海上鹰眼：关于国产舰载预警机选型的猜想

二战后，军舰的主要威胁来自空中，战机的主要武器也从普通航弹和航空鱼雷升级成了威胁更大的反舰导弹。为了应付来自空中的威胁，现代大中型军舰上普遍安装有先进的远距离对空/海搜索雷达，还有多层反导弹手段。

虽然舰载雷达对中高空的监视距离最远可达400千米左右，但受到地球曲率的影响，对低空目标、特别是导弹这类雷达反射截面积小的目标，其作用距离只有40千米左右。舰载预警机探测距离远，可以提早发现来袭敌机，有效地扩展了对低空目标的搜索和监视。

舰载预警机还可以指挥、引导舰载机。一艘航母上，少则有20～30架飞机，多的有80多架。如此数量庞大、种类繁杂的机群，指挥、调度都是很麻烦的问题。唯有预警机能解决这个问题。预警机可利用数据链传送空情信息，指挥引导战机，能明显提高舰载机的作战效率。

舰载预警直升机

世界上最早的预警直升机是英国的“海王”直升机，搭载于英国的“无敌”级轻型航母上。马岛海战期间，英国远征舰队因为缺乏舰载预警机难以应付阿根廷战机的空袭。英国人不得不用11天的时间改装出“海王”预警直升机应急。中国舰载预警直升机的备选机型，将会是卡-31和直-8的预警型。

卡-31原本是苏联“库兹涅佐夫”级航母的配套产物，设计单位是大名鼎鼎的卡莫夫设计局，以卡-27反潜直升机为基础，1985年完成设计。采用共轴双桨布局的卡-31最大起飞重量12.5吨，大于“海王”、EH-101等机型，可以携带更多的载荷，或增加滞空时间。

卡-31安装了一台E-801M“眼睛”机械扫描脉冲多普勒雷达，工作在L波段，有对空和对海搜索两种模式，但不能同时进行。雷达长6米，宽1米，重200千克。雷达天线位于机腹下方，这样最大限度地利用了机身下方的广阔空间，从而获得了更大的天线面积，这对增加雷达的探测距离具有非常关键的作用。非工作状态下，雷达向上折叠90°，紧贴在机腹下；工作时，雷达翻转90°展开。E-801M采用机械扫描的方式实现全面积覆盖，旋转360°需要10秒钟。为了使布置于机腹下的雷达不影响降落，紧急情况下可以通过人工拆除/爆炸方式抛弃雷达天线。

卡-31最大飞行速度255千米/小时，巡航速度220千米/小时，巡逻高度为3500米，航程600千米。针对战斗机大小的目标，E-801M雷达的发现距离为150千米；对大中型海面舰艇的预警范围为250千米；对低空来袭的反舰导弹的预警距离约为110千米；可以同时跟踪20个目标。按照俄罗斯海军的使用经验，卡-31在距航母50千米时可以工作2.5个小时，100千米处可工作2个小时，最大作战半径不超过150千米。

据媒体报道，中国订购的卡-31预警直升机已经开始交付，目前已在海军中展开训练。

“以我为主，引进为辅”一直是中国国防工业的优良传统，在引进卡-31的同时，加强国产预警直升机的自主研发工作，也是顺理成章的。从国产直升机的装备情况看，最有可能改装为舰载预警机的是直-8直升机。

直-8是我国参照国外技术研制、装备的一款中型直升机。我国曾在20世纪70年代末从法国引进了一批SA-321“超黄蜂”直升机，用于向太平洋海域发射运载火箭试验的返回舱回收。我国长期缺乏大、中型直升机，有感于“超黄蜂”良好的性能，于是在测绘、吃透该机技术的基础上，独立自主地研发直-8。直-8的最新型号是直-8F，换装了加拿大普·惠公司的PT6B-67A发动机、复合材料桨叶、新型航电系统，载重、航程明显提高，具有改装为舰载预警直升机的潜力。

直-8机长20.27米，大于卡-31，最大平飞速度315千米/小时，经济巡航速度250千米/小时，巡航时间可能小于卡-31。直-8预警机的雷达天线可参考法国“超美洲豹”预警直升机的设计，安装于机尾后舱门下方，使用时可以打开、放下、360°旋转。机载预警雷达可选择机械扫描式，也可选择无源相控阵雷达。直-8最大的优势是，立足于自有机型改装而来，不用受进口限制。

预警直升机的不足

使用大、中型直升机平台开发预警机好处是工作量小，在尽可能短的时间内搞出堪用的预警机，并且成本低。当然，预警直升机的弊端也是显而易见的。

直升机飞行高度低，雷达面积小，直接的后果就是搜索范围过小。所谓“站得高看得远”，这句话对预警机也一样适用。固定翼预警机的工作高度在8000～9000米，对战斗机大小的目标搜索范围400千米。相比之下，预警直升机的工作高度只有3000～4000米，对战斗机大小的目标作用距离只有150千米。卡-31是很吃亏的。

直升机的航程普遍小于固定翼机，E-2C的航程为2700千米，卡-31只有600千米左右，导致卡-31的作战半径很有限，盲区太大。按照俄罗斯海军的经验，“库兹涅佐夫”号航母一般在前方布置2道苏-33巡航阵位，前方100海里（160千米）处有1个双机编队，200海里（320千米）处有1个双机编队，负责90°～120°之间的扇形区域。卡-31一般在航母前方150千米处建立执勤阵位，雷达搜索范围为150千米，可以将预警范围前推至300千米，但覆盖不到苏-33的防御外圈。苏-33只能依靠军舰的远程对空搜索雷达，或者依靠自身的机载雷达，搜索范围小，机载雷达开机还会向敌机暴露自身位置。E-2C对战斗机搜索半径为500千米，由于航程远，可以前出到400～500千米处执行任务，将搜索线前推至900～ 1000千米处，执行防空巡逻任务时，美国海军一般在航母前方350千米、500千米处各部署1个战斗机双机编队，E-2C可以给外围舰载机提供300千米以上的反应距离、20分钟的准备时间，舰载机还不用过早开启机载雷达，隐蔽性很好。E-2C还具备空中加油能力，必要时可以前出到1000千米外执行任务。

受机上空间和机载设备的限制，卡-31不仅信息收集能力不足，对数据的处理能力也不足，必须将信息反馈给航母，由航母担任信息处理、战机引导。卡-31只有2名操作员，1人操纵雷达，1人监视显示屏并向母舰传回数据，并不具备对空引导能力。而E-2具备强大的数据处理能力，机上5名成员，除2名飞行员外，还有指挥长、雷达手、通信员各1名。负责预警的机组成员通过Link11、Link16等数据链、多部短波/超短波电台与战斗机、水面舰艇和地面部队联系。“尼米兹”级航母战斗群执行远距离对地打击任务时，需要出动制空战斗机、攻击机、电子战飞机和加油机，E-2C完全可以伴随作战，居中协调如此庞大而复杂的机群。参与这样的大规模攻势作战已经超出了卡-31的能力。

预警直升机的另一个问题是雷达。卡-31和“海王”都采用了机械扫描雷达，很难改装为先进的有源相控阵雷达。因为有源相控阵雷达每一个收发组件都紧贴天线后侧布置，上千个收发组件和天线的总重非常大；有源相控阵雷达非常耗电，直升机的电力输出不够用。在具备隐身能力的作战飞机向亚太地区扩散的今天，唯有有源相控阵雷达才能对付这类目标。解决这个问题更多地要依靠固定翼预警机。

假设“辽宁”舰在敌对方有一定低空掠海导弹突击能力的海域执勤，目前的反舰导弹射程一般在150～300千米之间，Kh-61“红宝石”、“布拉莫斯”的射程甚至达到300千米，这样预警机至少要覆盖前方300千米的低空空域。采用“重点部署”，即只在敌方可能出现的方向部署预警机和截击机，覆盖前方90°～120°的空域。

（1）低风险海域，可部署1架卡-31。预警机前出150千米，将预警空间前推至300千米处。对高亚声速反舰导弹可提供15分钟左右的预警时间，对超声速反舰导弹提供7～10分钟的预警。卡-31最大速度250千米，巡航速度为210千米，航程600千米，中途往返300千米至少需要1.3小时（最大速度的耗油率高于巡航速度），在执勤空域的滞空时间不超过2个小时。由此计算，要达到全天候预警，一天之内就需要12个架次。假设“辽宁”舰搭载6架卡-31，平均每架飞机每天要起落2个架次，飞行6个小时。实际上，横向300千米的预警空域其实是很狭窄的，现代化的攻击机作战半径普遍在1000千米以上，苏-30MK系列的作战半径达到了1500千米，这样的航程可以避开卡-31的警戒范围，在预警雷达扫描区外发射导弹。可见，只有1架卡-31并不能提供足够的预警，仅适用于低风险海域。

（2）在高风险的海域，同时在重点方向部署2架卡-31，假设每架卡-31每天的最大出航时间为6小时，航母上需要搭载12架卡-31，对低空小目标横向覆盖300～400千米，基本可以满足航母反导的需要，但正面预警纵深仍然不够。

马岛海战期间，装备“海王”预警直升机的英国航母战斗群，预警距离很有限，面对“超军旗”战机以“飞鱼”亚声速反舰导弹发动的掠海攻击，经常感到束手无策。现代化的反舰导弹普遍实现了末端超声速突袭，例如“红宝石”反舰导弹末端速度达到了3倍声速，留给防御方的时间更短。可见，预警直升机的缺陷十分明显。

“辽宁”舰能不能使用固定翼预警机？

很多人认为“辽宁”舰并不能使用E-2C级别的双发螺旋桨预警机，理由是缺乏弹射器。深究下来，这种说法是缺乏科学根据的。

由于螺旋桨飞机起飞速度低，只要较短的跑道就可以加速到飞离速度。1942年，杜利特组织的轰炸日本本土行动中，B-25轰炸机直接从“大黄蜂”号航母上滑跑起飞。B-25是双发陆基轰炸机，最大起飞重量13吨，单台发动机功率1700马力（1250千瓦）。 “大黄蜂”号航母飞行甲板长228米，经过强化训练的陆航飞行员均能完成驾驶B-25轰炸机载弹起飞，第一个出发的杜立特，起飞时的甲板长度还更短。

美军也曾进行一系列实验，验证了螺旋桨飞机的弹射起飞能力。早期的E-2A可以在25节甲板风、134米长的平直甲板上直接滑跑起飞，而不用弹射器。E-2C采用2台3755马力（2760千瓦）的发动机，在风速为0、起飞重量22.3吨时，起飞滑跑距离也不过271米。不仅是双发的E-2预警机，KC-130F“大力神”四发中型运输机也曾进行过航母滑跑起飞试验。在起飞重量45吨时，KC-130F只需要230米的跑道就能起飞。

“辽宁”舰有两条跑道、3个起飞点，重载跑道长206米，滑跃角为14°，可以提供一定的升力。只要设计合理，类似E-2C的固定翼预警机完全可以在“辽宁”舰重载跑道上使用。不过，“尼米兹”级装备了蒸汽弹射器，2条跑道都可以起飞E-2；而“辽宁”舰只能使用1条重载跑道，会影响其他舰载机的调度、起降。

国产固定翼预警机的猜想

如果中国要研发E-2C这类的预警机，最好是利用类似运-7这样的双发涡桨运输机进行改进。运-7空重14吨，小于E-2C的17吨；最大起飞重量22吨，即便是增加圆盘形雷达，不会超过24吨，远小于苏-33的33吨的最大起飞重量，不会超过航母甲板和起降机的上限。

改进的难点是过大的体积。E-2原本为航母研制，研制当初就很注意尺寸问题。而陆基运输机的体积一般要比前者大上不少，改为舰载预警机，必须全面缩小三围，要至少小于机库和升降机的尺寸，同时还应控制重量，以免影响雷达等设备的安装和燃油装载量。

根据现有机型的经验，舰载预警机的改进主要有以下几方面。

采用多片小尾翼替代大片的单垂尾。如E-2C采用4片小垂尾，尾翼面积增加，有利于提高飞机的低速稳定性，还降低了尾翼高度。采用这种方法，可方便预警机在“辽宁”舰机库中的停放。

机翼改为可折叠收起，便于利用升降机移动预警机，也可节约航母停放空间。

采用6叶大后掠角复合材料螺旋桨，并更换大功率发动机。比如，5100马力（3748千瓦）的涡桨-6C，功率大、油耗低，再加上气动效率更高的6叶大后掠角复合材料螺旋桨，可保证预警机在较短距离内起飞。

增加圆盘形雷达罩，停放时雷达罩可以向下收，近一步降低高度。如，E-2C雷达罩下方的支撑结构可以伸缩，升起后高5.59米，收缩后高5米。

国产舰载预警机的初期型号可采用机械扫描雷达，后期将升级为有源相控阵，可以有效对付F-35为代表的隐身飞机。国产预警机雷达的探测距离如能达到400千米（美国APS-145雷达对飞机的探测距离为550千米），已经能够满足航母编队的作战任务需求了。

假设舰载预警机最大航程1800千米，最大飞行速度550千米/小时，巡航速度450千米/小时。作战半径为300千米时，执勤约3小时。按一架预警机一天出动2次计算，单日有效执勤时间约为6小时。预警机巡逻阵位在距航母300千米处，舰载战斗机的外圈巡逻阵位可在500千米外。借助数据链等技术与友机、友舰协同作战，如此的防御纵深，突破难度不小。

结语

通过上文的研究，我们发现，预警直升机是一种单纯的防御性工具，而固定翼预警机更能全面发挥“空战倍增器”的潜能。“辽宁”舰应该装备类似E-2C这样的预警机，卡-31/直-8预警机只能是暂时的选择。

编辑：石坚

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