“登高”之變：如何“望遠(yuǎn)”？

二戰(zhàn)時(shí)期，以不列顛空戰(zhàn)等經(jīng)典戰(zhàn)役為代表，雷達(dá)的軍事價(jià)值開始凸顯，但規(guī)避雷達(dá)探測(cè)的方法也隨之出現(xiàn)，那就是低空突防。

由于地球曲率的存在，地面雷達(dá)無(wú)法看到地平線之后。但飛起來(lái)的雷達(dá)又存在地面雜波干擾等問題，所以相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期，“低空突防”都是規(guī)避雷達(dá)探測(cè)的最有效突防手段。

(資料圖)

由于雷達(dá)的波束是直線射出的，只能看到地平線以上的東西，因此，由于地球曲率的存在，地平線之后的區(qū)域就成了雷達(dá)的探測(cè)盲區(qū)——這就給了敵人可乘之機(jī)。

“魔高一尺道高一丈”的解決方案就是將雷達(dá)架在飛機(jī)上，借“登高望遠(yuǎn)”之利實(shí)現(xiàn)超越地平線的偵測(cè)能力。但新問題也隨之而來(lái)：飛機(jī)上的雷達(dá)在俯視翼下空域時(shí)，會(huì)混雜著地表反射回來(lái)的“雜波”，讓機(jī)組人員一時(shí)分不清到底是探測(cè)到了飛行目標(biāo)，還是地面雜波的干擾。

對(duì)于技術(shù)發(fā)展早期階段的雷達(dá)來(lái)說(shuō)，這是無(wú)法規(guī)避的通病。

1953年，EC-121“警戒星”防空司令部（ADC）飛機(jī)（洛克希德“星座”客機(jī)）在機(jī)身上方和下方都安裝了天線罩。此時(shí)，雖然機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)在跟蹤中高海拔飛機(jī)方面做得很好，卻無(wú)法將下方的空中交通與地面雜波區(qū)分開。

1961年，美國(guó)海軍又推出了E-2“鷹眼”預(yù)警和控制飛機(jī)，這是一種比EC-121小得多的雙發(fā)渦槳飛機(jī)。但“鷹眼”的早期型號(hào)同樣存在嚴(yán)重的可靠性問題——雖然“鷹眼”能夠成功監(jiān)視水面，但與美空軍的EC-121一樣，它無(wú)法在陸地上空的地面雜波中探測(cè)和跟蹤目標(biāo)。

直到20年代60年代雷達(dá)技術(shù)通過(guò)不斷進(jìn)步，更多地應(yīng)用了多普勒頻移現(xiàn)象，并實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)備的小型化，預(yù)警機(jī)的雷達(dá)系統(tǒng)才終于具備了處理和區(qū)分低空飛行的飛機(jī)與地面雜波的能力。

美國(guó)空軍防空司令部的EC-121預(yù)警機(jī)，基于“星座”客機(jī)平臺(tái)改裝，在機(jī)背和機(jī)腹各布置一部雷達(dá)，與F-104A截?fù)魴C(jī)聯(lián)合編隊(duì)，擔(dān)負(fù)防空截?fù)羧蝿?wù)。

AWACS之變：高度優(yōu)先、主機(jī)廠統(tǒng)籌

由此，美國(guó)空軍提出了更具雄心的預(yù)警機(jī)研制計(jì)劃。

1962年，美國(guó)戰(zhàn)術(shù)空軍司令部（TAC）與防空司令部（ADC）聯(lián)合發(fā)布了一系列針對(duì)機(jī)載預(yù)警和控制系統(tǒng)的聯(lián)合作戰(zhàn)具體要求，希望預(yù)警機(jī)能夠搜索和跟蹤大量遠(yuǎn)程飛行目標(biāo)。

ADC的要求從防空需求出發(fā)，更傾向于對(duì)蘇聯(lián)轟炸機(jī)等目標(biāo)的探測(cè)；TAC則看重對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)等目標(biāo)的探測(cè)能力，以及指揮己方戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行攔截、空戰(zhàn)的能力。

隨后，美國(guó)空軍系統(tǒng)司令部（AFSC）加入，最終達(dá)成了折中的聯(lián)合特定作戰(zhàn)需求（SOR）206，即“機(jī)載預(yù)警與控制系統(tǒng)”（AWACS）。

冷戰(zhàn)大幕落下后，美國(guó)開始聯(lián)合加拿大在北美建設(shè)針對(duì)蘇聯(lián)的3條雷達(dá)預(yù)警線，分別為近程預(yù)警線、跨越北美洲北部區(qū)域的加拿大中部預(yù)警線和遠(yuǎn)程預(yù)警線。在美國(guó)防空司令部眼中，預(yù)警機(jī)就是飛起來(lái)的預(yù)警雷達(dá)，當(dāng)蘇聯(lián)轟炸機(jī)飛越北緯地區(qū)、飛往美國(guó)和加拿大領(lǐng)土?xí)r預(yù)警機(jī)能夠向北美聯(lián)合司令部盡早發(fā)出警報(bào)。

上圖為波音AWACS方案的雛形。在兩個(gè)版本的方案中，美國(guó)戰(zhàn)術(shù)空軍司令部（TAC）與防空司令部（ADC）的需求差異主要體現(xiàn)在機(jī)內(nèi)的人員戰(zhàn)位配置上。

1965年12月22日，美國(guó)空軍系統(tǒng)司令部成立AWACS項(xiàng)目辦公室，這標(biāo)志著AWACS項(xiàng)目正式誕生。

五角大樓將AWACS項(xiàng)目列為高度優(yōu)先的工作，對(duì)預(yù)警機(jī)實(shí)施精簡(jiǎn)、快速的采購(gòu)規(guī)則，項(xiàng)目管理受美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)的直接監(jiān)督。根據(jù)SOR 206，預(yù)警機(jī)的總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能的集成等工作都交由機(jī)身制造商來(lái)統(tǒng)籌完成。作為總承包商的機(jī)身制造商有權(quán)決定從哪家雷達(dá)制造商采購(gòu)雷達(dá)，并決定如何將雷達(dá)架在自家飛機(jī)上。

道格拉斯公司基于自家DC-8-62客機(jī)的預(yù)警機(jī)方案。

競(jìng)標(biāo)之變：三進(jìn)二，七進(jìn)二

參與AWACS項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)的有波音公司、道格拉斯飛機(jī)公司（不久后的1967年與麥克唐納合并為麥道公司）、洛克希德-喬治亞公司這3家飛機(jī)制造商，給出的機(jī)身平臺(tái)分別為波音707、DC-8和C-141。

與此同時(shí)，有7家雷達(dá)供應(yīng)商表示有興趣為AWACS項(xiàng)目提供雷達(dá)。項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)就在這樣的多家競(jìng)爭(zhēng)中啟動(dòng)，并很快進(jìn)入了淘汰賽，決出了決賽“選手”。

波音和麥道這兩家總承包商都選擇將雷達(dá)天線固定安裝在機(jī)身上方的圓形旋轉(zhuǎn)體上，以獲得360°的全向覆蓋。圖為麥道公司基于DC-8-62的預(yù)警機(jī)方案。

1966年9月，美國(guó)空軍航空系統(tǒng)部（ASD）將預(yù)警機(jī)的初期概念設(shè)計(jì)工作分配給了波音和道格拉斯這兩家總承包商。二者首先確定了“旋轉(zhuǎn)大盤子”（rotodome/旋轉(zhuǎn)圓頂）的構(gòu)型——此舉在初步勾勒出預(yù)警機(jī)模樣的同時(shí)，也為雷達(dá)系統(tǒng)的供應(yīng)商們?nèi)Τ隽恕翱荚嚪秶薄?/p>

而通用電氣、休斯、雷神和西屋這4家雷達(dá)系統(tǒng)制造商在1968年的“4進(jìn)2”競(jìng)標(biāo)中，使用低“脈沖重復(fù)頻率”（英文簡(jiǎn)稱PRF，脈沖多普勒雷達(dá)通常有低、中、高三種不同的脈沖重復(fù)頻率）的通用電和雷神的方案被淘汰，留下了使用中、高PRF的休斯與西屋兩家。

20世紀(jì)70年代初，麥道公司基于DC-8-62方案的預(yù)警機(jī)，畫面中可見木制全尺寸模型和風(fēng)洞模型。

探索之變：從錯(cuò)誤，到經(jīng)典

1970年7月，美國(guó)空軍宣布將AWACS預(yù)警機(jī)的主合同授予波音公司。

作為總承包商的波音公司隨后成立了兩個(gè)獨(dú)立工程小組分別跟進(jìn)休斯和西屋公司雷達(dá)系統(tǒng)方案。這兩家雷達(dá)系統(tǒng)供應(yīng)商也分別制造了兩套系統(tǒng)，一套用于地面測(cè)試，另一套裝在波音707試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行飛行測(cè)試。經(jīng)過(guò)幾百個(gè)小時(shí)的試飛測(cè)試后，波音于1972年10月宣布這場(chǎng)雷達(dá)系統(tǒng)“7進(jìn)1”競(jìng)標(biāo)的最終贏家為西屋公司，自此項(xiàng)目進(jìn)入系統(tǒng)集成演示階段。

1973年，波音公司AWACS進(jìn)入了全面開發(fā)階段。

關(guān)于雷達(dá)天線罩安在哪這一問題，最初波音的方案是布置在垂尾上。

選定雷達(dá)制造商后，波音開始探索雷達(dá)天線罩應(yīng)該安裝在哪里。站在半個(gè)世紀(jì)后的今天，我們?cè)缫阎懒俗罱K的正確答案。但在項(xiàng)目之初，波音的工程師在西雅圖車間和跨音速風(fēng)洞中，圍繞著5英尺的風(fēng)洞模型不斷“打轉(zhuǎn)”，盤算著如何將雷達(dá)天線罩這個(gè)“大盤子”穩(wěn)妥地布置在波音707-320的垂尾上。

波音公司還有過(guò)將波音707改為8發(fā)版本的設(shè)想：與B-52類似，翼下4個(gè)吊艙中配備8臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。

除了雷達(dá)天線罩布置方面的探索，波音還曾有過(guò)8發(fā)版707預(yù)警機(jī)的構(gòu)想。結(jié)合后來(lái)流出的模型以及設(shè)想圖來(lái)看，波音對(duì)8發(fā)版預(yù)警機(jī)的方案絕非空想，而是嚴(yán)肅地考慮、測(cè)試過(guò)的——正是經(jīng)過(guò)這樣的不斷“試錯(cuò)”，從被淘汰的方案中發(fā)現(xiàn)新機(jī)會(huì)，才一步步地塑出了新一代預(yù)警機(jī)最終的樣子。

雖然麥道公司在這場(chǎng)競(jìng)標(biāo)中失敗，但項(xiàng)目前期，麥道也身兼總承包商，自然少不了對(duì)“雷達(dá)天線罩放在哪”的謀劃，比如這兩款模型中雷達(dá)位置就存在很大差異。

從華盛頓大學(xué)風(fēng)洞中測(cè)試的E-3模型到首架機(jī)下線，E-3A“望樓”預(yù)警機(jī)最終并沒有安裝8臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，雷達(dá)天線罩也沒有安裝在垂尾上。

初生之變：從“眼睛”到“大腦”

1977年3月，首架E-3A“望樓”預(yù)警機(jī)在俄克拉荷馬州廷克空軍基地入役，編入美國(guó)戰(zhàn)術(shù)空軍司令部第552預(yù)警機(jī)聯(lián)隊(duì)。

此時(shí)的“望樓”預(yù)警機(jī)算得上初出茅廬，但也絕不是冉冉新星——?jiǎng)倓偨?jīng)歷了重重質(zhì)疑以及任務(wù)角色上的重大調(diào)整，并且從最初計(jì)劃裝備的64架削減到了34架，E-3A亟需通過(guò)服役戰(zhàn)績(jī)來(lái)為預(yù)警機(jī)正名。

美國(guó)空軍訂購(gòu)的34架E-3“望樓”一直生產(chǎn)到了1984年。這34架中的兩架在后來(lái)的事故中損毀，一架轉(zhuǎn)為測(cè)試機(jī)，目前美國(guó)空軍在役31架。

其中的原因很大程度上在于在20世紀(jì)70年代后，配備多枚核彈頭的蘇聯(lián)洲際彈道導(dǎo)彈已超越轟炸機(jī)，成為對(duì)美國(guó)最為致命的戰(zhàn)略威脅。隨之，美國(guó)空軍對(duì)預(yù)警機(jī)的需求和定位，從立項(xiàng)初期主要作為“飛行雷達(dá)”為北美的防空提供戰(zhàn)略預(yù)警支持，轉(zhuǎn)變?yōu)橐蔀榭罩凶鲬?zhàn)的重要指揮和控制中心，并開始部署在西歐地區(qū)。

執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的波音預(yù)警機(jī)角色展示。按照冷戰(zhàn)后期美國(guó)的設(shè)想，預(yù)警機(jī)將被用作機(jī)載指揮控制系統(tǒng)，用于快速反應(yīng)部署和初始戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)。該系統(tǒng)將通過(guò)預(yù)警機(jī)雷達(dá)提供改進(jìn)的低空監(jiān)視，并提供移動(dòng)通信，從而改善戰(zhàn)術(shù)部隊(duì)的指揮和控制情況。

當(dāng)時(shí)，根據(jù)官方軍事需求文件的定義，預(yù)警機(jī)將為北美地區(qū)的防空戰(zhàn)略提供支持，當(dāng)蘇聯(lián)轟炸機(jī)飛越北緯地區(qū)、飛往美國(guó)和加拿大領(lǐng)土?xí)r向北美防空司令部早早地發(fā)出警報(bào)。

在“鐵幕”前沿的部署

預(yù)警機(jī)裝備數(shù)量被大量削減的另一個(gè)原因，就是在當(dāng)時(shí)美國(guó)國(guó)防預(yù)算遭到削減的大背景下，不少批評(píng)人士表示預(yù)警機(jī)的防空任務(wù)已經(jīng)結(jié)束。

1971年，媒體指責(zé)五角大樓在預(yù)警機(jī)項(xiàng)目中浪費(fèi)資源，并廣泛呼吁削減國(guó)防開支；評(píng)價(jià)“波音公司的救助計(jì)劃”（Boeing Bailout）是波音為擺脫財(cái)務(wù)困境而構(gòu)想出來(lái)的“偽需求”……

但隨后，E-3在西歐以及冷戰(zhàn)對(duì)抗前沿地區(qū)的表現(xiàn)為其贏得了來(lái)自美國(guó)政府和北約的認(rèn)可，其他國(guó)家也對(duì)購(gòu)買AWACS產(chǎn)生了濃厚的興趣。現(xiàn)在，北約組織以及法國(guó)、沙特阿拉伯和英國(guó)的地區(qū)和國(guó)家都裝備有基于波音707設(shè)計(jì)的AWACS飛機(jī)，其全球機(jī)隊(duì)總數(shù)達(dá)到66架，已經(jīng)成為北約等西方空中力量的代表型號(hào)。

未來(lái)之變：超長(zhǎng)服役期后怎么辦？

E-3服役后的表現(xiàn)證明，對(duì)于現(xiàn)代空中力量來(lái)說(shuō)預(yù)警機(jī)是不可或缺的，而且往往是在空中威脅出現(xiàn)后，第一個(gè)采取行動(dòng)的系統(tǒng)，也是在任務(wù)尾聲時(shí)最后一個(gè)離開的系統(tǒng)。

曾于1973至1977年間擔(dān)任E-3A預(yù)警機(jī)項(xiàng)目主管的美國(guó)空軍少將勞倫斯?斯坎策（Lawrence A.　Skantze）表示：

“當(dāng)美國(guó)在動(dòng)蕩地區(qū)部署預(yù)警機(jī)時(shí)，表明空軍正在認(rèn)真對(duì)待這一戰(zhàn)事。雖然該系統(tǒng)并沒有挑釁性，因?yàn)樗鼪]有武器進(jìn)攻能力，但能夠深入監(jiān)視空域，且不構(gòu)成威脅?！?/p>

早在1977年，斯坎策及其團(tuán)隊(duì)就曾估計(jì)AWACS項(xiàng)目下的E-3系列預(yù)警機(jī)將繼續(xù)服役大約20或30年。而今E-3的服役年份又翻了一番，目前美空軍要求這型飛機(jī)一直服役到 2035 年左右。

當(dāng)年一度不被看好的E-3，現(xiàn)在已經(jīng)成為美空軍幾乎所有作戰(zhàn)行動(dòng)的“眼睛”和戰(zhàn)斗管理者。這就是E-3作為預(yù)警機(jī)系統(tǒng)先行者所證明的價(jià)值。

而在未來(lái)的預(yù)警系統(tǒng)中，AWACS的任務(wù)還會(huì)如何變化，值得我們繼續(xù)觀察和探討。

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