美国航母的力量倍增器,大洋上的“先进鹰眼”,E-2D舰载预警机

作为美国海军最先进的舰载预警机,E-2D“先进鹰眼”

将迎来新一轮的改进和升级。据报道,美国海军正在为E-2D预警机集成和测试一些新功能,以提高它的性能。据悉E-2D将改进空中加油能力和通信及导航战(NAVWAR)能力,还将升级数据链等系统。E-2D预警机将在“德尔塔”系统和软件配置3AR(DSSC-3AR)版本中增加空中加油能力,借此提高该机的航程和续航力,使其可以执行更持久、更灵活的任务。在2020年1月,美国海军授予洛克希德·马丁公司一份合同,内容是升级E-2D“先进鹰眼”的AN/ALQ-217电子支援系统(ESM)。而就在一年前,美国海军刚购买了24架全速生产阶段第7至第11生产批次的E-2D预警机。

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E-2D“先进鹰眼”预警机

不管是美国海军批量采购E-2D“先进鹰眼”预警机还是对其继续进行升级和完善,根本原因还是为了提高美国海军的综合战力,特别是对空中目标的态势感知能力、作战管理能力海上导弹防御能力等。而实现这一切目标的前提是,E-2D预警机具备相当强大的综合性能。虽然是从E-2C的基础上改进而来,从外形上看两者也十分相似,但是E-2D预警机进行了多个方面的重大升级,从某些方面可以看成是一款全新的舰载预警机。而且不同于E-2C的传统定位,E-2D不只是一款预警机,还将成为美国海军战斗管理系统的指挥枢纽之一。E-2D的种种改进和角色的转换,都给了我们很多启示。

一、美国海军为何要研制E-2D?

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E-2C的改进型号“鹰眼”2000

E-2D是在E-2C“鹰眼”的基础上研制的,该系列预警机是目前全球唯一的一种固定翼舰载预警机,主要用途是为航母编队提供早期预警和指挥控制功能,另外还可执行水面监视、搜索救援支持以及通信中继等任务。E-2预警机最早的量产型号是E-2A,于1964年服役。而E-2C是继E-2B之后的另一个重大改进型号,从1973年开始列装。在几十年的服役生涯中,E-2C预警机推出了Group 2“鹰眼”2000等改进型号,一直保持着较为先进的水准。进入新世纪之后,随着航空技术的发展以及使用环境的日益复杂,美国海军决定继续升级“鹰眼”预警机,于是开始研制E-2D“先进鹰眼”预警机。

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E-2D演示机

时间来到2001年12月,美国海军授予诺斯罗普·格鲁曼公司一份合同,开始了E-2C预警机改进型号的早期开发和研究工作。也有资料显示,早在2000年1月,美国海军就提出了AHE“先进鹰眼”预警机的发展计划。2003年8月,美国海军授予诺格公司“先进鹰眼”系统开发和演示阶段(SDD)的合同,洛克希德·马丁公司和Randtron天线系统公司开始研制一种全新雷达和电子扫描阵列天线。2005年3月,新型“鹰眼”预警机被正式定名为E-2D。2005年4月,首架E-2D演示机开始建造,启动仪式在25日举行。2007年4月30日,E-2D“先进鹰眼”预警机首次亮相。

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E-2D预警机首飞

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E-2D系统开发和演示(SDD)飞机

2007年8月3日,第一架E-2D系统开发和演示(SDD)飞机“德尔塔一号”(Delta One)成功进行了首次飞行。诺斯罗普·格鲁曼公司的试飞员汤姆·布托、美国海军试飞员德鲁·巴林杰以及诺斯罗普·格鲁曼公司的首席武器系统飞行测试操作员Zyad Hajo在当天上午11点前驾驶E-2D演示机起飞,在空中试飞了大约1.3个小时。同年11月29日,第二架E-2D演示机

“德尔塔二号”(Delta Two)完成首飞。在进行了600多个飞行小时和300多个小时的雷达测试后,E-2D预警机于2008年11月完成了初始操作评估测试(OA)。2010年7月,第一架E-2D预警机交付给美国海军。

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E-2D进行陆基弹射器起飞测试

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E-2D预警机使用电磁弹射器进行起飞测试

在初始操作测试和评估(IOT&E)阶段,E-2D“德尔塔一号”预警机完成了首次陆基弹射器起飞测试。2010年12月18日,E-2D开始使用陆基电磁弹射器进行起飞测试,不过首次弹射试验出现了故障,于是试验暂停了5个月,到2011年5月才恢复。在完成90多次试验后,在2011年9月27日进行的第96次弹射试验中,E-2D预警机第一次成功从电磁弹射器上弹射起飞,起飞末速度达到了125节(231.5千米/小时)。试飞员认为,使用电磁弹射和使用蒸汽弹射的感觉十分相似,整个弹射过程中飞机受力均匀。这标志着E-2D不仅可用于现役的“尼米兹”级航母,还可用于最新型的“福特”级航母。

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E-2D在航母上进行降落测试

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E-2D降落在航母上

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E-2D从航母上起飞

在完成一系列的测试后,到了2013年2月,E-2D“先进鹰眼”预警机获准进入全速生产阶段(FRP)。同年12月3日,E-2D首次在美国海军“罗斯福”号航母上完成弹射起飞和回收试验。2014年,美国海军订购了25架E-2D,计划在2022年之前获得72架E-2D预警机。2014年10月10日,E-2D达到初始操作能力(IOC)。随后E-2D预警机继续完善了各系统,包括空中加油装置和电子支援系统等。E-2D的研制主要是为了取代老旧的E-2C,使美国海军在舰载预警机方面继续保持绝对领先地位,能够应付日益复杂的海上环境,包括来自隐形战机和新型导弹的威胁等,满足美国海军网络中心战的需求。

二、E-2D舰载预警机有哪些改进?

尽管是在E-2C及“鹰眼”2000的基础上发展而来,但E-2D预警机与它们有着很明显的区别,这种变化不是体现在外观上,而主要是在航空电子系统方面。E-2D“先进鹰眼”预警机换装了新的雷达和天线,重新布置了全玻璃驾驶舱,安装了新的任务计算机和战术工作站,还集成了先进的敌我识别系统和电子支援系统,加装了现代化的通信和数据链路套件。这些新的硬件和软件系统的到来,使E-2D预警机具备了真正的360度雷达覆盖和全天候的搜索跟踪及态势感知能力,能够执行更多任务包括导弹防御等,增强了指挥控制能力,成为美国海军航母的力量倍增器。E-2D预警机的主要改进如下:

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E-2D换装了AN/APY-9雷达

1、换装AN/APY-9雷达。该雷达是由洛克希德·马丁公司开发的一种超高频机械/电子扫描混合雷达,既保留了E-2C的机械扫描雷达,同时增加了有源电子扫描阵列。AN/APY-9雷达的这种设计,使E-2D预警机可以捕捉到更小的目标和更大范围内的更多目标。它的电子扫描阵列能够进行连续的360度扫描,还能够聚焦于选定的重点区域。AN/APY-9雷达的可监视范围增加了三倍,波长在10到100厘米之间,频率高于300兆赫兹,甚至能够探测到第五代隐形战斗机和隐形轰炸机。该雷达拥有三种工作模式,包括先进的机载预警监视模式、增强的扇形扫描模式和增强的扇区跟踪模式。机载预警监视模式可以进行空中和地面监视,提供远程雷达探测;在扇形扫描模式下,可以通过手动控制天线持续关注一个特定区域;扇区跟踪模式可用于追踪移动目标,特别是难以区分的目标。E-2D预警机还增加了新的任务计算机和工作站,极大地提高了AN/APY-9雷达系统的数字计算和数据处理能力。

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电子支援系统(ESM)位于尾翼

2、升级AN/ALQ-217电子支援系统(ESM)。2006年9月,洛克希德·马丁公司开始将AN/ALQ-217电子支援系统升级到AN/ALQ-217A版本,该系统能够探测、拦截和定位射频信号,识别武器系统,包括拦截发射器的类型、功能和模式等,同时提高态势感知能力。AN/ALQ-217A ESM系统主要由高级数字式接收机/处理机(ADRP)、有源前端组件(AFE)和可更换组件(WRA)等组成,拥有低、中、高三个射频工作波段,可以对每个波段进行完整的360度覆盖。2020年1月,美国海军又对AN/ALQ-217系统进行了升级,扩大了目前AN/ALQ-217D电子支援系统(ESM)的工作范围,改进了战斗识别(CID)和电子战性能,增强了目标雷达系统的探测能力。各组件完成升级后,新版本的AN/ALQ-217D系统将具有更强的态势感知能力和更快的反应速度,同时减少了操作员的工作量,还提高了生存能力。

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MUOS系统的地面系统

3、改善通信系统,扩展数据链套件。E-2D预警机还改善了机载通信系统,在2019年1月装备了“移动用户目标系统”(MUOS),该系统是洛马公司开发的下一代窄带战术卫星通信系统,能够提高机动部队的通信能力。在2019年4月,美国海军还计划在E-2D预警机上集成超视距战术目标网络技术(TTNT)和导航战(NAVWAR)系统。TTNT包含了先进战术数据数据链(ATDL),采用了多功能信息分发系统/联合战术无线电系统(MIDS/JTRS),整合了Link 16数据链,支持一体化防空火控系统(NIFC-CA)。导航战系统主要是通过使用接收受控场形天线(CRPA)防止GPS信号丢失,确保E-2D预警机的定位、导航和授时功能,还可以提供全球网络服务。

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E-2D预警机增加了空中加油装置

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第一架具有空中加油装置的E-2D预警机进行首飞

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E-2D预警机进行空中加油

4、增加空中加油装置。进入新世纪之后,美国海军在E-2C上测试了空中加油技术。E-2D预警机最终完成了这一测试,具备了空中加油能力。诺格公司在2013年获得了一份合同,内容之一是使E-2D具备空中加油能力。为了实现这一功能,E-2D预警机将增加加油探头和管道、升级电气和照明系统,还要增强驾驶舱的视野,换装能够减少长时间飞行疲劳的长航时座椅等。2016年12月16日,第一架具有空中加油装置的E-2D预警机完成首飞。2017年7月14日,E-2D预警机进行了首飞空中加油测试,通过10次干接触及2次湿接触,从KC-130运输机的油箱内获取了771千克燃油。2019年8月,E-2D计划升级空中加油探头组件,以改进空中加油能力。

5、改进敌我识别(IFF)系统。BAE系统公司负责为E-2D预警机改进敌我识别系统,新型Mark 12系统在继承原来Mode 1~Mode 4模式的基础上,增加了Mode 5模式,具有嵌入式加密、电子扫描、单脉冲目标方位探测和旁瓣抑制等功能,能够探测到345英里(约555公里)范围内的目标。

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E-2D预警机的座舱显示系统

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E-2D预警机的座舱

除了以上改进和升级外,E-2D“先进鹰眼”预警机还换装了先进的玻璃座舱,增加了3个17英寸的多功能彩色显示器。新的显示系统取代了以往的飞行仪表盘,不仅可以显示飞行数据,还可以显示战术任务和雷达监视图像等。新的座舱集成了导航、控制和显示系统(NCDS),为机组人员提供了增强的态势感知能力。这一改变还调整了飞行员的分工,两名驾驶员中的一个在必要的时候可以充当任务系统操作员。通常情况下E-2D有五名机组人员,包括两名飞行员和三名任务系统操作员。E-2D预警机的上述改进不仅提高了它的综合性能,还改变了舰载预警机的角色,能够在美国海军作战体系中发挥更大作用。

三、E-2D预警机将担任什么角色?

首先,E-2D预警机仍将发挥传统预警机的基本作用。作为“鹰眼”系列预警机中的最新型号,E-2D“先进鹰眼”预警机的首要任务仍然是探测和预警。凭借先进的AN/APY-9雷达等电子系统,E-2D预警机能够探测到几百公里外的空中和海上目标,包括军用飞机、无人机等飞行器以及水面舰艇或者其他目标。它可以识别出目标类型、计算出目标位置,对己方航母编队及平台提前发出预警,从而做好战斗准备。改进的电子支援系统和敌我识别系统能够探测出敌方雷达,还能进行定位和分类。当然,E-2D预警机也能够引导己方战斗机,发挥出指挥和控制的作用,这些将在下面详细介绍。除此之外,E-2D还能执行监视、通信中继、搜索救援、空中交通管制等传统任务。

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E-2D预警机将成为美国海上导弹防御系统的重要一环

其次,E-2D预警机将成为美国导弹防御系统的一环。从狭义方面来看的话,E-2D预警机的反导作用可分为两个方面,第一个是对反舰导弹等战术导弹发出预警,第二个是对地空巡航导弹进行防御。首先来看第一点,E-2D预警机能够提前搜索并发现远处目标,包括对方发射的反舰导弹等,从而进行预警。它还可以和F/A-18及EA-18G一起合作,成为美国海军综合火力控制-防空(NIFC-CA)计划的一部分,保护己方目标免受攻击。E-2D预警机可以向“宙斯盾”战舰发出预警,引导舰载防空导弹拦截袭来的反舰导弹等武器。接着来看第二个方面,E-2D是美国导弹防御系统中第一种能够探测到地对空巡航导弹发射的同类型飞机,它能够对导弹进行跟踪,计算出导弹的发射点、飞行轨迹和攻击点,然后将这些数据通过通信系统和其他反导平台共享,成为美国反导系统的组成部分。

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E-2D预警机

最后,E-2D预警机将是美国海军网络中心战的重要节点。由于具备强大的态势感知、数据处理和信息共享能力,E-2D“先进鹰眼”预警机将成为美国海军信息/决策网格的主要节点。它能够集成和共享关键信息和监视数据,融合并提供决策数据,发挥出信息收发、战斗管理和指挥控制的作用。E-2D预警机可以将各种传感器获取的数据融合成一幅高质量的实时图像,既可以对战场进行动态指挥与管控,也可以向航母舰队的其他平台提供情报信息,成为美国海军网络中心战的节点。在这一角色中,E-2D发挥的不再是简单的预警作用,而是将舰载战斗机、航母和其他舰艇等全部串联起来,共同构成一个作战网络,此时E-2D预警机就成为了这个网络中的重要节点。

结语:E-2D预警机对我们有何启示?

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E-2D预警机准备在航母上起飞

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E-2D预警机

美国海军不断改进和升级“鹰眼”预警机,根本原因是为了保持航母舰队的战斗力水平,因为舰载预警机的作用十分重要。如果说航母舰队在近海海域尚且能够依靠从陆基起飞的空中预警机给予支持的话,那么在深海海域的话,只能依靠舰载预警机或者是舰载预警直升机。两者相比的话,舰载直升机的性能则完全无法和固定翼预警机相比。美国海军E-2D“先进鹰眼”预警机的研制和改进,充分证明了固定翼舰载预警机的重要性,也启示我们必须发展固定翼舰载预警机,因为它是航母的力量倍增器,有和没有的区别是非常大的。另外,E-2D预警机的先进性充分证明了美国航空工业的技术实力,也让我们意识到了当前存在的差距和不足。我们必须努力奋斗,才能早日研制出先进的固定翼舰载预警机。


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