03.01 美國E-2D預警機有多先進?

谷火平


E-2艦載預警機先後經過A、B、C三個型號並不斷改進,現在發展到E-2D,由斯羅普·格魯曼公司研發。E-2D如同它的名字一樣,是一架擁有“先進鷹眼”預警機。

E-2D是專門為美國航母打造的一款艦載型預警機,它在E-2C的基礎上大幅改進了機載雷達系統,裝備了新型玻璃數字化戰術座艙,並更新導航模式。它的出現大大提升了美國航母的戰鬥力。

預警機的性能最重要的無非就是看它的雷達探測能力。E-2D背上的雷是洛克希德馬丁公司研製的AN/APY-9雷達,這款雷達被認為比上一代E-2C上的AN/APS-145雷達先進兩代。新鷹眼使用了組合探測模式,一方面表現在之前提到的本身採用機掃+電掃結合,另一方面則表現在與超級大黃蜂F18E/F戰鬥機和“宙斯盾”艦船的聯合戰鬥方式。該雷達也採用了數字接收機,有效提升了處理信號的信噪比,增強了對雜波的抑制以及提升了抗干擾能力。

另一方面,AN/APY-9雷達擁有極強的探測隱身目標的能力,因為它採用了有源相控陣(AESA)體制,相比前輩的機掃雷達功率大為增強,探測距離也比E2-C的APS145多出一半,監視空域則達到APS145的2.5倍。尤其是AN/APY-9雷達採用了UHF頻段,這是目前隱身戰機的剋星,進行全方位無死角的追蹤和偵察。

E-2D為美國海軍提供水陸兩地的遠距離探測,並及時向所屬部隊發送可能的潛在威脅,為美國海軍能夠及時攔截對方的攻擊提供可靠情報。

此外,再來說說E-2D的飛機本身性能。E-2D和它的前輩E-2C有著幾乎相同的啟動佈局佈局,但E-2D上應用了新型螺旋槳、嵌入式衛星天線、空中加油設備等,使得E2-D的飛行性能比E2-C有了大幅提高。E-2D的螺旋槳使用複合材料製造,相比於傳統的金屬螺旋槳,新型螺旋槳振動小噪聲低,而且維護費用低。

E-2D還採用了一種新型的嵌入式衛星通信天線,並將它延伸在了它的旋轉式雷達罩上面,這樣天線系統的性能不僅得到了改善,同時飛機的重量也比原來有所減少,從而提高了預警機的續航里程,提高了全機的整體飛行性能。


熊貓愛飛行


E2D預警機說先進也先進,說一般也一般,他是一款誕生在老式機體上的新型飛機,因此本身就是先進和落後的結合體。E2D預警機主要先進就在於他具備CEC聯合接戰能力,而說他一般,則是因為機體受限,所以在雷達和指控性能上存在短板。

圖為E2D預警機的詳細配置和結構圖。


說起來,E2D預警機出名其實還是在於他具備CEC聯合接戰能力,他可以依靠先進的數據鏈系統,將自己的雷達信號納入到整個作戰網絡之中,並且可以和其他友軍單位,比如軍艦和戰機進行溝通,將自己獲取到的目標參數和戰場信息直接顯示在友軍雷達屏幕或者指揮中心,並且對友軍發射的武器進行火控,實現A射B導。

圖為E2D預警機的APY-9雷達結構圖。


因為E2D具備的聯合接戰能力,使得美國海軍創設了新型的超地平線攔截能力,伯克級驅逐艦可以朝著自己根本探測不到的距離和方位發射一枚防空導彈,該導彈將會在E2D預警機的引導下,超越地平線,攔截伯克級驅逐艦視距和雷達探測距離之外的掠海飛行目標,實現超遠距離攔截掠海目標能力,同時也能大大提高軍艦和其他友軍飛機的火力通道數量,你們只管發射,E2D負責進行導彈引導。

圖為美國部署到日本的5架E2D預警機飛越富士山。


作為比較重大的一個改進,E2D搭載了一部APY-9有源相控陣雷達,取代了E2C廣泛使用的APS-145雷達,以有源電子相掃雷達取代過去的八木天線和脈衝多普勒探測體制,在搜索的精度和跟蹤、火控的目標數量方面取得了較大的突破。有人也將這一改進看作是E2D預警機的主要先進之處。

在美國的海軍聯合防空作戰計劃中,E2D扮演著超視距攔截導彈的重要一環。


然而我們也必須看到,因為機體的限制,E2D不能搭載更多的有源相控陣雷達天線,因此其背部的天線盤子還必須要依靠機械旋轉來實現對360度方位的探測,缺乏足夠的凝視能力和探測深度,使得預警雷達雖然性能大大提高,但是仍然距離先進預警機,比如我國空軍的空警500等一流預警機存在探測能力的差距。

在CEC聯合接戰功能上,E2D也發揮著重要的目標指示作用。


另外,受限於機體,E2D的發電量有限,飛機的電力不足以支持雷達長時間的運轉,因此飛機的持續作戰時間有限,一次升空只能堅持作戰最多4個小時,4架預警機每天各出動一次,也才能覆蓋16個小時的空中預警時間。當然,美國在出口日本的E2D預警機上改善了這一問題,使得單架次空中持續作戰時間延長到了8個小時,但是那是陸基型E2D,而非海基型,作為航母的艦載機,E2D還存在滯空時間短的問題。

圖為E2D預警機的信息圖。


從指揮能力角度來看,E2系列預警機本就不合格,本來就是個會飛的雷達天線,E2D只是將這一功能發揮到了極致,但是仍然不是一架適合的指揮機,他只有2個指控人員,外加一名機械師。就算是直18預警直升機,都可以擁有4名指控人員和1名機械師,因此E2D的指揮能力依然僅限於戰術級,這是他最大的短板。

圖為E2D預警機。


所以,E2D既是一架先進的預警機,又是一架落後的預警機,就看你從哪個角度去認識他了。


海事先鋒


E-2D被稱為先進鷹眼(Advanced Hawkeye),被譽為美國航母的“艦隊之眼”。其最主要的先進性在於是美國“海軍一體化火控防空系統”的中心節點,承擔了構建超視距導彈武器打擊鏈的核心作用。這更為突出了E-2D在未來海戰網絡的數字指揮中心地位,形成預警機直接指揮導彈的打擊鏈。E-2D標誌著美軍初步實現網絡化、體系化,並形成集成作戰能力,這也引領著新的戰爭形態。

圖、E-2D航空電子系統配置示意圖

E-2D改變了美國海軍的戰鬥管理和指揮方式,雷達技術革命性的跨越2代,增強了目標探測和態勢感知,還能在雜波和電子干擾環境下工作。E-2D還能和“宙斯盾”協同作戰,具有史無前例的巡航導彈探測能力,支持戰區防空的導彈防禦。其在低空補盲、機動預警、指揮控制和戰場管理方面擁有不可替代的作用。

E-2D主要任務系統包括戰術任務電腦系統、AN/APY-9有源相控雷達、ALQ-217電子支援措施、戰術導航駕駛艙顯示系統、APX-22敵我識別問詢系統、協同交戰能力、Link11和Link16戰術數據鏈。其搭載的APY-9利達可以實現360°全方位掃描,能夠探測更遠的海上、陸上密集雜波環境下體積更小的目標,這可以更好的保護航母群。其網絡化戰場空間的搜索能力超出E-2C達3倍。

2013年12月3日,“羅斯福”號航母首次彈射起飛並回收E-2D“先進鷹眼”預警機,該預警機屬於"虎尾"VAW-125航母預警機中隊。2016年12月,E-2D還進行了首次空中加油,這讓它的巡航時間拓展至7小時。E-2D服役後也將成為全球最先進的艦載預警機,並進一步提升了預警機在未來網絡化戰爭中的作用。


航空之家


早在上世紀60年代就面世的E-2艦載預警機系列,已經在美國海軍艦載機中隊之中,服役多年了,同時也是美國海軍裝備的如此多艦載預警機型號系列之中,的第三代艦載預警機型號了,目前美國海軍的航空母艦上,多數搭載的都是該系列機型的D型版本。


當然,作為已經在美國航空母艦上服役了將近40年的E-2D系列艦載預警機還是有一些壓箱底的絕活與不可替代的優勢的。首先就是,E-2D艦載預警機是基於原先幾代產品就技術基礎 ,進行重新優化升級後的產物,也因此E-2D艦載預警機幾乎是一款重新設計的艦載預警機了,也為了滿足美國海軍越來越嚴格的作戰需求,E-2D型艦載預警機換裝了功率更大的T56-A-427A 渦輪發動機,並將原先老舊的不鏽鋼材質的螺旋槳,換成了複合材質的,大大提升了其空中的機動性和最大飛行航程,同時功率更為強勁的發動機所產生的機內電力,也徹底緩解了其搭載的預警系統用電量大,而造成的用電短缺的嚴峻問題。

其次就是重新設計自身的系統框架,E-2D型艦載預警機可以說是將近幾年的美國軍工電子業最新的研發成果都安裝在機身上了,特別是該型艦載預警機,還換裝了預警系統之中最為核心的探測雷達,從老舊機械掃描雷達換為了新型ADS-18有源相控陣雷達,且能實現機身範圍內的360度無死角覆蓋,穩步的提升了自身對於戰場空中區域的覆蓋度,和相關的戰場探測能力。

最後,也憑藉著如此出色的綜合作戰 ,也使得美國海軍的航空母艦上,只需要攜帶7架這個型號的預警機,就可以保證其自身航母編隊上方空域一週24小時不間斷,有E-2D艦載預警機可以提供相關的空中預警。也可以這麼說,現在美國海軍裝備的E-2D艦載預警機,是目前世界上最為先進的艦載預警機型號了。


航空君


進入21世紀以來,為了滿足美國海軍網絡中心戰的迫切需求,諾斯羅普-格魯曼與美國海軍密切合作,開始在E-2C的基礎上研製滿足當前和未來任務所需的戰場空間擴展和態勢感知能力的新型艦載預警機。2005年3月14日,美國海軍航空系統司令部正式宣佈將這種正在研製的新一代艦載預警與指揮控制飛機命名為E-2D,又被稱為“先進鷹眼”,並於2007年4月30日首次亮相。雖然其外形與以往的“鷹眼”艦載預警機相似,實際上,對機載預警雷達、天線、通信系統、任務計算機系統以及戰術座艙系統和顯示系統進行了重大改進和升級,可以說是一種全新的飛機。

E-2D“先進鷹眼”艦載預警與指揮控制飛機作為美國海軍網絡中心戰的中心節點,將改變美國海軍的戰鬥管理、指揮與控制方式等,其雷達技術跨越了兩代,增強了目標探測和態勢感知能力,並能在雜波和複雜電子干擾場景下展開工作,成為名副其實的“艦隊之眼”。E-2D從前沿部署的航空母艦出動,利用協同交戰能力,與艦載“宙斯盾”系統進行協同,具備前所未有的對掠海飛行巡航導彈的探測、識別、跟蹤能力,從而支持戰區防空反導和艦隊防空行動。特別是E-2D除了可以負責協調整個航空母艦打擊群的所有航空武力,與整個航空聯隊的所有飛機進行交聯,還可以和航空母艦和編隊內其他水面艦船進行交互,在敵方武力較為強大的拒止海空範圍內,展開介入行動,最大限度地發揮美國海軍的遠程精確制導火力優勢。


虹攝庫爾斯克


對於E2D的先進程度,主要是體現在以下方面。

第一,作為一款預警機,最重要的特點就應該看它的“視力”水平夠不夠格。E2d這款飛機是由美國的格魯曼公司生產,但背上的雷達卻是洛克希德馬丁公司生產,型號為AN/APY-9雷達,這款雷達的全重有998公斤,其圓頂上有多達18個雷達段,可以全天候的運作。天線自己的波光束可以涵蓋120度,在任何高度的情況下可以完成360度無死角的探測,最大的探測距離可以達到480公里的水平。這個數據可以說是非常的誇張,要知道E2d是海軍的武器,因為地球的形態問題,很多時候只能夠看到100多公里外的目標,而擁有一架E2就可以做到把500*500公里的範圍一覽無餘,25萬平方公里這就相當於一箇中型國家的面積。在通訊方面,E2d採用的是最新的衛星嵌入式SATCOM天線,=這種天線的特色就是抗電子干擾能力非常強大,幾乎可以免疫絕大多數的電子波,而且重量還要更輕一些,直接比上一代通信設備降了9公斤,這樣可以把更多的儀器放進去。

第二點,從實際作戰上來說,E2d僅僅看得遠聽得遠也是不夠的,預警機不僅要幫助戰鬥機看得遠,還要負責指揮協調戰鬥機打仗,在這一點上,E2d可以把看到的各種敵情轉換成數據圖像,然後馬上就可以把這些圖像傳送到戰鬥機和軍艦中。而且不僅可以把25萬平方公里看的乾淨,對小目標也是一把好手,在作戰中一旦遇到小型目標或者需要在小範圍中作戰,飛機上的雷達馬上可以切換成cec的模式,一瞬間就可以把望遠鏡換成顯微鏡,即使是面對裝甲車快艇這種速度極快的目標,也可以做到連續跟蹤,直至打掉為止。


紫龍防務觀察


E-2D是美國海軍最新型的艦載固定翼預警機,在外形上與過去的E-2C“鷹眼”預警機幾乎完全一樣。那麼這種被稱為“先進鷹眼”的預警機到底先進在哪裡呢? E-2D的強悍性能主要體現在四個方面:新概念機載雷達、網絡中心戰能力、開放式任務系統、發動機控制系統。

第一,E-2D裝備了AN/APY-9雷達,全重998公斤,採取機掃/電掃結合模式,應用了全新概念的數字化波束形成和空時自適應算法的固態單脈衝技術,商業架構的模塊化硬件設計,以及碳化硅為基底的數字處理器,探測距離對戰鬥機類目標(RCS=5㎡)超過300海里,探測包線比E-2C的雷達大出300%,能夠在強雜波環境下有效檢測低空飛行的巡航導彈類目標,雷達工作波段為UHF波段,具有一定的反隱身能力。

第二,E-2D本身就是作為網絡中心戰的一部分發展的,採用了先進的光纖語音局域網絡技術使之成為美國海軍武力網絡中信息及決策網絡的主要節點,可整合並傳送關鍵信息、監視數據、綜合決策數據,提供空中前進管制及通訊能力,從而生成一幅完整的戰術圖像,直接呈現在使用者眼前的屏幕上。使用者可以直接利用這些數據展開作戰行動。

第三,E-2D採用開放式電子體系結構,能快速更換設備,應用最新技術。E-2D的硬件和軟件將隨著先進技術的嵌入得以快速更新,如改進的戰鬥識別、多譜段融合、平臺到平臺通信的自動控制等先進技術。第四,E-2D的動力裝置雖然沿用之前的T56-427A渦輪螺旋槳發動機,但是採用了最新的綜合推進、控制、監視、維護系統,把螺旋槳的控制邏輯完全整合進推進控制監視單元內,不但大幅降低了發動機控制系統的重量,還有具有自動儲備動力以供單發操控飛機的功能。


利刃號


E2為美國製造的一款艦載預警機,已經服役幾十年了,E2D為E2家族的最新成員,它沒有行進行過多的改進,外觀不變,更換髮動機,加裝空中加油系統,以前的最多飛行8個小時,現在提高到12小時,這將大大提高效率。

更大的改進在電子系統,除了飛行員的駕駛艙更先進外,其機載的預警系統也進行升級,主要換裝了APY-9型UHF波段有源相控陣雷達,採用機械/電子掃描複合方式工作的新型雷達,工作頻率為300MHZ到1GHZ之間,其波長為10釐米到1米之間,預設16個頻段,抗電磁干擾壓制能力也非常突出,由於波長較長,對隱身飛機的效果非常好,據稱具備發現美國F-22、F-35的能力,也就是說,具有反隱身戰機的能力,也算反隱身型雷達了,在電子設備方面的改進工作了也不小,等於把內部拆了全換。

現代作戰體系依賴空中預警機提出預警與指揮,隨著中俄五代機的服役,已不再是美國的專利了,中國的殲20,俄羅斯蘇57馬上就會在空中對美軍的優勢發起挑戰,現有的預警機對五代機已力不從心,所以美國才會想到開發新的E2D,並換裝現役型號。

只不過它能發揮多大作用尚為未知數。它到底對隱身戰機擁有怎麼樣的發現能力,依然值得懷疑,這就如足美國懷疑中國的反隱雷達能不能發現F22一樣。僅憑藉一份介紹就讓大家相信能做到什麼,實際上依然需要實證。


麥田軍事觀察


能不能先更正一個說法?E一2D是厲害,但畢竟舊平臺,當太平洋中部已在中俄海空火力控制之下時,它所發揮的作用只能一般,對它國另當別論。當今作戰都在體系之中,任何先進的兵器也難全身而退,比如它擋不住遠程隱身察打一體無人機的攻擊。


魂舞大漠


E-2鷹眼,是上個世紀五十年代末期研製的艦載空中早期預警與航空管制飛機,是美國海軍現唯一使用的艦載空中預警機。


預警機特點

該預警機不受地形與地平線造成的搜索範圍限制,而居高臨下的搜索方式使得任何空中的敵機或導彈都無所遁形。E-2可在離航空母艦數百公里外進行探測預警作業,並指揮提供防空護衛的戰鬥機攔截敵方飛行目標;此外,E-2配備有數據鏈,可將資料傳輸給整個戰鬥群的艦艇,因此其功能不侷限於指揮戰鬥機中隊作戰。

先進來源於不斷的升級更新改良

E-2D最重要的改良是換裝AN/APY-9先進超高頻相控陣雷達,被動式固態電子掃瞄陣列天線,又稱為旋轉電子掃瞄天線,天線本身的波束能涵蓋120度的水平扇區(實際操作時,水平掃瞄範圍在90度扇區以內),配合水平旋轉基座便能涵蓋360度的全方位(天線的水平旋轉速率為每分鐘4.5或6轉),最大探測距離超過300英里(483公里),能同時保持對地面半徑200英里(321公里)以及高度0到100000英尺(30480m)的空域進行搜索,其探測範圍比APS-145增加兩倍以上,而且能在更遠的距離探測到小型目標。



其他包括機體的改良、雷達現代化計劃、先進紅外線搜索追蹤系統、新的電子截收系統、高速光纖資料匯流排、導航系統、新型任務資料處理單元、通訊傳輸等,並具有網路中心作戰能力以及USG-3協同接戰能力終端系統等,在未來網路化作戰的美軍中將扮演管制與資訊傳遞中心等重要角色。
E-2D將換裝擁有20英寸液晶平面顯示器的新型任務顯控臺,而駕駛艙也改用三具17英寸液晶平面顯示器取代過去的傳統儀表,而駕駛艙壁背面還加裝一具17英寸戰術導航座艙顯示器。


分享到:


相關文章: