預(yù)警機(jī)的“上艦”之路

■張俊杰 張騰騰

英國(guó)“梅林鴉巢”艦載預(yù)警直升機(jī)。資料圖片

前不久，英國(guó)皇家海軍發(fā)布了一條計(jì)劃采購(gòu)新一代艦載預(yù)警機(jī)的信息。據(jù)了解，他們將于2029年以新機(jī)替代現(xiàn)役“梅林鴉巢”艦載預(yù)警直升機(jī)。

艦載預(yù)警機(jī)是現(xiàn)代海戰(zhàn)的力量倍增器，素有“海空指揮所”之稱。它憑借居高臨下的優(yōu)勢(shì)，能夠拓展艦隊(duì)防空警戒范圍，為海空協(xié)同作戰(zhàn)提供指揮支撐，是航母編隊(duì)在天空上的“千里眼”和“順風(fēng)耳”。

預(yù)警機(jī)“上艦”，關(guān)乎海軍遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)能力，也是對(duì)航空工業(yè)技術(shù)水平的重大考驗(yàn)。艦載預(yù)警機(jī)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？上艦需要攻克哪些核心技術(shù)難題？又將如何影響未來(lái)海戰(zhàn)態(tài)勢(shì)？請(qǐng)看本期解讀。

旋翼與固定翼兩種機(jī)型競(jìng)相發(fā)展

1958年的一天，英國(guó)皇家海軍“半人馬座”號(hào)航母的甲板上，機(jī)務(wù)人員正對(duì)一架外形獨(dú)特的戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行最后檢查。這架由“塘鵝”反潛機(jī)改裝而成的預(yù)警機(jī)，機(jī)腹下方懸掛著醒目的雷達(dá)罩，即將開(kāi)展海上測(cè)試。

隨著指令下達(dá)，螺旋槳加速轉(zhuǎn)動(dòng)，戰(zhàn)機(jī)起飛離艦奔赴任務(wù)海域。這次飛行標(biāo)志著英國(guó)皇家海軍專用的固定翼艦載預(yù)警機(jī)開(kāi)啟首次艦上操作測(cè)試。

之后，英國(guó)在“塘鵝”反潛機(jī)上整合美制雷達(dá)，并加寬機(jī)體、增配雷達(dá)操作員和新型通信設(shè)備，將其命名為“塘鵝”AEW.3預(yù)警機(jī)，正式服役于英國(guó)皇家海軍。

雖然“塘鵝”AEW.3預(yù)警機(jī)對(duì)低空目標(biāo)的探測(cè)能力不足，機(jī)身內(nèi)操作空間也較為局促，但它的出現(xiàn)為后續(xù)艦載預(yù)警平臺(tái)的發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。該機(jī)型在有限條件下對(duì)預(yù)警功能的探索與實(shí)踐，折射出各國(guó)海軍為艦隊(duì)構(gòu)筑空中預(yù)警屏障的迫切需要。

受作戰(zhàn)需求、航母平臺(tái)、技術(shù)儲(chǔ)備等因素影響，全球艦載預(yù)警機(jī)發(fā)展在“塘鵝”之后，逐漸形成了旋翼機(jī)與固定翼機(jī)兩條不同的技術(shù)路徑。

Ka-31預(yù)警直升機(jī)是旋翼技術(shù)路線的代表，該機(jī)型自1995年開(kāi)始服役于俄羅斯海軍。它的顯著特征是在機(jī)腹加裝了可收放的E-801M預(yù)警雷達(dá)。工作時(shí)，雷達(dá)天線向下展開(kāi)旋轉(zhuǎn)；待機(jī)時(shí)，天線會(huì)折疊收放在機(jī)腹。這一設(shè)計(jì)解決了直升機(jī)加裝預(yù)警雷達(dá)天線的難題。

旋翼艦載預(yù)警機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、基礎(chǔ)扎實(shí)。研發(fā)人員只需在現(xiàn)役艦載直升機(jī)上加裝雷達(dá)系統(tǒng)，即可快速獲得預(yù)警能力。馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，英國(guó)皇家海軍將“海王”艦載預(yù)警直升機(jī)投入戰(zhàn)場(chǎng)，有效提升了對(duì)敵方低空突防的預(yù)警質(zhì)效，檢驗(yàn)了旋翼技術(shù)路線機(jī)型的實(shí)戰(zhàn)性能。

固定翼艦載預(yù)警機(jī)則更注重預(yù)警能力的發(fā)揮。美國(guó)諾斯羅普·格魯曼公司采用固定翼方案研制出E-2“鷹眼”系列預(yù)警機(jī)，并在此基礎(chǔ)上推出E-2D“先進(jìn)鷹眼”預(yù)警機(jī)。該機(jī)型在機(jī)背上加裝大型旋轉(zhuǎn)雷達(dá)罩，是固定翼平臺(tái)與新一代預(yù)警指揮系統(tǒng)融合的典型案例。

更大的飛行平臺(tái)帶來(lái)艦載預(yù)警機(jī)快速發(fā)展。固定翼艦載預(yù)警機(jī)飛行高度可達(dá)萬(wàn)米，增大了對(duì)低空目標(biāo)的探測(cè)距離。同時(shí)，其長(zhǎng)航時(shí)的特點(diǎn)，有利于支撐更持久的戰(zhàn)場(chǎng)偵察與指揮引導(dǎo)能力。憑借這些優(yōu)勢(shì)，固定翼艦載預(yù)警機(jī)已成為世界軍事強(qiáng)國(guó)的發(fā)展方向。

從早期的探索改裝，到旋翼與固定翼技術(shù)的競(jìng)相發(fā)展，艦載預(yù)警機(jī)逐漸成為航母編隊(duì)不可或缺的“空中哨兵”、支持海上作戰(zhàn)的重要力量。

“上艦”要連闖多道技術(shù)難關(guān)

相對(duì)旋翼艦載預(yù)警機(jī)，固定翼艦載預(yù)警機(jī)的“上艦”之路更為艱難。

蘇聯(lián)雅克-44艦載預(yù)警機(jī)的研制歷程就是很好的例證：該機(jī)型于20世紀(jì)70年代末啟動(dòng)研制，雖然完成了總體設(shè)計(jì)，但最終未能服役，其技術(shù)難題包括著艦系統(tǒng)適配、動(dòng)力裝置匹配等。

困難來(lái)自方方面面。以航母起降環(huán)境為例：固定翼艦載預(yù)警機(jī)著艦時(shí)，縱向壓力是陸基戰(zhàn)機(jī)的數(shù)倍，著艦尾鉤需在3秒內(nèi)完成對(duì)阻攔索的捕捉，且可能要應(yīng)對(duì)6級(jí)以上的甲板風(fēng)。

那么，設(shè)計(jì)師需要闖過(guò)哪些技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警機(jī)的艦載化改造呢？

一是強(qiáng)化結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代艦載預(yù)警機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)的要求很高——著艦尾鉤安裝區(qū)域的龍骨梁要比陸基型號(hào)增厚40%以上，機(jī)翼普遍采用三梁式結(jié)構(gòu)承受著艦沖擊壓力。

即使進(jìn)行全方位改造強(qiáng)化，戰(zhàn)機(jī)著艦仍面臨挑戰(zhàn)。蘇聯(lián)在測(cè)試雅克-44原型機(jī)時(shí)，曾因著艦尾鉤強(qiáng)度不夠，在上艦測(cè)試時(shí)發(fā)生阻攔索斷裂情況。因此，科研人員需要有針對(duì)性地強(qiáng)化區(qū)域結(jié)構(gòu)，才能有效提升整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

二是防腐設(shè)計(jì)。暴露在高溫、高濕、高鹽霧環(huán)境中，對(duì)艦載機(jī)防腐設(shè)計(jì)提出更高要求。研究表明，航母甲板表面的鹽霧濃度是沿海地區(qū)的數(shù)倍以上。為此，艦載預(yù)警機(jī)大多采用更輕、更耐腐蝕的鋁鋰合金材料，關(guān)鍵部件則采用鈦合金替代傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)。此外，電子設(shè)備需要經(jīng)過(guò)上千個(gè)小時(shí)的鹽霧測(cè)試時(shí)間，確保運(yùn)行可靠性，雷達(dá)天線罩表面還要涂抹特種防腐涂層。在機(jī)腹上加裝導(dǎo)流板，能有效防止鹽霧積聚，延長(zhǎng)機(jī)體壽命。

三是兼容改造。航母甲板上密集布置了各類雷達(dá)和通信設(shè)備，形成一個(gè)極其復(fù)雜的電磁環(huán)境，艦載預(yù)警機(jī)要結(jié)合環(huán)境進(jìn)行全方位的電磁適配。機(jī)體表面不僅要附著吸波材料，舷窗也要采用金屬鍍膜處理。

然而，光有屏蔽還不夠。還是以雅克-44原型機(jī)為例，雅克-44著艦時(shí)，經(jīng)甲板反射后的電磁波強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。為此，科研人員專門開(kāi)發(fā)了電磁協(xié)調(diào)系統(tǒng)，通過(guò)艦機(jī)數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)同步雷達(dá)工作周期。當(dāng)預(yù)警機(jī)進(jìn)入著艦航線時(shí)，雷達(dá)會(huì)切換至低功率模式，顯著降低電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)。

高新技術(shù)為預(yù)警機(jī)發(fā)展賦能

進(jìn)入21世紀(jì)后，海上作戰(zhàn)環(huán)境更加復(fù)雜，電磁對(duì)抗強(qiáng)度不斷加大。在此背景下，艦載預(yù)警機(jī)作為航母編隊(duì)的核心節(jié)點(diǎn)，其功能已不再局限于傳統(tǒng)預(yù)警，而是逐步向指揮控制、信息融合等方向拓展。艦載預(yù)警機(jī)的發(fā)展前景呈現(xiàn)出多種趨勢(shì)。

探測(cè)多維化。當(dāng)前，單一頻段雷達(dá)已很難滿足全維感知需要。為了有效偵測(cè)隱身飛行器、高超聲速武器等目標(biāo)，必須構(gòu)建多頻譜、多手段的綜合探測(cè)體系。有源相控陣?yán)走_(dá)、紅外傳感、量子探測(cè)等技術(shù)的集成運(yùn)用，是未來(lái)的發(fā)展方向，能有效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下的持續(xù)跟蹤與精度識(shí)別。

指揮智能化。在人工智能技術(shù)加持下，新一代任務(wù)系統(tǒng)還將具備對(duì)海量多源情報(bào)信息進(jìn)行快速融合、智能篩選、威脅等級(jí)評(píng)估等能力。這有望將預(yù)警機(jī)機(jī)組人員從繁重的基礎(chǔ)信息處理中解放出來(lái)，更專注于關(guān)鍵決策，大幅縮短“觀察—判斷—決策—行動(dòng)”運(yùn)行周期。據(jù)悉，薩博、泰雷茲等公司已開(kāi)始著手將智能算法整合到預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)中，研發(fā)方向從對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜的動(dòng)態(tài)感知與自適應(yīng)管理，延伸到對(duì)“忠誠(chéng)僚機(jī)”的指揮與控制。這些應(yīng)用將進(jìn)一步凸顯預(yù)警機(jī)在未來(lái)復(fù)雜海上對(duì)抗中的作用，成為驅(qū)動(dòng)整個(gè)作戰(zhàn)體系高效運(yùn)轉(zhuǎn)的“智能大腦”。

平臺(tái)分布化。分布設(shè)置將突破單一大型有人預(yù)警機(jī)在滯空時(shí)間、部署靈活性和生存能力上的局限，通過(guò)有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的協(xié)同組網(wǎng)，構(gòu)建彈性、冗余、功能分散的新型預(yù)警探測(cè)體系。分布式架構(gòu)通過(guò)多平臺(tái)的前后配置與數(shù)據(jù)融合，能夠形成更廣闊的監(jiān)視范圍和更強(qiáng)的體系抗毀傷能力。作為有人艦載預(yù)警機(jī)的補(bǔ)充，低成本、長(zhǎng)航時(shí)的無(wú)人預(yù)警機(jī)可執(zhí)行前出偵察、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域警戒等任務(wù)，不僅能夠降低艦載預(yù)警機(jī)作為高價(jià)值目標(biāo)的暴露風(fēng)險(xiǎn)，還能通過(guò)多視角觀測(cè)，提升偵察的準(zhǔn)確性與連續(xù)性，增強(qiáng)航母編隊(duì)執(zhí)行任務(wù)的快速反應(yīng)能力。

體系一體化。現(xiàn)代海戰(zhàn)是多域體系對(duì)抗，預(yù)警機(jī)必須深度嵌入由天基、空基、海基等多種節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的聯(lián)合作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)預(yù)警機(jī)與其他作戰(zhàn)單元之間的高速數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)火力協(xié)同與跨域態(tài)勢(shì)共享，從而將信息優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢(shì)和作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。在“協(xié)同交戰(zhàn)能力”理論的引導(dǎo)下，艦載預(yù)警機(jī)將成為火力信息搜集傳輸?shù)年P(guān)鍵，利用數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)哪繕?biāo)信息，艦載防空系統(tǒng)可配合艦載預(yù)警機(jī)對(duì)超視距目標(biāo)進(jìn)行攔截，達(dá)成“A射B導(dǎo)”的協(xié)同交戰(zhàn)模式。

展望未來(lái)，艦載預(yù)警機(jī)雖然面臨隱身突防、高超聲速打擊、智能電子對(duì)抗等嚴(yán)峻考驗(yàn)，但其作為空中信息樞紐和指揮核心的地位不可替代。有觀點(diǎn)認(rèn)為，未來(lái)，新一代預(yù)警機(jī)或?qū)⑵毡椴捎萌l譜隱身設(shè)計(jì)，搭載功能更強(qiáng)大的預(yù)警系統(tǒng)，并可能引入定向能武器。這些舉措將有助于構(gòu)建更加智能的海上作戰(zhàn)體系，為掌握制信息權(quán)、制海權(quán)提供堅(jiān)實(shí)支撐。