航母的「千里眼」和「順風耳」,中國艦載固定翼預警機發展歷程

兵工科技 發佈 2024-04-05T03:37:08.984108+00:00

而艦船由於噸位有限,裝備的預警雷達由於受到地球曲率的影響,對於低空和超低空目標的探測距離極短,對水面艦艇的發現距離也十分有限,導致艦艇「近視眼問題」突出,會嚴重影響其作戰效率和自身安全,尤其是對於航母編隊而言。

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眾所周知,對空防禦,是水面艦艇編隊海上防禦的主要內容。而艦船由於噸位有限,裝備的預警雷達由於受到地球曲率的影響,對於低空和超低空目標的探測距離極短,對水面艦艇的發現距離也十分有限,導致艦艇「近視眼問題」突出,會嚴重影響其作戰效率和自身安全,尤其是對於航母編隊而言。

為了應對這一問題,航母等艦艇上一般會配備預警機,預警機猶如移動的空中「天眼」,通過電子偵察設備發現空中、海上或陸上目標,迅速將情報傳遞給航母指揮控制中心,指揮己方戰機執行作戰任務。這是航空母艦編隊在遠海大洋獨立遂行高強度空中作戰的基礎,可大幅提升航母安全性、目標搜索能力和遠距離作戰能力。

但中國海軍起步時間較晚,由於條件限制,在很長一段時間內都沒有考慮空中預警力量。直到新世紀,中國052C型防空飛彈驅逐艦服役,才標誌著中國海軍防空作戰力量有了質的飛躍。而中國真正考慮艦載預警機,則是在航母工程正式上馬之後。由於預警機對航母而言意義重大,可有效彌補航母編隊對低空空情的探測能力,是航母編隊中不可或缺的重要一環,所以我國在航母工程上馬之後,就開始考慮艦載預警機的問題。艦載預警機按照載機平台,大致有固定翼、直升機和無人機等幾類。當時,中國在艦載固定翼預警機領域是一片空白,要從頭開始,想要在短時間內研製出成熟可靠的艦載固定翼預警機,根本無從談起,預警無人機就更不用說了。

因此,預警直升機不失為提高遠洋編隊低空空域和空情掌握能力的一條捷徑,儘管預警直升機在作戰半徑、巡航高度和飛行時間等方面難以與固定翼預警機相比,對高空目標的探測能力也較低,但是其體積小,可以垂直起降,能夠在較小的艦艇上起降,同時在編隊擁有大型相控陣雷達的情況下,高空目標探測能力不足的缺點也可以接受,而擴大編隊水天線的優點就顯得非常重要。此後我國先後列裝了卡-31、直-18等艦載預警直升機,以充當航母艦艇編隊的「千里眼」「順風耳」。

近年來,我國雖然在艦載預警直升機發展方面,有了較大的進步與發展,但相比於艦載固定翼預警機,仍存在著巨大差距,無論是在最大航程、作戰半徑、滯空時間,還是在探測精度、探測距離等方面,都存在巨大的差距。以美國E-2D預警機為例,其最大起飛重量約25噸,最大平飛速度626千米,作戰升限11275米,最長滯空時間約6小時,其雷達系統可提供360度的海洋、空域探測能力,保證全方位探測並採取相應措施,具備大距離敵我識別、雷達自動關聯、無源探測、電子輻射源分類等功能,最大探測距離可達550千米。

因此,在整個航母編隊中,艦載固定翼預警機具有不可或缺的重要作用,其能根據航母編隊的作戰需求,適當地前出,憑藉機上裝備的遠距離搜索雷達,搜索、監視、跟蹤海空的目標,通過數據鏈系統為航母和護航的水面艦艇提供敵情,引導已方艦載機進行防空和對海作戰,指揮護航的水面艦艇對來襲的反艦飛彈等實施有效的攔截,使整個航母編隊形成大縱深、多層次、立體化,火力有效銜接的攻防體系。相比之下,如果採用預警直升機的話,將會使航母編隊的作戰能力大幅削弱。

隨著我國海軍從近海走向遠洋,新航母的不斷出現,艦載固定翼預警機也成為新時期我國海軍轉型的關鍵和發展重點。事實上,早在我國遼寧號航母研製之初,我國就開始了艦載固定翼預警機的研製。2009年前後,我國JZY-01型艦載預警驗證機正式亮相。JZY-01驗證機外形與美國E-2「鷹眼」預警機形似,以運-7小型運輸機為載機改進而來,採用WJ6C發動機,換裝了六葉複合材料螺旋槳片,在功率上與當時美國E-2最新型號接近。

但JZY-01驗證機機身長達23.7米,翼展達到29.2米,體積、重量較大,起落架纖細無法彈射起飛,只能在陸地跑道起飛,不適合上艦,主要用於驗證艦載預警機背負大型雷達的多垂尾氣動布局。由於運-7的設計來源於年代較早的俄式安-24/26飛機,原始設計沒有考慮上艦的需求,而要將其徹底改進到符合艦載固定翼預警機的要求,其工作量無疑是非常巨大的,且工程進度更慢、研製經費更高、飛機性能很可能還不高,總體效費比差。這種情況下,還不如跳出原始設計,利用最新的飛機設計經驗,採用最新的成熟技術,研製一款全新的艦載雙發渦槳平台更為合適。因此,試飛數個架次後,JZY-01也就完成了歷史使命,停在西飛的一個角落裡。

隨後,通過空警-2000、空警-200和空警-500等預警機的研製,我國航空工業在預警機的研發領域已經走出了一條獨特的道路,整體水平世界領先。尤其是空警-500,其核心技術全部實現了國產化,對中國預警機的發展具有重大意義。國產預警機的系列化發展不僅為新型艦載固定翼預警機的機載設備提供了充足的可選貨架產品,其系統整合經驗同樣有助於這種特種飛機的研製。至於摺疊機翼、攔阻尾鉤以及防鏽防蝕等與航母使用相適應的關鍵技術,除可部分參考殲-15艦載戰鬥機的經驗之外,整體上還有E-2系列預警機這個十分成熟的參照對象可供借鑑,並不存在什麼技術難點。

2017年,我國自主研製的空警-600艦載預警機首次亮相,與殲-15艦載機一同出現在位於武漢某試驗基地的航母模型飛行甲板上,用於艦機適配性的初步驗證,空警-600艦載預警機正式進入人們的視野。

2018年8月初,據《科技日報》報導,在武漢中國船舶重工集團公司某研究所建造的「水泥航母」試驗平台上,再次出現了空警-600艦載預警機的模型。據猜測,這次固定翼預警機模型搬上「水泥航母」,主要目的是做相關試驗,例如進行電磁兼容試驗、艦面調配模擬試驗等。從研製、試驗周期來看,空警-600能夠登上「水泥航母」試驗,充分表明空警-600已經基本完成了研製,接近定型。

而在2018年珠海航展上,中國電科14所還展出了一款與美國E-2D艦載預警機相同體制的雷達——KLC-7預警雷達。這意味著我國艦載固定翼預警機在雷達研製方面,也已經實現了突破。

無獨有偶,2018年12月,航空工業一飛院傳來好消息,國內第一個全機落震試驗順利通過驗收,這標誌著我國成為世界上第二個掌握該技術方法的國家。外界普遍分析認為,進行該試驗的正是國產艦載預警機項目。據悉,我國從2015年開始設計試驗方案,並最終於2018年12月完成艦載預警機平台的全機落震試驗,驗證了機體結構和起落架設計,為艦載預警機的上艦奠定了基礎。

2020年8月,據媒體報導稱,我國空警-600已經確認在閻良試飛中心成功進行了首飛,一身藍裝像極了海水的顏色。空警-600首飛,意味著中國艦載固定翼預警機邁出了關鍵的一步,從設計構想步入了現實,我國也將成為繼美國之後,世界上第二個成功自主研製出艦載固定翼預警機的國家。目前,可能裝備電磁彈射器的003型航母正在研製之中,未來隨著003型航母服役,空警-600也將可能翱翔於碧水藍天之上。

此後數年間,空警-600的照片頻繁出現在網上,每次露面,都引人矚目。這意味著我國空警-600的技術性能越來越成熟,距離列裝服役,或已不遠。

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