飛在天上的指揮中心

秦嘉政

相控陣雷達的出現(xiàn)

隨著雷達技術(shù)的進一步發(fā)展，飛機的雷達出現(xiàn)了一個新成員——相控陣雷達。

在許多關(guān)于空戰(zhàn)的游戲或者電影中， 你可能會發(fā)現(xiàn)里面的雷達都有一個或者若干個天線在“搖頭晃腦”地轉(zhuǎn)動，這是因為傳統(tǒng)雷達發(fā)射的電磁波方向是集中于天線指向的，像是探照燈一樣，所以想要雷達掃描四周，就得把天線轉(zhuǎn)向每一個方向，天線自然就需要不斷轉(zhuǎn)動，這種掃描原理被稱為“機械掃描”。之前提到的E-2、E-3預(yù)警機使用的就是這種機械掃描式雷達。

和傳統(tǒng)雷達需要“搖頭晃腦”發(fā)射電磁波不同，相控陣雷達利用波的物理性質(zhì)，讓若干個固定的小發(fā)射器在不同時刻發(fā)射電磁波（就是控制波的“相位”），從而讓電磁波集中的方向可以不只沿著天線指向的方向，還可以向左或向右偏移一定的角度。這樣一來，不用轉(zhuǎn)動天線，也可以進行各個方向的掃描。超大型傳統(tǒng)雷達巨大無比的天線沉重，轉(zhuǎn)動緩慢，所以數(shù)據(jù)更新很慢。相控陣雷達用若干個陣面一起工作，完全不用轉(zhuǎn)動，有效避免了這種問題。它的掃描速度極快，數(shù)據(jù)幾乎可以實時更新，讓人對空中的情況掌握得更加充分。同時，它還可以跟蹤多個目標(biāo)，甚至可以一邊跟蹤目標(biāo)，一邊掃描其他目標(biāo)。

傳統(tǒng)的機械掃描式雷達

地面上的大型相控陣雷達

多種多樣的雷達布局

空警200預(yù)警機，背部有平衡木式雷達

由于相控陣雷達不用轉(zhuǎn)動天線就能完成掃描，這給人們提供了新的預(yù)警機設(shè)計思路——是不是可以用它替代飛機上的機械掃描式雷達呢？根據(jù)這個思路，飛機上出現(xiàn)了三種新的雷達基本布局形式：平衡木式、共型式和圓盤三面陣式。

平衡木式雷達是用飛機背負著兩個背靠背的天線，從而完成對機身左右方向的掃描。這樣的布局安裝和設(shè)計比較簡單，同時價格也比較低廉?？墒沁@種布局有個缺點：機身正前、正后各有60度左右的盲區(qū)，這導(dǎo)致它無法對整個空域進行全面監(jiān)控，也不能隨意改換巡邏路線。一般來說，平衡木式雷達飛機采用的是長方形的巡邏路線，這樣可以讓飛機兩側(cè)面對需要警戒的方向，當(dāng)飛完一段航程后，飛機會轉(zhuǎn)向，從而更換探測的方向。

另一種類似的雷達布局就是共型式布局了，雷達的天線直接被安裝在機身上。這種安裝方式更加簡單，且對機體的飛行性能影響最小，但缺點也不少：第一是雷達部分掃描角度會受到機翼的干擾，盲區(qū)較多；第二是無法安裝大尺寸的雷達；第三則是和平衡木式雷達一樣，飛機正前方和正后方都有盲區(qū)。有些共型式布局的預(yù)警機在設(shè)計時會添加補盲雷達，但是由于體積問題，機首和機尾處的探測距離不如側(cè)面。

“費爾康”預(yù)警機

中國預(yù)警機起步比較晚，在接觸過以色列的“費爾康”預(yù)警機之后，中國研發(fā)人員同時借鑒了圓盤式設(shè)計和共型式設(shè)計，創(chuàng)造出了圓盤三面陣式的雷達布局方式。相控陣雷達被固定安裝在飛機上的“蘑菇”中，但是“蘑菇”是不轉(zhuǎn)的。同E-3的“蘑菇”相似，雖然中國的空警2000和空警500預(yù)警機的“蘑菇”頂也是圓盤形的，但只有中間部分是實心的，裝有雷達組件，邊緣有三個區(qū)域是空心的。三個雷達分別對著三個方向，每個雷達都只負責(zé)掃描自己的120度區(qū)域。這種設(shè)計可以說是當(dāng)前最先進的設(shè)計，雷達可以快速更新周邊所有區(qū)域的空中信號，可以持續(xù)跟蹤某個目標(biāo)。相比之下，E-3的設(shè)計就顯得老舊了，在它身上的“大盤子”轉(zhuǎn)完一圈之前，雷達上目標(biāo)的信息是不會更新的。

空警500預(yù)警機

空警2000預(yù)警機

預(yù)警機的作用

那么預(yù)警機在空戰(zhàn)中是如何發(fā)揮作用的呢？和戰(zhàn)斗機使用精度很高的短波火控雷達不同，預(yù)警機使用的是精度較低的長波搜索雷達。這種雷達往往搜索距離很遠，但是精度較低，沒有辦法直接引導(dǎo)導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。然而極遠的搜索距離又使得預(yù)警機能夠知道附近區(qū)域中每一架飛機的位置和速度，甚至能夠從雷達的回波情況判斷出飛機的大概型號。

和老式預(yù)警機需要用無線電來指揮戰(zhàn)斗機飛行不同，現(xiàn)代預(yù)警機可以把自己看見的情況直接更新到戰(zhàn)斗機的顯示屏上。有了預(yù)警機的幫助，戰(zhàn)斗機可以在不打開雷達（避免暴露自身位置）的情況下，知道附近的天空中有哪些飛機，以及其中哪個是敵人。這樣，戰(zhàn)斗機飛行員就知道如何在對方不知情的情況下繞到對方的身后進行攻擊；也能知道哪些目標(biāo)是需要優(yōu)先攻擊的，例如帶著巡航導(dǎo)彈準(zhǔn)備攻擊航空母艦的轟炸機、對地面設(shè)施產(chǎn)生威脅的攻擊機等。同時，長波搜索雷達對隱身戰(zhàn)斗機也有良好的搜索效果。通常，預(yù)警機能夠在有效搜索范圍一半左右的距離發(fā)現(xiàn)隱身戰(zhàn)斗機，從而及時調(diào)遣戰(zhàn)斗機去攔截目標(biāo)。

完善的通信系統(tǒng)

預(yù)警機上除了有雷達，還裝備著各式各樣非常完善的通信系統(tǒng)。這些通信系統(tǒng)不僅能讓預(yù)警機與軍用飛機的飛行員保持實時通話，還能為民航客機、地面部隊、軍用艦艇、民用船舶建立通暢的信息通道，甚至監(jiān)聽它們的通信。可以說，預(yù)警機就是一個小型的通信中轉(zhuǎn)站，地面部隊請求空中支援可以通過它，戰(zhàn)斗機和民航客機聯(lián)系也可以通過它。在緊急情況下，預(yù)警機甚至能夠客串機場的管制塔臺，對民航航線進行管理。正因預(yù)警機是連接海陸空的多面手，預(yù)警機上經(jīng)常會有高級將領(lǐng)進行作戰(zhàn)指揮，所以預(yù)警機也是空戰(zhàn)中的“前敵指揮所”。預(yù)警機的通信功能究竟有多么強大，我們可以通過兩個有意思的故事來了解一下：

1985年10月10日，美國海軍薩拉托加號航空母艦上的一架E-2C預(yù)警機被要求緊急起飛執(zhí)行攔截任務(wù)，攔截目標(biāo)是意大利一架被劫持的客機。雖然E-2C上沒有任何武器，但它是航空母艦上唯一有能力和客機直接通話的飛機。在發(fā)現(xiàn)了被劫持的客機之后，預(yù)警機引導(dǎo)兩架F-14戰(zhàn)斗機包圍了客機，并給客機下達了最后通牒：前往西西里島機場，不然就會被擊落。最終，這架客機成功迫降在了西西里島機場。

俄羅斯的A-50預(yù)警機也曾有一項著名的行動記錄：1996年4月21日，車臣恐怖組織首領(lǐng)杜達耶夫撥打了一個衛(wèi)星電話，電話信號被在空中徘徊的A-50預(yù)警機截獲并確定了他的位置，隨后俄軍迅速派出兩架SU-24轟炸機，用兩枚導(dǎo)彈將杜達耶夫和他的幾名保鏢一起炸上了天。這架A-50是俄軍派來監(jiān)視這個區(qū)域的，俄軍此前對杜達耶夫在地面上的數(shù)次刺殺行動都以失敗告終，這次由空中發(fā)起的打擊反而起到了意想不到的效果。

不可或缺的預(yù)警機

隨著新技術(shù)的發(fā)展，隱身戰(zhàn)斗機、無人機逐漸成為空戰(zhàn)的主角，難道預(yù)警機已經(jīng)變得可有可無了嗎？事實上，預(yù)警機扮演的“千里眼”“順風(fēng)耳”角色仍然是不可或缺的——進攻時，它是部隊的“大腦”；防御時，也可以為部隊爭取寶貴的御敵準(zhǔn)備時間。

預(yù)警機是最巨大、最復(fù)雜的軍用作戰(zhàn)飛機之一。是否擁有預(yù)警機，是判斷一個國家空軍實力強弱的重要依據(jù)；能否造出預(yù)警機，是判斷一個國家航空工業(yè)水平高低的核心指標(biāo)。新世紀(jì)之初，我國在預(yù)警機研究領(lǐng)域奮起直追，在眾多科研人員的努力下，目前已經(jīng)成為世界上頂尖的預(yù)警機強國。除了滿足自身使用外，我國自主研發(fā)的ZDK-03 預(yù)警機已經(jīng)出口到了巴基斯坦。

如果說戰(zhàn)斗機、轟炸機、攻擊機這些武裝到“牙齒”的作戰(zhàn)飛機就像舞臺上的演員，加油機和電子戰(zhàn)飛機像是幕后的工作人員，那么預(yù)警機才是空中戰(zhàn)爭這場大戲的編劇和導(dǎo)演，談笑間，運籌帷幄，決勝千里。

看“我”頂著的“蘑菇”，猜一猜它會不會轉(zhuǎn)！

ZDK-03預(yù)警機