制等功能于一体,成为军事领域的新宠。一位军事专家曾说,“一个国家如果有一架好的预警机,即使战机数量只有对手的一半,也能打赢战争。”实际上是将预警雷达和相应的数据处理设备搬到高空,以克服地面预警雷达的盲区,从而有效扩大整个空间的预警范围。飞机一般包括:雷达探测系统;敌我识别系统;电子侦察和通信侦察系统;导航系统;数据处理系统;通信系统;显示和控制系统等。预警机是二战后发展起来的一种特殊类型的飞机。第二次世界大战期间,雷达迅速发展,这使它能够有效地探测远程目标。然而,雷达波是直线传播的,而地球表面是弯曲的,这就限制了地面雷达的探测范围。为了使雷达探测得更远,需要增加雷达离地面的位置。因此,在山上设置了雷达。从上世纪70年代开始,美、英、苏研制的新一代预警机都装备了性能更好的脉冲多普勒雷达,并配备了敌我识别、情报处理和电子对抗等设备,不仅能及时发现和监视低空入侵目标,还能指挥己方战机进行拦截和攻击,自我防护能力也有了很大提高。
预警机的应用
预警机通过形成电子侦察预警网来为航母“掌舵”。
主要由航母舰载预警机和侦察卫星组成。通常利用电子侦察设备发现敌方目标,情报信息迅速传到航母指挥控制中心,指挥舰载武器实施攻击。
电子侦察预警网的主要任务是:在发射导弹前发现敌方的作战平台(飞机、水面舰艇和潜艇),引导己方部队进行拦截和干扰;当发现有来袭导弹时,会向航母战斗群发出警报,下达目标指令,保证战斗群的所有防线都能有效干扰或摧毁导弹。
舰载预警机通常部署在以航母为中心的敌攻击方向,前进离舰距离200海里,带副油箱续航时间6小时。每艘航母配备4-5架预警机(一个中队)。战斗时,可以保证在空中保持警惕。预警机可以在方圆数百海里、高度不到3万米的广阔空域内,同时发现、识别、跟踪和监视250多个不同速度的目标,控制30架作战飞机实施空战。它在航母前方370公里处进行空中警戒时,通过数据链等通信设备,及时为航母战斗群提供航母一千公里范围内来袭的高空轰炸机、低空轰炸机、低空战斗机、舰艇和低空巡航导弹的坐标、航线和主要参数。
航母战斗群的战术旗舰指挥中心与预警机之间有数据链交换信息,共同完成预警、任务分配等任务。预警机的电子侦察设备和机载雷达可以在复杂的电磁环境下工作,能够抵抗敌方电子干扰。
比如E-2T预警机在作战使用时,可以对其防区全面监控到对方纵深的广阔空域,增加预警时间,增加防御深度,从而对对方战斗的隐蔽性和突然性构成严重威胁;能及时指挥引导己方作战飞机,增加主战飞机的作战范围,先发现并打击对方;E-2T可以外出进行指挥和引导。当情况需要时,E-2T在F-16的掩护下,还可以在150 ~ 2km处出区外活动,实施警戒、指挥、引导等综合保障,对对方纵深部署构成持续威胁。当飞行高度为9100米时,其对高空轰炸机的探测距离为650公里,对低空轰炸机为480公里,对低空战斗机为408公里,对舰艇为360公里,对低空巡航导弹为250公里。E-2T发射后,可以有效弥补地面雷达探测低空目标的死角。1 E-2Ts在10000米左右的高度飞行,可以探测到时速0.9马赫的低空飞行目标,可以比地面雷达提前20分钟发现目标,从而将防空预警时间从5分钟提高到25分钟。E-2T可与IDF、F-5E、幻影2000、F-16等战斗机联网。联网后,1架E-2T飞机可以闲置,可以引导190批飞机同时进行空战。E-2T装备有ALR-73无源探测系统,可探测到距其850公里外的电子信号发射体,可配合EC-130H电子战飞机实施电子战作战。?
预警机是航母的“千里眼”,打仗就怕对方发现自己的软肋。
预警机虽然监测范围大,指挥自动化程度高,目标处理能力大,抗干扰能力强,但通常远离前线,部署纵深,执勤时有战斗机掩护,工作效率较高。但它也有很多弱点:活动区域和飞行数据相对固定;活动高度一般在8000 ~ 10000米,具有一定的规律性;飞机体积大,雷达反射截面积大,有利于雷达发现和跟踪,其航迹容易暴露;机动范围小,机载雷达只有在飞机转弯坡度小于10度时才能保证对空的正常搜索,下视能力弱于上视能力;巡航速度慢,船上没有攻击武器,自卫能力弱;电子防护能力弱,工作功率高,容易被对方探测、电子干扰和反辐射导弹攻击;技术复杂,操作不便。在未来的作战中,只有摧毁敌人的预警机,才能挖出敌人航母上的“眼睛”,麻痹敌人的“大脑”中枢,掌握战场的制空权和主动权。因此,要立足现有装备,针对其弱点,寻求有效的战术。
比如E-2T预警机的弱点有以下三个方面:机动性差。因为它的速度/巡航速度是496 km/h,最大速度只有598 m/h,服役升限只有9390 m低,所以被导弹攻击时很难躲避;炸弹区很大。E-2T长17.54m,翼展24.56m,天线直径7.3m。根据理论计算,被炸面积是F-16飞机的1.6倍,是米格-29飞机的1.5倍,被击中摧毁的概率高。它没有防御能力。一旦对方的攻击武器突破了其掩护力量的保护,E-2T就成了毫无还手之力的目标。?
预警机有对方的战斗机,还有层出不穷的干掉预警机的招数。
在未来作战中,强敌航母战斗群到达作战海域后,舰载预警机必须首先起飞,进行及时不间断的探测,以掌握情况,指挥引导其他飞机作战。因此,预警机作为航母战斗群C3I系统的主要节点,成为对抗航母优先攻击的目标。只有先摧毁指挥、探测、制导这一环节,才能抢占电磁优势,实施有效的电子对抗。
电子侦察和预警
根据敌预警机基地位置和我重要防御目标,研究敌航母主要方向,根据敌预警机活动高度和探测能力,分析判断其可能活动区域;采取电子侦察机、技术侦察部队等多种手段,加强对敌动向、通信预警系统、各种目标的侦察监视,及时掌握敌预警机的活动信息;针对敌预警机飞行高度高、目标大、连续工作等弱点,我可及时激活大功率干扰雷达进行突然探测;广泛收集电子信息,组织预警机前电子侦察和直接电子侦察,准确掌握其作战活动规律。
欺骗敌人,电子干扰
要集中主要电子对抗手段,干扰预警机的机载搜索雷达,为航空兵突击力量开辟安全的电磁通道;采取模拟欺骗,巧妙设置诱饵,严密组织电子防御,防止敌方预警机的雷达搜索和电子侦察,避免电子战飞机的电子攻击和反辐射导弹攻击;欺骗敌人的战略电子侦察和航母编队的战术电子侦察。中东战争、马岛战争、海湾战争一再表明,只要你策划、策划,就可以隐藏你的战役战术行动,取得意想不到的效果。在箔条干扰走廊的掩护下,常利用无人侦察机和干扰机抵近航母编队实施干扰,频繁调动敌方预警机、电子战飞机等作战飞机,诱导、欺骗敌方雷达开机工作于电台,对航母编队进行电子排气。
传播干扰器,通信干扰
金属箔条形成的干扰走廊是干扰敌方预警机机载雷达的一种简单有效的方法。战役初期,首先出动电子干扰飞机,在航母编队周围空域多方向、多层次撒布大量箔条干扰走廊。同时使用干扰飞机从多个方向对敌预警机的机载预警搜索雷达和区域防空系统的相控阵雷达施放大功率有源干扰。可出动电子干扰飞机机载通信干扰设备,主动压制或主动欺骗敌方舰载超高频卫星通信收发机和卫星信号接收机,破坏卫星通信接收系统。
空袭,空中管制
众所周知,舰载预警机为了充分发挥其功能,在距离航母数百公里的地方进行巡逻,这就给我们提供了率先攻击敌方预警机的机会。当得知敌预警机活动区域的位置信息时,应提前起飞,隐蔽航行,随敌预警机尽快到达其预定活动区域,对其实施突然袭击;敌方预警机在空中换班或加油时,应抓住其机动性有限、疏于警戒的有利时机,适时组织力量实施打击;根据战场态势和敌方预警机可能的空域范围,划定电子干扰机和战斗机护盾的活动区域,确保一旦发现预警机,可以立即发射,按照划定的区域对敌方进行干扰;应采取多向进入、多机突防、围歼的方式,低空进入,低空迎敌,占领低空待命点,然后迅速爬升,抢占有利空域,以快速机动的性能优势突然发动导弹攻击。
移动伏击,远程打击
敌方预警机通常在空袭编队后方一定距离(约300 ~ 400公里)的中高空空域活动。具有相当的掩护力和一定的干扰自卫能力,能及时发现来自空中和地面的威胁,并采取相应的防护措施。因此,对敌方预警机进行打击,需要全面掌握敌方预警机的规律和特点,摸清其优缺点,切实做到“知己知彼”。要选择作战空域大、反应快的地空导弹部队,担负预警机任务,部署在防空区域。在掌握了敌人的行动迹象后,他们将带着精干的主战装备,以摩托化的方式行军,在几个小时内迅速机动前进到预定的作战区域,选择敌人的预警机探测盲区,占领发射阵地,做好战斗准备。作战时,应放过其他敌机,对在作战区域上空活动的敌方预警机进行专门伏击;采取打了就跑的战术,每次射击(打一仗)就立即移动阵地或撤至原防区;要充分发挥远程武器的威力,在敌预警机准备上升降落时,快速、突然地对敌飞行平台实施打击和攻击。?
中国的预警机
早在20世纪60年代末,出于国土防空的需要,我国曾用图-4轰炸机的机身改装了一架预警机,并命名为空警-1。该机不仅能探测数百公里外的空中目标,对海上目标的探测能力也很强。其作用相当于把一个雷达站搬到空中,扩大探测范围,减少盲区,性能相当于50年代的预警机。由于种种原因,空警-1一直没有定型,唯一的一件至今仍保存在北京小汤山航空博物馆。
2007年,中国自主生产的最新型预警机投入使用。作为参考,引用《广角镜》2月号的文章作为标题:国产新型预警机诞生,固态相控阵雷达举世瞩目。
近日,频繁飞越某地的国产大型预警机引来军迷激烈争论。据专家介绍,这款名为“空警-2000”的预警机采用了相控阵雷达技术,比目前美俄的产品都要先进。它的服役填补了解放军之前没有装备预警机的空白,其先进的雷达技术也震惊了全世界。预警机采用俄制伊尔-76作为载体,但固态有源相控阵雷达、软件、砷化镓微波单片集成电路、高速数据处理计算机、数据总线和接口设备都是中国设计生产的。
值得一提的是,1999年,在美国的强大压力下,虽然以色列停止向中国出售预警机,但在2002年,中国主动停止从俄罗斯购买价格和性能不符合要求的预警机,转而研发更先进的大型预警机。作为空军“田字一号”的国家头号军事重点项目之一,其重要性和被寄予的厚望从被命名为“一号工程”可见一斑,其技术也处于世界领先水平。据悉,“空警-2000”的雷达天线并不像美俄预警机那样是旋转的,相反是固定的。这似乎证实了“空警-2000”是领先美俄一代的固态有源相控阵雷达。因为只需要电子扫描进行俯仰和方位检测,所以不需要使用后向机械扫描旋转天线。也可以证明中国专家有效解决了一系列相关问题。
“空警-2000”结合了俄罗斯和以色列的长处,同时使用相控阵雷达和碟形天线。空警-2000采用这种天线,有利于降低技术风险和研制成本,加速形成战斗力。不久前,俄罗斯的邮件。RU网站发表《空中世界之眼》一文,介绍了我国空中预警指挥机的发展情况。以下是一位热心网友长河翻译的全部内容。我们发表这篇文章并不意味着我们同意或确认其内容和观点。
中国高度重视空中预警指挥机的发展。由于安装了大功率机载雷达和无线电侦察设备,空中预警指挥机成为防御巡航导弹和战斗机攻击、引导己方战斗机和舰艇的重要武器之一。因此,中国加快了空中预警指挥机的发展,并取得了令人瞩目的成就。
第一架预警机
中国空军第一架“空警-1”预警机是在苏联生产的图-4远程轰炸机基础上研制的。
苏联空军的图-4远程轰炸机基本模仿了美国空军的B-29远程轰炸机。5月1947日,苏联空军图-4远程轰炸机完成首次试飞。与美国空军B-29远程轰炸机一样,图-4远程轰炸机采用伸缩式全金属单翼飞机气动布局,起落架采用前三点式可收放式。整个机身由前舱、中舱、中舱、尾舱、尾舱五部分组成。机头座舱与中舱直径为0.71 m的密封涵相连。图-4远程轰炸机乘员11,翼展40.05m,机身长30.18m,机翼面积161.7m2,空重32270kg,正常起飞重量47500kg,最大起飞重量660000。实际航程5100 km,实际升限11200 m,无加力起飞滑行距离960 m,带降落伞着陆滑行距离1070 m,图-4远程轰炸机配备4台аш-73TK (4x2,000马力)活塞发动机,10飞机机枪,口径12.7mmф此外,图-4远程轰炸机还可以携带8000公斤的фаб-1000航空炸弹。
在苏联航空发展史上,图-4远程轰炸机不仅是斯大林唯一以书面命令形式研制的远程轰炸机,也是最后一批采用活塞发动机的远程轰炸机。因此,它的成功发展具有特殊的历史意义。1954年,苏联空军一架图-4远程轰炸机在苏联科耶托茨举行的军事演习中投下一颗原子弹,引起了北约的高度关注,从而将冷战推向了新的高潮。苏联总共生产了847架图-4远程轰炸机,而中国从苏联购买了15。1965年5月,中国空军一架图-4远程轰炸机在中国西部成功试爆一枚威力达4万吨的原子弹。
1967年,中国在图-4远程轰炸机的基础上研制了“空警-1”预警指挥机。中国空军的“空警-1”预警机,装备了苏联空军Tu -126“莫斯”预警机使用的“Man -1M”机载雷达。MAN -1M机载雷达的圆盘整流罩,直径11m,高度1.9m,探测距离370km。主要用于发现海空目标,引导战斗机进行拦截。“Man -1M”机载雷达是苏联为预警机研制的第一种预警雷达。采用脉冲多普勒体制,功率2 MW,脉冲重复频率300 Hz,天线尺寸10.0x1.8m,天线和圆盘形整流罩固定在机身上方的塔架上,每10秒旋转一次。
中国生产了两架“空警-1”预警机。然而,中国空军停止了“空警-1”空中预警指挥机的生产,原因是其作战效能低下。
外国预警机
世界上大约有300架预警机。
最早研制预警机的是美国海军。二战后期,为了利用舰载雷达盲区及时发现逼近舰队的敌机,美国海军在小型TBM-3W飞机上安装了更先进的预警雷达,也就是早期的预警机。
经过几十年的发展,目前世界上已有近20个国家(地区)装备和研制了十几架预警机,服役的约有300架。这些预警机大约80%是在美国研发生产的。同时,美国也是拥有空中预警机最多的国家,约占世界总数的55%。俄罗斯生产的预警机占世界总量的10%。以色列开始在机载相控阵雷达和电子系统中占据重要地位。瑞典和巴西在轻型预警机领域正在崛起。
随着科技的发展,预警机的作用已经从单纯的远程预警扩展到空中指挥和引导。在现代高技术战争中,没有预警机的有效指挥和引导,组织大规模空战几乎是不可能的。信息战正在进一步增强预警机的作用。21世纪的预警机已经超越了“千里眼”的范畴,集侦察、指挥、控制、制导、通信、制导、遥控于一体,成为名副其实的“空中指挥堡垒”。世界上最早的预警机是美国海军在20世纪50年代生产的E-1“追踪者”舰载预警机,之后是著名的E-2“鹰眼”舰载预警机。E-2是美国海军最重要的预警机。1965开始服役,目前基本是E-2C。目前,E-2C预警机已生产175多架,其中32架出口到法国、以色列、日本、新加坡、埃及、阿联酋、中国台湾省等国家和地区,是世界上最畅销的预警机。该机采用双发涡桨发动机,巡航速度500 km/h,续航时间5.5小时。在巡航高度9390 m时,其背上的AN/APS-145雷达可监视2400万立方公里的空域或38.85万平方公里的海域,无下视波束盲区,提供25分钟预警时间。可同时监视、跟踪、显示2000个目标,指挥引导100架战机同时执行空中拦截任务。
美国空军现役主力E-3A哨兵预警机,由于不受航母限制,使用波音707作为舰载机。其探测距离远,低空和超低空飞机探测距离达到400公里以上,中高空目标探测距离达到600公里,可提供30分钟预警时间,同时探测600个目标,同时识别200个目标,同时处理300个。日本新一代预警机E-767其实就是以波音767为载体的E-3A。
俄罗斯也是生产装备和预警机的大国,对发展预警机的认识并不比美国人晚。当时苏联认为这个想法没有前途,搁置了发展计划。直到上世纪80年代初,才研制出第一架预警机图-126。自此,以伊尔-76为载体的A-50“骨干”预警机取代图-126,成为俄军主力。杜达耶夫在打卫星电话时被A-50拦截,他被导弹炸死。A-50在探测目标距离和自动制导通道数量上不如美国E-3,但识别低空目标的能力略胜一筹。此外,A-50上的电子计算机可以存储来自卫星的信息,这是E-3目前所不具备的。
除了美俄,只有少数几个国家有能力研制预警机,以色列就是其中之一。以色列的“费尔康”是世界上第一种相控阵雷达预警机,其空中预警能力不亚于美国的E-3A预警机,有些性能甚至超过了E-3A。其他中小国家,如瑞典、荷兰也研制了“萨博2000”等小型相控阵雷达预警机,虽然功能远不如美国预警机强大,但不失为中小国家的理想选择。
预警机的未来发展
为了适应未来战争的需要,世界各军事强国都不遗余力地加强和改进预警机,使预警机的发展呈现出以下趋势。
第一,不断提高现役预警机的性能,延长服役期。美国E-2C的最新改进型鹰眼2000已经装备在尼米兹号航母上,并参加了伊拉克战争。“鹰眼”2000改为940中央计算机,重量和体积分别为1/2和1/3,但处理能力提高了15倍。俄罗斯还将A-50“骨干”预警机改进为A-50U,增加了探测目标的距离和跟踪目标的数量,提高了对飞行目标的预警能力和抗干扰能力。
第二,研制性能适中、价格低廉的小型预警机。大型预警机的价格动辄上亿美元,普通国家难以承受。因此,一些国家正在积极研制性能适中、价格低廉的小型预警机,如瑞典的“萨博2000”和荷兰的“天堂鸟”Mk2。这些小型预警机体积小,功能少。瑞典的“萨博2000”其实只是一个由地面控制的机载监视系统。探测到的雷达图像通过数据链传输到瑞典地面防空系统的指挥中心,然后进行处理和分析。
3.相控阵雷达是预警机的主要发展方向。相控阵雷达具有可靠性高、探测能力强、扫描速度快、抗干扰能力强等优点。新一代预警机,包括上述两种小型预警机,几乎都采用相控阵雷达。美国对相控阵雷达非常重视,各军种都有自己的计划。在研机型有四种,分别是空军的波音747-200预警机、海军的S-3预警机、海军陆战队的V-22预警机和格鲁曼公司的D754远程预警机。