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2020年10月04日 11:16:50

来源:澎湃新闻

据环球网近日援引外媒报道,中国首款舰载固定翼预警机“空警”600已成功首飞。

尽管此新闻立刻引起外界广泛关注及在社交媒体上的大量讨论,但“该来的总会来”——这并不算是一条特别令人意外的消息。

我曾在另一篇本专栏文章《万吨大驱背后的中国海军区域防空之路》中提出过这样一个观点:伴随着中国区域防空舰的技术路线从苏俄模式全面转向美国模式,即便中国海军现有的两艘航母仍保有大量俄罗斯基因,也基本可以得出结论,中国正在全力构建以航母及其搭载的舰载机联队为核心的“美式”远洋海军,而非以核潜艇为核心的“苏式”远洋海军。

在此背景下,与区域防空舰的情况类似,作为一支美式远洋海军的重要作战能力要素,舰载固定翼预警机也成为中国海军的必然选择。显然,无论多么先进的舰载预警直升机,它们也许能够满足英国、日本、印度或苏俄海军的作战需求,但它们却很难在一支美式远洋海军中找到自己的位置,这既与飞行平台结构本身的限制有关,更是受到各国不同的海军建设与运用蓝图的直接影响,下文也将对此问题做进一步探讨。

换言之,“空警”600的出现在逻辑上只是个时间问题,它的浮出水面进一步印证了外界对中国下一批航母设计风格甚至整个海军建军方向的一系列合理推测。在当前及可见之未来,中国的航母编队显然亟需该型机来弥补作为一支所谓的“美式远洋海军”的装备结构短板。然而,对于可能面临革命性变化的未来海战场来说,舰载预警机的前景如何则又是另一个值得探讨的问题。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

此前在中国军事革命博物馆展示的航母以及舰载预警机模型。

“空警”600

需要指出的是,截至目前中国军方从未公开证实过“空警”600的存在,其型号名称也是外界根据以往命名习惯猜测的。8月27日,英国《简氏防务周刊》最早对该型机的所谓“首飞”做了报道,其主要依据来自阎良试飞基地的卫星照片。照片显示“空警”600使用了罕见的蓝色涂装,这与中国验证机普遍采用黄色涂装大为不同。有分析认为,该型机为了减重使用大量复合材料,这部分是蓝色涂装;还有一小部分黄色涂装是金属蒙皮。照片中的预警机翼展很大,应该具有非常好的短距起降能力。

从照片来看,“空警”600尾部有4个垂直翼面,看上去与美军E-2“鹰眼”舰载预警机非常相似。其很可能采用运7作为飞行平台,但换装了功率更大的涡桨-6C发动机,尾部有着舰钩。考虑到中国目前服役的所有预警机均采用有源相控阵雷达,因此“空警”600应该不会例外,这意味着其探测目标的精度、响应速度、多目标探测能力、可靠性等核心指标很可能超越仍使用脉冲多普勒雷达的E-2C,可与最新型号E-2D媲美。

美国《福布斯》杂志在9月初发表的另一篇文章则对“空警”600的设计与性能妄加猜测,据此文披露,外界早在2018年3月就在武汉的一个大型水泥航母模型上见识了该机模型,这艘航母模型被认为是测试甲板布局的训练设施。其作者认为“空警”600所使用的运7平台基于过时的苏制安-24轻型运输机,最大起飞重量在28吨左右,可以容纳4至6名机组成员。由于飞行平台的性能限制,“空警”600在滞空时间这一关键指标上很可能落后于“鹰眼”。

雷达系统方面,文章指出“空警”600的雷达可能不像中国其他预警机一样使用三个或更多固定阵列。卫星照片显示其雷达罩有一个中间前缘部分,“证明”其只配备了一个雷达阵列。从理论上讲,该雷达必须360度旋转才能覆盖全向空域。值得注意的是,美国E-2D尽管配备了“最先进”的有源相控阵雷达,但是也没有使用三阵列。这意味着其天线仍然需要机械旋转,探测数据的刷新理论上存在时间间隔,而中国配备三阵列有源相控阵雷达的“空警”2000预警机则可以做到全空域数据的实时刷新。中国此前在珠海航展上曾展示过一款名为“丝路眼”的单面阵机载有源相控阵预警雷达,其很可能就是“空警”600雷达的前身。该作者认为中国之所以没有选择已经成熟的三面阵技术,可能是因为运7平台的动力系统无法给这种雷达提供充足的电能。另外中国已经在“空警”200上测试的共形天线和智能蒙皮贴片,未来也完全可能用到“空警”600上。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

舰载预警机可大幅提升航母的态势感知能力。

能否滑跃起飞?

目前关于“空警”600具体性能的报道仍然是基于各种零散信息的猜测,不过有一点毋庸置疑,该型机肯定将配备在中国正在建造的下一批航母上。由于中国官方早已公开证实本国在电磁弹射器领域的突破性成果,以及正在建造新型航母的计划。因此外界对于中国下一批航母将放弃滑跃甲板并配备弹射器的推测是基本可信的。采用螺旋桨动力的预警机因起飞时滑跑加速度不够需要更长的跑道,在航母有限甲板条件下必须用弹射器赋予预警机更高的加速度来降低滑跑距离。而中国新型航母上的弹射器就将为“空警”600提供合适的起飞条件。

从舰载预警机的发展历史来看,此前所有未配备弹射器的航母即便安装了滑跃甲板,在一定程度上改善了起飞条件,但还是只能配备预警直升机。这是否意味着中国已经服役的两艘滑跃甲板航母绝对无法配备“空警”600?应该说难度肯定很大,但如果加上“绝对”二字恐怕就要打个问号了。

首先,历史上并非没有过为滑跃甲板航母配备固定翼预警机的尝试。苏联海军在上世纪70年代末开始研制的安-71舰载预警机采用两台大功率涡扇发动机,另外还装有一台专用于起飞助推的涡喷发动机。该型机的最明显外形特征是将预警雷达安装于垂直尾翼顶端。在强大喷气动力保障下,安-71可以直接从“库兹涅佐夫”号航母的近点起飞位通过滑跃甲板起飞。该机的问题主要是由于雷达安装位置导致机体过高,很难收纳进航母机库。随着配备蒸汽弹射器的新一代航母苏里扬诺夫斯克级的开工建造,安-71在与更像“鹰眼”的雅克-44涡桨舰载预警机的竞争中失败,制造出3架原型机后随着苏联解体便销声匿迹。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

现役舰载预警机一般采用弹射起飞。

预警机因其任务特点要求尽可能长的滞空时间,对飞行速度则没有苛刻要求。而舰载固定翼预警机受航母空间所限不可能像陆基预警机那样采用大型平台,载油量自然难以比肩,因此只要具备起飞条件,该类机型最合适采用的动力方案还是省油的涡桨发动机。E-2、雅克-44和“空警”600均采用涡桨发动机不是偶然的,对于它们来说,也许滑跃甲板的起飞条件门槛太高,而安-71则为了满足起飞条件在其他方面做出了牺牲。

卫星照片显示“空警”600是一架涡桨预警机,可即便难度很大、门槛太高,也还是不能轻易给出绝对的结论。2005年,美国海军工程试验中心曾做过试验,一架E-2C在25节甲板风,24.9吨起飞重量时,可以通过12度滑跃甲板的165米滑跑跑道起飞,起飞轨迹保持2.5米/秒的爬升率,符合美国海军安全起飞标准。试验还显示,“鹰眼”在进入甲板上翘段前就已经达到可离舰速度,飞机操纵无明显负担。这表明即便这架预警机的起飞重量再大一点,或者滑跑距离再短一点,在滑跃甲板“加持”下其仍然可以安全起飞。

相比之下,“辽宁”舰和”山东”舰的远点起飞位跑道长度约为200米(据卫星图粗测),再加上这两艘航母的最大航速在30节左右(参考“库兹涅佐夫”号数据),全速逆风行驶可提供足够强度的甲板风,无弹射满载起飞“空警”600理论上应该问题不大。然而理论毕竟只是理论,现实使用中还有两个问题必须考虑:一是“空警”600的动力系统是否能够保障其与“鹰眼”接近的起飞滑跑速度;二是远点起飞会大幅挤占航母甲板空间,从而显著降低航母甲板的使用效率。

“鹰眼”之前

综上所述,在“空警”600和新一代航母服役后,中国航母编队即将具备可与美国“尼米兹”级和“福特”级比肩的空中预警指挥能力,而即便是对于目前的两艘过渡型滑跃甲板航母来说,用两架“空警”600替换4架直18预警型上舰,从而弥补现有航母编队“最重要的”作战能力短板也并非不可能。

“最重要的”?为什么?没有行不行?

预警机在现代战争中的巨大作用在1982年的贝卡谷地空战中首次得到淋漓尽致的发挥。而其在海战场上的潜在价值甚至早在二战时期就已初现。美国海军研究空中预警系统(AEW)的最初动机就来自太平洋战场上的切身感受:在战争初期,技术精湛的日本飞行员甚至贴着浪尖驾机高速接近美舰并发动攻击,受到地球曲率影响,当时安装在舰艇桅杆上的雷达对这类目标的探测距离仅为30至35海里。

当战争进入到1944年10月以后,尽管日军飞行员的整体训练水平呈断崖式下滑,但规模越来越大、组织越来越严密高效的自杀式攻击却更加放大了美国海军的预警缺陷。空中预警不受地球曲率影响,能比舰载雷达更远和更早地发现低空来袭目标;另外安装在飞机上的搜索雷达依靠飞机本身的远程高速机动能力,能够显著扩大舰队的预警搜索范围,更进一步为舰队组织多层防空拦截赢得了窗口。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

预警机可扩大舰队的预警搜索范围。

即便在预警机功能日益繁杂的今天,对掠海低空目标或中高空高速突防目标的远程探测仍然是每一架舰载预警机的最基本任务。无论是骁勇的日本鱼雷机和俯冲轰炸机,还是飞蛾扑火般的神风特攻机或“樱花”自杀炸弹,它们在本质上与今天的反舰导弹没什么不同。

然而理论尽管很完美,在当时的技术条件下实施起来却面临两个巨大挑战:一是早期的远程搜索雷达体积巨大,不是一般舰载机背得动的,如果只安装一台类似于德国夜间战斗机那样的小型空战雷达,则起不到早期预警作用;二是早期的雷达基本不具备杂波滤除能力,预警机的最大意义在于远距离发现低空来袭的掠海目标,在海况好时问题还不大,一旦海况恶劣,海面反射杂波很容易致盲当时俯视能力极为有限的机载雷达。

因此,直到太平洋战争结束前,美军在冲绳和菲律宾等战场应对日军大规模自杀攻击的早期预警手段并不是预警机,而是将大量搭载雷达的驱逐舰和护卫舰作为雷达哨舰部署于舰队外围,来为舰队提供早期预警情报,这也导致该类舰艇受到了日军的重点关照,海战中损失极为惨重。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

E-1预警机。

随着电子元件小型化技术的突破,困扰空中预警雷达系统投入使用的第一个难题得到解决。1944年春,工程人员把通用电气公司研制的AN/APS-20雷达安装在TBM-3W“复仇者”舰载鱼雷机上。试验表明,TBM-3W在海况平静的情况下能在100至120公里距离上发现150米高度低空飞行的飞机,也可在320公里距离发现舰船。但如果遭遇恶劣海况,该系统仍然无法正常工作。1945年,TBM-3W舰载预警机被部署到航空母舰上,还未来得及发挥作用二战就结束了。作为世界上第一款舰载预警机,TBM-3W已经具备了预警机的基本特征:载机、大功率搜索雷达和雷达情报传递通讯链。

1958年服役的E-1“追踪者”是世界上第一款专门研制的舰载固定翼预警机,它的AN/APS-82预警雷达初步解决了困扰舰载预警机的第二个难题——杂波滤除,因此其可以在高海况下执行远程目标探测和识别任务。然而“追踪者”注定只是一款过渡产品,其基于S-2舰载反潜机的飞行平台空间太小,无法搭载更多的任务乘员和设备,且采用落后的活塞螺旋桨发动机。因此在服役6年后就逐渐被E-2“鹰眼”所取代。

从E-2开始,舰载预警机进入到一个全新的时代。在“鹰眼”之前,空中预警仍停留在最初设想的目标探测层面;而“鹰眼”凭借革命性的计算机战场管理系统以及更有效的数据链,首次赋予了舰载预警机强大的战场指挥、控制、管理能力。也就是说,舰载预警机已经不仅仅是一个空基雷达站,而是一个综合化的海战空情指挥中心。它不仅能在防御截击作战中提供早期预警情报,引导指挥各种拦截平台与火力;还可以在舰载机联队发起的进攻作战中担任空中编队指挥官的角色。

所以,至少对于一支美式远洋海军来说,舰载固定翼预警机的确很重要,没有真不行。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

TBM-3W预警机,机头下方安装了一个大尺寸雷达罩。

新赋能

2014年6月,东太平洋,美国海军阿利·伯克级驱逐舰“保罗·琼斯”号连续发射了4枚新型远程防空导弹,所有导弹均成功拦截靶标,这标志着美国海军新一代区域防空导弹“标准”-6即将上舰服役。而在一年之前,2013年6月的一次试射中,一枚“标准”-6采用由“鹰眼”预警机中继制导的方式成功击毁一枚370公里外的巡航导弹靶弹,这次试验真正的意义其实远非验证导弹射程这么简单。

今天,航母编队原有的防空作战理念将因为“标准”-6+“鹰眼”作战模式的出现进入一个全新的时代。继早期预警和指挥控制两大功能外,信息化技术正在赋予舰载预警机第三项革命性功能——为防空导弹提供远程中继制导。

在“标准”-6之前,即便是在“标准”-2、“宙斯盾”、MK-41“三位一体”黄金组合上舰后,美国航母编队的区域防空范围仍然局限在本舰雷达视野内。受地球曲率影响,其对掠海反舰导弹的探测距离仅有数十公里。也就是说,复杂昂贵的区域防空导弹实际上只能拦截类似于图-22M这样的轰炸机平台,但轰炸机往往在200公里以外就已经发射反舰导弹并返航了,此时点防空弹才是拦截反舰导弹的主体,然而后者的射程太短,可供拦截的窗口非常有限。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

E-2D在“协同作战系统”的支持下可支持“标准”-6防空导弹拦截海平线外的低空目标。

这就是传统区域防空的尴尬——适合拦截飞机但射程不足,射程足够拦截导弹却又难以锁定低空飞行的目标。因此,早在上世纪70年代苏联超声速远程反舰导弹大批涌现时,美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室就提出了最原始的协同跨地平线拦截设想。受制于当时的计算机与数据链水平,该设想还只能停留在实验室内。直到1996年1月,美国海军在一次试验中,将AN/ADS-18搜索雷达和AN/SPG-51火控雷达架设到一座海拔1160米的山顶,通过数据链为“伊利湖”号巡洋舰提供远程目标搜索和照射能力,在试验中巡洋舰共发射4枚为这次试验专门改装过的“标准”-2Block IIIA导弹,结果表明拦截距离比传统的单舰独立搜索、跟踪、照射模式扩大3倍以上。

面对上述试验结果的巨大诱惑,美国海军随即制定了第一个协同区域防空导弹计划“标准”-5。然而,由于冷战结束,“标准”-5计划迟迟没有得到拨款。进入21世纪后,雷神公司提出以“标准”-2Block IV导弹为基础,融合AIM-120主动雷达制导技术的新方案,宣称能用一半的费用做到“标准”-5八成的性能,这就是现在的“标准”-6区域防空导弹。

在舰载预警机的协同防空模式下,全面换装“标准”-6后,美国航母编队的整个防空系统运作将重新洗牌,区域防空导弹可以部分解放舰载机,成为航母防空体系真正的中坚。在400公里范围内,区域防空弹将全程拦截包括轰炸机、战斗机、无人机和反舰巡航导弹在内的几乎所有高中低空目标。更大的拦截范围与不受照射雷达限制的火力通道允许防空舰艇组织多波次绵密的防空火力。此时,点防空与区域防空的界限也已变得非常模糊,如果不是考虑到拦截弹的性价比以及舰艇适配性,点防空导弹甚至已沦为“鸡肋”。

而这一切的实现,均必须仰赖舰载预警机所提供的中继制导服务。

舰队需求:美式OR苏式

舰载预警机在现代海战中的重要性已无需再赘述,然而值得注意的是,目前全世界拥有这类飞机的国家却并不多,拥有舰载固定翼预警机的更是只有美国和法国两家,后者使用的机型也是“鹰眼”。换言之,目前世界上正在服役使用的舰载固定翼预警机其实只有E-2一款。显然,它很重要,但却并非每个国家海军的必需品。

笔者在本文中尽管一再强调舰载固定翼预警机的巨大价值,却也一再强调其前提条件——对于一支美式远洋海军这一切才成立。严格来说,目前世界上完全建成的美式远洋海军只有美国和法国(不仅拥有舰队航母,还拥有两栖攻击舰和成建制的核潜艇),其特点是具备远洋综合作战能力并以航母编队为作战核心。英国和中国海军则正处于过渡的最后阶段,在“伊丽莎白女王”号形成完整战斗力后,皇家海军有望自1978年两艘“鹰”级航母退役后重建起一支美式远洋海军——尽管选用EH-101预警直升机取代原计划的MV-22预警型上舰,以及海洋级两栖攻击舰的退役会让其复兴的成色大打折扣。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

E-2D预警机准备降落航母。

所谓以航母编队为作战核心,本质上就是以航母上的舰载机为作战核心。在此基础上,预警机作为舰载机部队的“千里眼”、“神经中枢”和“大脑”,在攻防两端均承担着整个海上作战体系的核心角色,在这样的海军中,舰载预警机是必不可少的,而功能更加强大、性能更加完善的舰载固定翼预警机肯定是最优选择,皇家海军的轻型反潜航母+预警直升机的组合在马岛战争中的糟糕防空表现已经反衬出这一点。

然而,全世界并非只有美式海军这一个选择。苏联红海军在冷战结束前也是一支具备远洋综合作战能力的强大力量,然而其海上作战核心却是岸基航空兵及核潜艇。尽管红海军也拥有强大的水面作战力量及航母,可那些不伦不类的“载机巡洋舰”却从未被赋予作战核心的重任,“莫斯科”级和“基辅”级的主要任务是反潜,“库兹涅佐夫”号至多在反潜外提供了一定的远程防空能力;“光荣”级和“基洛夫”级巡洋舰的确在水面舰群中位于核心地位,但在红海军整个攻防体系内其实也只是保障核潜艇作战的配角。

显然,一支以潜艇为核心的舰队在攻防两端都并不依赖预警机,而岸基航空兵即便需要预警机,也不是舰载预警机。冷战结束前的苏联海军呈现出向美式海军靠拢的趋势,然而该趋势其实在1945年后的红海军发展规划中已有数次闪现(如70年代的“奥廖尔”级核动力航母计划),这种反复的摇摆并不奇怪,即便苏联没有解体,即便“苏里扬诺夫斯克”级航母建成服役,也并不意味着苏联海军就会改变其坚守了几十年的发展道路。

日本海上自卫队、目前的英国皇家海军和俄罗斯海军均具备苏联海军的典型特征,即水面舰群以反潜为主,进攻能力主要依靠水下力量;印度海军则显示出美式海军的诸多特点,但这四支海上力量均缺乏远洋综合作战能力,对于它们来说,舰载预警直升机应该是更合适的选择。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

预警直升机整体性能无法与固定翼预警机相提并论。

挑战

如果致力于建设一支强大的美式远洋海军,那么至少在目前,舰载固定翼预警机的作用仍是无可取代的。当然,这并不是说没有其他作战平台可以分担预警机的工作,海洋侦察卫星可以监控远超过预警机的海域面积;对于一支主要活动于近海的海军来说,岸基预警机也可以为舰队提供全套的预警、指挥控制、中继制导服务;即便在远洋,舰载无人机侦察机也可以为没有大型航母的舰队提供远程情报支持。

但上述三种解决方案的硬伤也很明显:当下海洋侦查卫星对目标海域的监控具有周期性的窗口特点,这很容易被对手利用,同时卫星也不具备预警机的战场管理能力;岸基预警机显然无法完全满足远洋舰队的任务需求,即便是近海舰队,直接伴随舰队行动的预警机对任务的响应效率也肯定比呼叫后远道而来的岸基预警机高得多;舰载无人机的确可以搜集情报,探测目标,但也无法扮演作战指挥平台的角色,也许未来的确可能出现一款具备全部预警机功能的无人机,那它仍然是一款预警机,且仍然需要航母起降,只不过没人驾驶罢了。

未来的航母海军:舰载预警机的中国式选择

高超声速武器是舰载预警机面对的最新挑战。图为俄罗斯米格-31截击机发射“匕首”高超声速导弹。

对于舰载预警机来说真正的挑战来自目前正在崛起的新一代海战武器——高超声速飞行器和反舰弹道导弹。自诞生之日起,预警机最擅长探测的目标就是掠海而来的超低空飞行器,而高超声速武器为了降低空气阻力大多主要飞行在超高空或临近空间,而反舰弹道导弹更是直接来自太空的高速俯冲攻击,舰载预警机对于这两类目标的探测能力可能还不如功率更加强大的舰载“宙斯盾”雷达系统。

2018年3月,俄罗斯总统在发表国情咨文时曾向外界公开了多种俄在研的新式武器,包括“先锋”和“匕首”两款高超声速导弹,其中“匕首”导弹由米格-31截击机携带,既可以用于打击地面目标,也可以用于攻击水面战舰。之后,俄罗斯国防部首次向外界公布了 “匕首”超音速导弹的高清照片和演习发射的视频。视频显示,“匕首”导弹由编号为592的米格-31B截击机发射,最后以高攻角的形式俯冲,并击中一艘外形与美国“提康德罗加”级巡洋舰相似的模拟目标。除了“匕首”,俄罗斯还在研制用于装备水面战舰和潜艇的“锆石”高超声速反舰导弹。今年7月,俄军透露,“锆石”导弹在“戈尔什科夫”号护卫舰上试射成功。俄军方对导弹射程、准确性和速度都非常满意。“锆石”高超音速导弹的测试工作已经接近尾声。

面对新的对手,舰载预警机又将何去何从?

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