印度國產(chǎn)新型“天空之眼”預(yù)警機

熊佳

2017年2月14日，也就是第11屆印度航展在印度南部城市班加羅爾開幕的當(dāng)天，印度正式對外展示了其研制的“天空之眼”預(yù)警機，并在航展現(xiàn)場舉行了首架國產(chǎn)預(yù)警機的服役儀式。負(fù)責(zé)研發(fā)該機的印度國防研究與發(fā)展組織主席克里斯托弗表示，在首架“天空之眼”服役之后，第2架也將在數(shù)月之后加入印度空軍服役。有分析指出，“天空之眼”預(yù)警機的服役，將會明顯緩解印度空軍預(yù)警機數(shù)量不足的問題，在很大程度上提高印度空軍的預(yù)警指揮能力。

苦修多年終見成果

預(yù)警機向來被稱為空中力量倍增器，在日益強調(diào)“信息主導(dǎo)”的現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境中，誰擁有預(yù)警機，誰就能掌握戰(zhàn)場主動權(quán)。按照美國軍方給出的數(shù)據(jù)，1架預(yù)警機的目標(biāo)探測能力相當(dāng)于數(shù)十座地面雷達站，而且反應(yīng)速度更快。1982年的敘以貝卡谷地空戰(zhàn)、1991年的海灣戰(zhàn)爭，是兩場充分顯示預(yù)警機強大作戰(zhàn)效能的典型戰(zhàn)爭，并使得預(yù)警機成為許多國家趨之若鶩的裝備。

作為南亞地區(qū)實力最強的空中力量，印度空軍早在敘以貝卡谷地空戰(zhàn)之后就想獲得預(yù)警機。由于當(dāng)時世界上能夠提供預(yù)警機的只有美國，而美國當(dāng)時支持的是印度的死對頭巴基斯坦，因此印度空軍想要擁有預(yù)警機，只能依靠自己的力量去發(fā)展。

1986年，印度國防研究與發(fā)展組織開始啟動代號“空中衛(wèi)士”的國產(chǎn)預(yù)警機研制項目，印度官方稱為“機載監(jiān)視平臺”（ASP）。但是印度當(dāng)時無論載機方面還是機載預(yù)警指揮系統(tǒng)技術(shù)方面都處于空白狀態(tài)，因此還得求助于國外。載機方面，印度選擇了印度斯坦航空公司（HAL）當(dāng)時正在仿制生產(chǎn)的英國航宇公司（即現(xiàn)在的BAE系統(tǒng)公司）HS-748雙發(fā)渦槳運輸機。該機空重12.327噸，載重能力5.136噸，最大起飛重量21噸，巡航速度452千米/小時，最大載重下的航程為1 715千米，實用升限7 620米。就平臺性能而言，HS-748并不好，但當(dāng)時也別無選擇。機載預(yù)警指揮系統(tǒng)由印度自行研制，但許多技術(shù)實際上都是需要國外廠商支援，包括復(fù)合材料制造的雷達罩都是在德國MBB的技術(shù)支持下才完成。

在HS-748機身背部加裝雷達天線罩的技術(shù)驗證機在1990年11月5日成功進行了首飛。1994年，預(yù)警雷達及其它電子設(shè)備研制完成，裝在HS-748 ASP技術(shù)驗證機上開始進行調(diào)試和性能評估。1996年12月首屆印度航展在班加羅爾舉行，HS-748 ASP技術(shù)驗證機在開幕式進行了飛行表演，1998年該機再度亮相于第二屆印度航展。

印度軍方宣稱HS-748 ASP技術(shù)驗證機的性能基本接近了E-2C預(yù)警機的水平。當(dāng)時印度空軍樂觀地認(rèn)為，首架實用型國產(chǎn)預(yù)警機將于2002～2003年正式投入使用。然而好景不長，HS-748 ASP技術(shù)驗證機在1999年1月11日的空中試飛任務(wù)結(jié)束后，返場時突然失去平衡，接連翻著筋斗墜毀，機上4名機組人員和4名專家全部遇難。該機的墜機原因至今眾說紛紜，這也使得印度軍方對國產(chǎn)預(yù)警機的技術(shù)可靠性產(chǎn)生了懷疑。因此當(dāng)印度國防研究與發(fā)展組織準(zhǔn)備拿另一架HS-748作為平臺重新開始研制試飛工作時，印度國防部拒絕繼續(xù)發(fā)展，并在2000年初暫時凍結(jié)了印度自行發(fā)展預(yù)警機的計劃，轉(zhuǎn)向外購。

印度空軍先是租借了2架俄羅斯A-50預(yù)警機，但在對該機使用評估后，認(rèn)為其雷達探測距離有限、數(shù)據(jù)處理能力不足和機組人員設(shè)施過少，沒有采購，轉(zhuǎn)而關(guān)注在伊爾-76TD運輸機平臺上加裝以色列飛機工業(yè)公司（IAI）和埃爾塔系統(tǒng)公司研制的EL/W-2090“費爾康”雷達的A-50EI預(yù)警機。2004年3月，印度和俄羅斯、以色列簽署了采購3架A-50EI的合同，總價值11億美元。按照合同，俄方負(fù)責(zé)提供伊爾-76TD平臺，以方IAI公司負(fù)責(zé)將“費爾康”雷達系統(tǒng)集成到伊爾-76TD上，并進行最終的試飛定型。3架A-50EI預(yù)警機分別于2009年5月、2010年3月和2011年3月交付了印度空軍，部署在距德里200千米的阿格拉空軍基地，隸屬印度空軍第50中隊，直接受印度空軍司令部調(diào)遣。

然而，3架A-50EI根本無法滿足印度空軍所需的24小時不間斷空中預(yù)警和指揮所需。如果繼續(xù)外購預(yù)警機，不僅采購費用昂貴，而且在后續(xù)的技術(shù)支持、系統(tǒng)維護及升級改進中都受制于人。更令印度空軍郁悶的是，A-50EI沒有加裝類似北約聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)那樣的先進機載數(shù)據(jù)鏈，只能以語音方式與印度空軍戰(zhàn)機進行協(xié)同作戰(zhàn)，預(yù)警和指揮效能大幅降低。因此，印度國防部在2004年10月重啟國產(chǎn)預(yù)警機研制計劃，并為此撥款240億盧比（約合3.58億美元）。

重啟的預(yù)警機研制項目稱為“天空之眼”，機載預(yù)警指揮系統(tǒng)由印度國防研究與發(fā)展組織設(shè)在班加羅爾的機載系統(tǒng)中心（CABS）負(fù)責(zé)，其中機載預(yù)警雷達不再采用“天空衛(wèi)士”那樣的圓盤狀天線罩，而是與瑞典“薩伯”S-100、巴西EMB-145SA相似的“平衡木”天線罩；載機平臺則選擇了巴西航空工業(yè)公司研制和生產(chǎn)的50座超遠(yuǎn)程噴氣式支線客機ERJ-145 XR。

根據(jù)原計劃，新型預(yù)警機應(yīng)于2007年12月交付印度軍方。但由于印度國防研究與發(fā)展組織在機載預(yù)警雷達上的研制進度拖沓，再加上巴西方面也要根據(jù)印度軍方的要求對ERJ-145 XR進行改進，所以項目發(fā)展時間不斷延期。直到2008年2月，印度才和巴西簽署了采購3架ERJ-145 XR飛機的合同，總共耗資2.08億美元。2010年11月，印度將研制好的機載預(yù)警指揮系統(tǒng)送到巴西，讓巴西航空工業(yè)公司集成到ERJ-145 XR平臺上，使之成為EMB-145I預(yù)警機。2011年11月7日，整合完成的EMB-145I“天空之眼”預(yù)警機成功進行了首飛。之后，該機又進行了一系列測試，才于日前交付印度空軍服役。歷經(jīng)30年，印度國產(chǎn)預(yù)警機終于算是修成了正果。

中檔水平的預(yù)警機

印度之所以選擇巴西的ERJ-145 XR超遠(yuǎn)程噴氣式支線客機作為預(yù)警機平臺，主要是以下三個原因。

首先，ERJ-145最初就是巴西為了發(fā)展自己的預(yù)警機而專門研制的平臺，同時還能搶占50座支線客機市場。巴西后來在ERJ-145機身上裝了瑞典愛立信公司的PS-890“愛立眼”雷達系統(tǒng)以及指揮控制系統(tǒng)，發(fā)展出了EMB-145SA預(yù)警機，因此巴西在發(fā)展“平衡木”類型的預(yù)警機方面既有平臺，又有集成經(jīng)驗，幫助印度發(fā)展類似預(yù)警機自然是最好的選擇。

其次，ERJ-145 XR是在ERJ-145基礎(chǔ)上發(fā)展的超遠(yuǎn)程支線客機，雖然機長、機寬和機高與ERJ-145相比沒有什么變化，分別是29.87米、20.04米、6.76米，但是發(fā)動機換為2臺羅·羅AE 3007-A1E渦扇發(fā)動機，每臺推力增加了500磅（約224千克），同時載重能力達到5 909千克（比EMB-145多了123千克）、最大起飛重量達到24.1噸（比EMB-145多了2.1噸）、最大航程增加到3 704千米（比EMB-145多了813千米）、巡航速度增加到851千米/小時（比EMB-145高出23千米/小時）。印度尤為看重ERJ-145 XR的遠(yuǎn)航程，因為這樣可以大大增加預(yù)警機的留空時間。

再次，預(yù)警機每次升空一般要飛行5、6個小時，所以最好具備較好的舒適性，讓機組人員和任務(wù)乘員保持旺盛的體力和精力，這樣才能更好地執(zhí)行預(yù)警指揮任務(wù)。50座的ERJ-145 XR支線客機內(nèi)部空間較大，除了布置預(yù)警指揮所需的任務(wù)系統(tǒng)外，還擁有廚房、床鋪、廁所和休息室等遠(yuǎn)比軍用運輸機高檔得多的生活設(shè)施。不僅如此，ERJ-145 XR艙內(nèi)的噪聲最高不超過85分貝，完全符合國際航空標(biāo)準(zhǔn)，可以讓機上人員長時間平心靜氣地進行工作。相比之下，A-50EI預(yù)警機所采用的伊爾-76TD運輸機艙內(nèi)噪聲則高達95分貝，機上人員在艙內(nèi)時間久了很容易產(chǎn)生煩躁情緒。

不過，ERJ-145 XR作為預(yù)警機平臺還要經(jīng)過一系列改裝。一是由于預(yù)警機要在機身上加裝雷達以及各種電子設(shè)備天線，會引起飛機氣動性能發(fā)生重大改變，使飛機的可操縱性和穩(wěn)定性變差，所以ERJ-145 XR的機體結(jié)構(gòu)進行了加強和適度修形，調(diào)整了結(jié)構(gòu)重心，增強了穩(wěn)定性和安全性。二是根據(jù)大量增加的雷達電子設(shè)備情況，顯著增強飛機的供電、液壓和冷卻系統(tǒng)。據(jù)EMB-145I預(yù)警機項目負(fù)責(zé)人普拉拉達稱，機載預(yù)警雷達是用電大戶，發(fā)射機需要耗電200千瓦以上，而其電力來源就是飛機發(fā)動機帶動的發(fā)電機，發(fā)電機的供電能力越大，越有利于提高雷達的“嗓門”（即雷達發(fā)射機的功率）。為了解決雷達工作時的散熱問題，設(shè)計人員還專門在“平衡木”天線罩前部上方開了一個小口，作為冷卻風(fēng)的進風(fēng)口。三是在座艙正中上方位置增加了空中受油管，以延長預(yù)警機的留空時間。據(jù)稱EMB-145I不進行空中加油的留空時間為5小時，在進行空中加油之后則可將留空時間提高1倍。四是增加了除冰系統(tǒng)以及自衛(wèi)的雷達告警系統(tǒng)和導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)。

由印度國防研究與發(fā)展組織機載系統(tǒng)中心研制的機載預(yù)警指揮系統(tǒng)包括有源相控陣?yán)走_、輔助監(jiān)視雷達、超視距數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、敵我識別系統(tǒng)、電子和通信對抗系統(tǒng)等。在研制過程中，以色列飛機工業(yè)公司和埃爾塔系統(tǒng)公司為其提供了技術(shù)幫助。

EMB-145I“天空之眼”預(yù)警機采用的有源相控陣?yán)走_的天線罩長9.3米，厚0.5米，在機背上以前后向斜置安裝（前低后高），總重約為900千克。罩內(nèi)以背靠背方式布置有兩塊長8米、高0.6米的有源相控陣?yán)走_天線陣面。每塊天線陣面有178（水平向）×12（垂直向）個天線振子。兩塊天線陣面之間安裝有192個固態(tài)發(fā)射/接收（T/R）模塊，每個模塊與8個天線振子連接，其平均發(fā)射功率為15瓦。模塊內(nèi)部包含電子開關(guān)，可受控與左側(cè)或右側(cè)天線陣面相連，因此每塊有源相控陣?yán)走_天線陣面的平均發(fā)射總功率約3千瓦。除雷達天線陣面外，罩內(nèi)還裝有2組敵我識別天線。

該雷達工作在C波段，而不是像PS-890“愛立眼”相控陣?yán)走_那樣工作在S波段。有源相控陣?yán)走_的特點是采用電子掃描，因此掃描速度快、波束指向性好，比常規(guī)的機械掃描雷達具有更好的探測和跟蹤性能——通過將雷達波指向任何想要的方向，就可將所需搜索目標(biāo)的優(yōu)先順序迅速排列出來。電子掃描還給雷達帶來一個很大優(yōu)點，就是可靠性高。該雷達的全部T/R模塊中如有10%失效對系統(tǒng)性能無顯著影響，不需要立即維修；即使有30%失效，系統(tǒng)增益也不過降低3分貝，仍可維持基本探測能力。此外，該雷達還采用了頻率捷變技術(shù)，具有高、中、低三種頻率，大幅提高了抗干擾能力，能濾除地/海面背景雜波，并精確測定目標(biāo)方位。該雷達的最大探測距離為375千米，對戰(zhàn)斗機（雷達反射面積5平方米）有效探測距離為250千米，對水面艦艇有效探測距離為280千米，對低空巡航導(dǎo)彈的探測距離為100千米左右（良好天候條件下），最多可同時跟蹤200個目標(biāo)。就性能指標(biāo)來說，不如“愛立眼”雷達。

但是“平衡木”樣式的預(yù)警雷達存在一些固有缺點。一是不能進行360度全方位探測。因為其天線陣面不像機械掃描雷達那樣能夠旋轉(zhuǎn)，所以掃描波束（方位寬1度，仰角寬10度）在方位上相控掃描只有±60度，兩塊天線陣面合起來也只能對機身兩側(cè)240度方位進行掃描，機頭與機尾方向各有60度掃描盲區(qū)。二是波束在仰角上不相控掃描。三是雷達屬二坐標(biāo)體制，對目標(biāo)不測定其仰角或高度。對于這些不足，印度空軍打算通過強化戰(zhàn)術(shù)（如優(yōu)化航路等）來彌補。

EMB-145I還在天線罩前部、機身前部兩側(cè)裝有傳感器天線罩，所裝的傳感器包括輔助監(jiān)視雷達、前視紅外系統(tǒng)等。由此可見，EMB-145I不僅能作為預(yù)警機使用，還能作為偵察機使用。

機艙內(nèi)的任務(wù)電子設(shè)備包括中央計算機、多功能戰(zhàn)術(shù)顯控臺、多波段無線電通信設(shè)備、衛(wèi)星通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、輔助電源吊艙（主要是為雷達設(shè)備供電）等。因此，EMB-145I除了通過各種通信系統(tǒng)向指揮部傳送信息之外，還具備空中指揮能力。不過，EMB-145I的機體平臺并不大，艙內(nèi)能夠布置的顯控臺數(shù)量較少，可能只有4個，這樣其最多只能對8架己方戰(zhàn)機實施空中指揮。

總體來說，EMB-145I的綜合性能在世界上采用“平衡木”雷達的同類預(yù)警機中屬于中上水平，這對印度來說已經(jīng)是了不起的成績。

短板仍很明顯

在3架EMB-145I未來全部服役之后，搭配上原有的3架A-50EI，印度空軍的空中預(yù)警指揮能力將會有較大程度的提高。但是無論EMB-145I還是A-50EI預(yù)警機的性能，印度空軍都不是很滿意。因為前者雖然能與印度空軍現(xiàn)役戰(zhàn)機進行數(shù)據(jù)、語音通信，但缺乏全向探測能力，雷達探測距離較近，而且航程較小，機艙內(nèi)戰(zhàn)術(shù)顯控臺數(shù)量太少；后者則難以和印度空軍戰(zhàn)機進行匹配。更令印度空軍鬧心的是，本國軍工研發(fā)單位和生產(chǎn)企業(yè)一直無法解決預(yù)警機的平臺問題和系統(tǒng)集成問題，這不僅使印度空軍難以快速增加預(yù)警機的數(shù)量，而且使用和維護還需要看別人的臉色。

為了改變這種情況，印度內(nèi)閣安全委員會在2012年2月批準(zhǔn)了研制國產(chǎn)大型預(yù)警機的項目。2015年3月25日，印度國防部國防采辦委員會批準(zhǔn)為采購2架空客A330-200寬體客機提供7.5億歐元（約8.13億美元）的經(jīng)費，計劃由空客集團對這2架A330-200根據(jù)印度空軍的要求進行改裝，作為未來國產(chǎn)大型預(yù)警機的平臺，以搭載由印度機載系統(tǒng)中心研制的直徑達10米的圓盤形有源相控陣預(yù)警雷達天線罩和機載任務(wù)系統(tǒng)。至于系統(tǒng)集成工作，雖然印度媒體稱由機載系統(tǒng)中心負(fù)責(zé)，但外界估計A330-200機體比ERJ-145 XR大得多，技術(shù)更復(fù)雜，印度自己基本搞不定，所以最終很可能還是由空客集團負(fù)責(zé)。印度軍方稱國產(chǎn)大型預(yù)警機將在84個月內(nèi)完成，然而外界根據(jù)印度軍工科研單位一貫的拖沓風(fēng)格紛紛表示不看好。而根據(jù)印度空軍的打算，A330大型預(yù)警機未來要裝備6架，因此印度現(xiàn)在還與空客談妥，保留另外4架的優(yōu)先采購權(quán)。

實際上，造成印度國產(chǎn)預(yù)警機發(fā)展緩慢的根本原因還是印度本國的整體工業(yè)實力太弱。在航空工業(yè)上，印度缺乏研制和生產(chǎn)中型和大型飛機的能力，特別是對軍用特種飛機無論技術(shù)還是經(jīng)驗更是嚴(yán)重不足；在軍用電子技術(shù)上，印度缺乏研制高性能機載預(yù)警雷達和任務(wù)系統(tǒng)的實力，需要借助外來技術(shù)支持，例如EMB-145I預(yù)警機的雷達電子系統(tǒng)就得到了以色列的技術(shù)支持。而在機載任務(wù)軟件方面，印度也缺乏相應(yīng)的技術(shù)實力。雖然印度號稱軟件業(yè)發(fā)達，但最關(guān)鍵的架構(gòu)設(shè)計卻主要是外國負(fù)責(zé)，印度只是按照現(xiàn)成的架構(gòu)進行編寫而已，實際上就是一種軟件代工。

印度雖然有發(fā)展預(yù)警機的雄心，但如不能提高整體工業(yè)實力，那么印度的預(yù)警機發(fā)展依然不容樂觀。