十一國慶閱兵的裝備展示環節，想必軍迷朋友們大呼過癮。海上巡邏機梯隊中，空警-500H、空警-200H，都是基於陸上機場的預警飛機，軍迷朋友期待的航母固定翼預警機，依然未見廬山真面目。
而就在不久前, 《科技日報》報道稱, 在武漢中國船舶重工集團公司某研究所建造的"水泥航母”試驗平臺上, 突然驚現固定翼預警機模型, 鑑於"水泥航母”在中國航母研製發展中的試驗性質和角色, 它此前已經多次成為中國航母技術發展的“預言者”, 那麼這次固定翼預警機模型出現在"水泥航母"上, 究竟意味著什麼?中國國產航母什麼時候才能用上固定翼艦載預警機呢?
國產艦載固定翼預警機漸露真容
國產空警固定翼預警機出現在“水泥航母”上, 並非是首次亮相了, 根據公開資料顯示,該項目已經研製進行多年, 2011年, 網絡上出現報道稱, 中國正在研製艦載版預警機驗證機, 其平臺是運-7運輸機, 使用傳統的蘑菇狀天線整流罩。
從網絡上流傳出的圖片看, 這種驗證機上沒有輕型艦載機必配的著陸鉤, 沒有艦載機特有的專用改進型起落架, 機翼上也沒有摺疊機制。從照片來看, 很可能只是用來驗證艦載預警機空氣動力學性能的原型機。
在2017年1月底, 英國《簡氏防務週刊》披露了ー架搭載在中國陸基航母實物模型上的中國固定翼預警機全尺寸模型, 其外形類似於美國海軍的E-2“鷹眼”預警機。
這些接二連三的新聞報道, 說明了中國的固定翼艦載預警機研製工作正在有條不紊地進行當中。
談到艦載固定翼預警機, 首先就需要考慮其載機平臺, 由於航母起降的苛刻要求, 艦載固定翼預警機的尺寸重量是有嚴格限制的, 中國近年來雖然成功研發了多款陸基預警機型號, 但尺寸重量都太大, 不可能直接上艦, 只能是在一款成熟的中小型運輸機的基礎上進行改裝, 或者乾脆像E-2那樣, 另起爐灶研製一款全新的艦載預警平臺。
中國在運-7運輸機上改裝的艦載預警機驗證機
如果是以成熟平臺改裝的話, 國內目前成熟的可供挑選的只有運-7比較合適。運-7是是中航工業西安飛機工業公司參照蘇聯安-24型飛機研製生產的雙發渦輪螺旋槳中短程運機。
運-7採用大展弦比的平直上單翼, 單垂直尾翼和低水平尾翼氣動佈局。機身是普通半硬殼式結構, 分前、中、後三段。機翼由長方形的中央翼, 梯形的中外翼和外翼組成。容納兩臺發動機的短艙裝於內側機翼上。
運-7機長23.7米, 翼展29.2米, 空重14.9噸, 最大起飛重量21噸。運-7採用的動力裝置為兩臺東安發動機公司生產的的渦槳5A-1(WJ5A-1)渦輪螺旋槳發動機, 單臺發動機的軸功率2900馬力, 最大平飛速度518千米/小時, 最大航程1900千米。
中國軍事博物館內展示的艦載固定翼預警機模型
運-7在設計之初其實是一架民用運輸平臺, 不過後來西飛公司在其基礎上又改進出一款軍用運輸平臺一一運-7長航程改型飛機。
新的運-7平臺擁有不俗的能力, 而且具有很好的改裝適應性,國產MA60新型海上巡邏機就是以新舟60(運-7改進行型客機)為基礎研製的。但是要將運-7改造成一款艦載預警機平臺, 困難卻要大得多。
首先, 運-7自身的尺寸重量是一大難題。為了上艦, 運-7首先必須對自身的飛機結構進行大量調整, 減小尺寸, 縮短機身的情況下, 還要提高飛機的升力係數, 提高載重量, 其改造量將會非常巨大。
其次, 飛機的氣動外型上進行改進, 由於載機背部加裝了雷達天線, 這必然會對機尾構成紊流, 需要重新改進設計。艦載機上艦, 必須要與母艦的適配性上做很多特殊的設計, 例如機翼可摺疊、採用高強度起落架、機身部件防鹽霧設計、艙口密封等等。除此之外, 艦載預警機在起落時, 雷達天線罩和內部電子設備所受到的衝擊過載也要比陸地起飛時大得多, 也需要專門的優化設計。
運-7飛機是中國西安飛機工業公司參照蘇聯安-24型飛機的基礎上研製生產的雙發渦輪螺旋槳中短程運輸機
最後, 還需要換裝發動機, 艦載機本身要求具備比較大的推重比, 需要換裝更大推力及推重比的渦槳發動機才能滿足求。
綜合來看, 運-7作為預警機平臺上艦的改裝工作量將非常巨大, 但相比設計一款全新的平臺, 在技術風險研製費用和週期上還是有很大優勢, 相較於平臺方面的問題, 國產艦載固定翼預警機的雷達系統設計則要先進得多,中國近年來在機載雷達方面取得的進步有目共睹。尤其是最新的“空警”500預警機, 綜合作戰能力世界領先。
總的來看, 空警500成功實現了“小平臺、大預警、高性能、新一代”的研製目標, 相較於現役大型預警雷達, 在重量、雷達天線口徑大幅下降基礎上情報處理能力、抗干擾能力大幅提升。
國產空警500預警機
這些成熟的先進技術都將在國產艦載固定翼預警機身上得以體現, 由於國產艦載固定翼預警機的載機平臺會比空警500小得多, 因此, 空警600的有源相控陣雷達天線陣面直徑要小一些, 重量肯定也輕一些。
如此一來,國產艦載固定翼預警機的雷達最大探測距離可能比空警-500近一些, 但應該會與E-2預警機接近甚至更好, 外媒甚至分析說, 國產艦載固定翼預警機最大優勢是配備了更先進的雷達和通信系統, 可以監視更廣泛的信號, 甚至可以在特定的角度下發現隱身戰機。
“水泥航母”試驗是上艦前的關鍵一步
事實上, 這次固定翼預警機模型搬上“水泥航母”, 主要目的是做相關試驗。首先是電磁兼容試驗, 固定翼預警機與此前水泥航母艦島等類似, 都屬於電子信號密集的用電裝備。固定翼預警機上光各種頻道的通信天線、偵察天線就多達數十路, 加上雷達、信號處理設備、供電系統等, 堪稱一架複雜的用電機器, 它能否與航母本身的電磁環境實現兼容, 與航母上其他用電設備完美匹配, 需要進行大量的試驗和技術調整。
前蘇聯雅克-44預警機
其次, 固定翼預警機的艦面調配模擬試驗, 也需要在“水泥航母”上完成, 此前殲-15、直-8艦載直升機等艦載機, 也都在“水泥航母”上走過這一遭。
上艦表明彈射航母已經就位
固定翼預警機登上“水泥航母”, 其實變相透露了一個秘密, 那就是中國國產航母彈射技術已經過關。因為固定翼艦載預警機噸位遠大於殲-15艦載戰鬥機, 不能採用現在滑躍起飛技術, 必須採用電磁/蒸汽彈射技術才能在航母上完成起飛。美國的E-2系列固定翼艦載預警機, 就是在“尼米茲”級蒸汽彈射航母和“福特”級電磁彈射航母上裝備使用的。
從研製、試驗週期來看, 固定翼艦載預警機能夠登上“水泥航母”試驗, 充分表明不但固定翼艦載預警機已經基本完成了研製, 接近定型; 而且它所搭載的彈射航母, 也肯定已經完成設計, 已經開始建造, 在不久之後很快就能建造完成。這樣, 固定翼艦載預警機和新航母, 才能在研發時間節點上實現配。
網友繪製的003型航母想象圖
而從近期對海軍電力工程技術專家馬偉明少將研究團隊的報道來看, 我國已經掌握了電磁彈射技術, 且在技術上領先於美國。由此可見, 固定翼艦載預警機極有可能應用在第二艘採用電磁彈射系統的國產航母上。
未來展望
從航母研製建造規律來看, 2020~2021年, 採用水平彈射甲板,電磁彈射系統的新一艘國產航母, 極有可能建成下水, 而經過舾裝、繫泊試驗、海試流程後, 2023年左右我們也許就能看到固定翼艦載預警機公開在新一代航母上進行彈射適配試驗。
屆時, 擁有固定翼艦載預警機的新一代003型航母, 其對空對海預警探測範圍和戰場態勢掌握能力將比現在使用艦載有源相控陣雷達的“遼寧”號和002型國產航母提升一倍以上。屆時中國將成為繼美國、法國之後第三個裝備固定翼艦載預警機的國家。■
聲明： 本文摘編自《兵工科技》半月刊
