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发信人: ersy (Green Mouse), 信区: Green
标 题: 航母的空中神经中枢:E-2C“鹰眼”预警机(图)
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Jun 3 07:48:07 2003) , 转信
http://mil.qianlong.com/5051/2003-6-3/228@876266.htm
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E-2"鹰眼"(Hawkeye)是格鲁曼飞机公司为美国海军设计的中型空中预警飞机,在航空
母舰战斗群(Carrier Battle Group)中担任空中预警和指挥任务。"鹰眼"是整个编队的千
里眼,能探测到几百千米处空中、海面上的敌方目标。配合卫星、潜艇等其他侦察手段,
让航母战斗群获得知己知彼的能力,在战斗中能先人一步,占据主动。现在格鲁曼公司已
与诺斯罗普公司合并为诺斯罗普·格鲁曼公司,是仅次于波音和洛克西德公司的美国第三
大军用飞机生产商。
背景资料
在E-2之前,美国海军先后装备了TBF-3W、E-1"追踪者"(Tracer)等预警机。E-1是在S
-2"追踪者"(Tracker)反潜机的基础上加装雷达等预警系统,是世界上第一种专用预警机,
也是第一种舰载预警机。E-2"鹰眼"则是世界上第一种专门设计的预警机。1965年初,E-2
开始服役,随后基本型E-2A由航母"萨拉托加"号(Saratoga)搭载首次投入到越南战场。目
前,E-2已经发展到了C型,美国海军现役航空母舰上均有一个5架E-2C组成的预警中队。全
美海军总计有十八个E-2C中队(含后备役中队),总共装备了约140架E-2C。
机体结构
E-2"鹰眼"采用了单翼加尾翼、双发动机、螺旋桨动力的常规布局。机翼为全金属悬臂
式上单翼,中央的一段内含三条加强梁,外覆蒙皮,整体呈盒形结构。外翼段借助机翼内
的双向作动筒,可以折叠到与机身侧面平行的位置,这样能极大节省在航母上停放时占用
的空间。整段机翼地前缘都有充气防冰套。设有方便的可开启前缘,地勤可以方便的维护
机翼内的操纵系统。机翼后缘外侧设有襟副翼,能与富勒式襟翼联合作动。机翼中段装有
两台涡轮螺旋桨发动机。
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"鹰眼"采用全金属半硬壳式机身,在机身上方有冷却系统散热器,因此有一个大进气
口。机身中部上方,用支架支撑着硕大的圆盘状雷达天线罩。尽管是常规布局的飞机,但
E-2巨大的雷达罩使得其外形颇有特色:8米直径的旋转雷达罩,使得"鹰眼"像背着一个大
飞碟。这个"大飞碟"还可以向下搜索0.6米,减少占用机库的空间。起落架是液压收放的前
三点式,配有气压驱动的紧急放下装置。机尾装有液压收放的尾橇和着舰拦阻钩。机身左
前方有一个大舱门。正副驾驶员头顶上各有一个逃生舱口(ditching hatch),后舱操作手
座席的右手边还有一个。
"鹰眼"的成长
从1960年至今,E-2系列主要经历了以A、B、C型为代表的三个阶段。1960年4月,"鹰
眼"的机型E-2A首飞,65年正式服役,67年停产时总计生产了62架。其中51架后来改进为E
-2B改型。E-2A使用了两台单台功率2353千瓦(3155轴马力)的T56-A-8涡轮螺旋桨发动机,
能在一万米空中巡逻七小时。E-2A采用以AN/APS-96雷达为核心的机载战术数据系统。该雷
达成为了E-2A锐利的"眼睛",是预警机的最关键部分。雷达工作波段为P波段,采用单延迟
线固定目标对消技术,能抑制海上杂波干扰,从而捕捉到海面上的目标。这一雷达在1970
年代来说非常先进,使得E-2A成为了当时最优秀的预警机之一。
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E-2B是E-2A的改进型,改进部分包括新的"大脑"--利顿公司的304型计算机。此外改进
了电子系统的可靠性,加大了二个垂直尾翼。1971年,美海军的"鹰眼"全部换装为E-2B。
E-2系列的成熟型号是E-2C,我们现在见到的"鹰眼"基本上都是C型或其出口改型。目
前E-2C是美海军唯一的预警机,并为多国空海军采用。E-2C原型机1971年1月初次试飞,7
3年12月开始服役。美国海军订购了约166架,71年开始产生,96年全部交货完毕。从外型
上看,E-2C与E-2B以下区别:为了容纳全新的ALR-59被动探测系统,机首加长了33cm;机
头雷达罩漆成黑色,E-2B的机头通常是与机体一致的白灰色;E-2B在机首正中有两个着陆
灯,C型则移到机鼻下方;机腹新增加的管路使得右舷处多出一个凸出长条;为适应ALR-5
9的尺寸,平尾一直延伸到位于外端的两个垂尾外面大约12cm的地方。
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E-2C还减少了后勤维护的工时。通常飞行1小时,只需要18至20个人时(Man-hour)的维
护。这里面包括全部的例行定期检查,还包括发动机每使用50小时就要进行的定期检查。
E-2C的机身结构大修年限为3000小时,比其他中型螺旋桨飞机要短,主要是因为由于舰载
飞机在弹射和拦阻降落受到的冲击(E-2弹射时,要承受4g的过载)比陆基飞机要大。
E-2C采用的发动机推力也有较大提高,采用了两台3803千瓦(5100当量马力)的T56-A-
427涡桨发动机,经减速器驱动汉密尔顿公司制造的54460-1型四叶可反桨恒速螺旋桨。螺
旋桨骨架为钢,缠绕包裹玻璃钢外壳,空隙里填充泡沫塑料结构。这种螺旋桨能减少对机
上雷达发射出的电磁辐射的干扰。螺旋桨带有电热防冰措施。E-2C的机翼中央有燃油箱,
机内载油量5630千克,在外翼上可挂副油箱。通过这些改进,E-2C的航程、载重、飞行性
能都有一定提高,从而可以搭载更全面、更先进的预警设备。
锐利的千里眼
E-2C最大的改进,是新型的机载雷达和电子设备。这与70年代之后苏联轰炸机、反舰
导弹不断增强的威胁是针锋相对的。使用新型雷达的E-2C能同时跟踪2000个空中目标,这
样航母战斗群才能及早发现苏联图-16、图-22、图-95等多种携带大型反舰导弹的轰炸机,
并有效的进行拦截。
具体的说,E-2C使用了AN/APS-138雷达替换了B型的125型雷达。以此为标志,到1987
年全部84架E-2B都改装成与C型相同的标准。AN/APS-138雷达是125型的改进型,美国海军
称该雷达可以探测到270千米外的巡航导弹。该雷达能探测1250万立方千米监视包线内任何
一点上的空中目标,同时还可不间断的监视海上交通情况。而以往的一些机载预警雷达,
必须不断进行切换才能兼顾对空、对海任务。AN/APS-138开机后,需要约15分钟预热才能
达到额定功率,所以一般E-2C起飞时,雷达已经在通电预热。因为此雷达的平均功率很高
,美海军严禁在1600米以下高度使用该雷达,否则可能会引起地面金属物体产生电磁感应
,进而产生火花,危及油库等地面设施的安全。
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到了1988年,更好的AN/APS-139型雷达面世。139型具有更好的对地搜索性能,能把地
面杂波的干扰压到最低范围。其跟踪的目标数目进一步增加到了2400个。1990年,AN/APS
-145新型雷达研制成功,又比139型更上一层楼,对飞机目标的探测和确认距离为556千米
以上。它综合了APS-138和APS-139雷达的优点,提高了抗干扰能力和自动化程度。采用的
环境处理器技术降低了虚警率。为使雷达具有在649千米以外发现目标的能力,使用了更低
的频率。再算上E-2C能在离航母370千米外工作,"鹰眼"的"视力"相当惊人,可以搜索和跟
踪400千米外、飞行高度为300到30000米的飞机,或搜索和跟踪270千米远、高度为160到2
80米、雷达反射面积小于1平方米的巡航导弹。
E-2C还装备了利顿公司的AN/ALR-59被动探测系统,这是一种被动辐射探测装置(pass
ive detection system),能在主雷达关闭的情况下探测到敌方目标的无线电辐射,从而测
算出其位置等信息。该系统的有效探测距离比主雷达要远两倍,而且自身不需要发射出雷
达电波,隐蔽性很好。但是探测精度比主雷达要差些。ALR-59的天线阵列位于机头、机尾
和平尾两端,分4个频带由计算机控制同时自动扫描,能通过对比信号强度精确测出信号源
方向。目前这一系统正被其改进型AN/ALR-73所换装。
强劲的"大脑"
对于任何预警机来说,雷达获取的信息,要由强大的信息处理手段进行分析、处理、
分发,才能发挥其作用。E-2C装有利顿公司的OL-77/ASQ中央数据处理机。该处理机由两台
L-304计算机组成,将雷达、电子对抗、通信导航、显示操作台等分系统结合为一个整体,
可以称之为E-2的神经中枢,其软件系统能完成监视、探测、截获、测高、识别、分类、跟
踪、数据显示、威胁估计、航迹截获、武器选择、截击导引、数据传送、导航、飞机性能
监视与控制等各种各样的功能。
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处理机装有先进的输出输入装置,装有3个AN/APA-172数据显示控制台,采用25.4厘米
(10英寸)主显示器显示目标平面位置、速度向量和有关数据,采用12.7厘米(5英寸)辅助显
示器作文字显示。控制台备有光笔与控制键盘。通信系统包括柯林斯无线电公司的AN/ARC
-51A双向超高频电台,AN/ARQ-158超高频电台,Link4、Link11数据链,AN/ARQ-34高频数
据链和AN/AIC-14A机内通话设备;其中Link11用于向母舰及其它预警机传送数据,Link4用
于向其它飞机传送数据或由地面向中央处理机传送指令。导航与导引系统包括利顿公司的
AN/ASW-92舰载机用惯导平台,AN/APN-153多普勒导航仪,CP1085/AS大气计算机、塔康导
航仪等设备。
目前E-2C不但能监视威胁航母战斗群的各种目标、指挥舰载战斗机作战,还能直接通
过数据链、两部短波无线电、六部以上的超短波UHF无线电,与地面部队、普通战舰交换信
息。因此E-2C战时往往被赋予更多的任务,例如通信中继等。E-2C装备的数据链,还能使
其他飞机可以关闭雷达、荫蔽自己,仅依靠数据链传来的信息获知敌机的情况,抢占有利
位置,率先发起对敌机的攻击。E-2C整个机腹遍布着上述设备的天线,机身上方还有一根
拉至尾翼处的短波天线。此外机身内还有一根长达50米的可收放拖曳短波天线。如果降落
时飞行员忘记将此天线收回,只要尾钩一放下,天线立即会被自动切断,以确保安全。雷
达员依靠两个按钮控制天线收或放,两个一齐按即可切断天线。机舱内装有空调,让机组
拥有更好一些的工作环境。机身后部还有一个小厕所。即便如此,E-2C机组还是在面对高
强度的作战任务的同时,与机内恶劣的环境进行抗争。在机舱里,发动机发出的巨大噪音
、电子仪器产生的高频率噪音、冷气机的噪音会聚在一起,只能靠隔音耳机应付。除此之
外,机身震动非常剧烈,空间又很狭窄,机组乘员几个小时任务下来,都会疲惫不堪。因
此一架E-2C,往往要编有两到三个机组,以便连续不断的执行任务。
"鹰眼"的生命力
E-2C作为预警机,并不需要直接执行战斗任务,一般远远躲在战线后方,指挥己方单
位进行作战,通常来说没有什么武器能直接威胁到"鹰眼"。保护"鹰眼"最好的方法,就是
指挥战斗机摧毁一切试图靠近的敌方目标。即便是苏联/俄罗斯空军,也从未装备射程超过
E-2C探测距离(270到450千米)的空空导弹。后来俄罗斯曾展示过冲压发动机空空导弹,射
程达600千米,可能在将来对E-2C构成较大威胁。但关键在于,这种600千米的导弹如何事
先预知E-2C的位置,如何保证从发射到命中的漫长时间里,E-2C无法知晓而不作规避。同
时,E-2C也并非孤立的在与对手作战,企图绕过整个美海军作战体系单挑E-2C,这几乎是
不可能的。
由于E-2C性能优越,又能在航母上搭载使用,因此它在美海军中的作用举足轻重。美
国海军的E-2C中队编制一般为五架飞机,其中一架常作为备用机。通常情况下仅有一架升
空为舰队执行预警任务,只有特殊状况时才用两架同时执勤。E-2C中队成员约一百二十名
,包括飞行、地勤、和行政人员。
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E-2从未被敌方击落,仅在海湾战争结束后损失了一架。当时是一架E-2C起火,飞行员
跳伞后飞机仍继续向前飞行,为保密起见美海军F/A-18战斗机击落了这架无人的E-2C。E-
2C预计在2010年开始淘汰,后续机型将是CSA(Common Support Aircraft,通用支援飞机)
,目前处于概念阶段。CSA用来取代E-2C、EA-6B及S3,据称将使用大量先进技术,例如智
能蒙皮等。E-2C改进计划包括换装先进发动机和八片大倾角螺旋桨,改进飞行性能和航程
。
E-2外销量超过30架,包括以色列4架,日本11架(可见狼子野心),埃及6架,新加坡6
架,泰国3架,除台湾外,上述均为C型。法国为使"戴高乐"号核动力航母能够有更好的战
斗力,也不惜暂时放下独立自主的传统,以被美国痛宰的价格定购了若干架E-2C。
值得留意的是台湾也购买了E-2机。93年美国批准出售四架E-2T给台湾,95年9月交货
。上述飞机是美国空军从阿利桑纳飞机坟场(boneyard)中抽调了四架E-2B,改装达到E-2C
的标准,卖给了台湾,但主雷达为略落后的AN/APS-138。但四架E-2不足以实现24小时的空
中预警,按备份一架、维护一架来算,最低限度需要六架,八架较为理想。有消息说台湾
已续订四架E-2T。E-2T的服役使得台湾空军有了相对理想的空中预警能力,但并不能改变
台湾孤岛地利条件对于防御作战的种种劣势。美海军的E-2通常前进到航母编队前360千米
处巡逻,确保尽早发现敌目标,在远离编队的地方就消灭敌人。而台湾海峡太窄,高速战
斗机十几分钟就可以飞越,因此E-2T根本不能前进,就连在台湾上空巡逻,也要格外小心
解放军战斗机的突袭。假如在东海岸飞行则较为安全,但早期预警的作用就大打折扣了。
最近装备了诺斯罗普·格鲁曼公司的监视红外搜索与跟踪(SIRST)传感器原型机的E-2
C飞机进行了飞行试验。飞机探测和跟踪了一个从白沙瓦导弹靶场发射的战区弹道导弹(TM
D)。SIRST是一个角跟踪器,不具有固有的测距能力。然而它能利用同步雷达探测的数据完
成导弹发射和着落点的实时计算。最终生产型IRST将结合数据链路,希望能为航母和舰艇
提供高度精确的三维定位和跟踪信息。SIRST项目是使E-2具有探测弹道导弹的能力,在舰
队战场早期预警和指挥控制功能方面将更具意义,该计划命名为"高级鹰眼"。核心设备为
一台使用先进处理技术的新型电子扫描UHF雷达。新的雷达增益有望达到20dB,能在电磁杂
波和干扰环境下工作。该雷达通过Link 16和协同作战能力(CEC)与其他设备和传感器结合
。除了SIRST和RMP之外,"高级鹰眼"计划还将改进E-2C的ESM、模块化通信、战术驾舱升级
、多源传感器综合及精确打击和跟踪能力。该计划具体工作在2002财年开始,大约在2003
财年开始试验。 (文 加特林)
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