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第22章 美国E-2“鹰眼”预警机

E-2“鹰眼”是美国格鲁门公司研制的舰载预警机,用于舰队防空和空战导引指挥,但也适用于执行陆基空中预警任务。1956年3月开始设计,其研制三架原型机,第一架于1960年10月21日首次试飞。

E-2采用上单翼双发动机悬臂式四立尾布局。在机身背部的支架上有直径4.11米的雷达天线罩。E-2的上要型别有:A型,最初的生产型,1964年1月19日开始交付美国海军使用,共生产56架;B型,在A型上改装mod-Ax计算机并提高电子设备可靠性的改型,到1971年12月已将能用的51架A型全改为B型;C-2A,用于航空母舰上运输机;E-2C,现正在生产的具有有限陆上下视能力的预警机,共生产原型机两架,于1971年1月20日首次飞行。

E-2C共有定货164架,除美国海军外,以色定货4架,日本13架,埃及11架,新加坡4架。到1990年初已交货130架。以下情况适合于C型。

动力装置2台T56-425涡桨发动机,单台最大功率4910千瓦(6676)马力,平均功率4508千瓦(6129马力),经减速器驱动直径4.11米的4叶可顺桨反桨螺旋桨。

主要机载设备包括雷达、电子对抗、通信、数据显示与控制台等分系统,由QL-77/ASQ中央处理机控制接合为一个整体。雷达,最初用通用电气公司研制的APG-125峰值功率一兆瓦远程高分辨率搜索雷达,具有海面下视与有限的陆地下视能力。

后改装APS-139雷达。雷达天线为八木端射式,装在转速6转/分的天线罩内,雷达天线的背面是敌我识别天线。1989年后计划改装所有飞机,用全辐射孔径控制天线。降低旁瓣,提高抗干扰能力。

在90年代的进一步的改型中用APS-145雷达。电子对抗设备为利顿公司的AN/ALR73被动探测系统,能通过对比装在飞机头、尾,平尾两端的四组天线的接收信号精确地测定辐射源。

通信系统包括ARQ-34高频数据链、ARC-158超高频数据链、ARC-51A超高频通信电台,装有三台AN/APA-172数据显示与控制台,其主显示器能显示目标的平面位置、速度向量与其他数据。

尺寸数据翼展24.56米(机翼折叠8.94米),机长17.54米,机高5.58米,机翼面积65.03平方米,展弦比9.3,雷达天线罩直径7.32米,雷达天线罩厚度0.79米,主轮距5.93米,前主轮距7.06米。

重量数据空重17265千克,最大起飞总重23356千克(带副油箱27160千克),最大载油量5624千克(带副油箱8990千克)。

性能数据最大平飞速度598公里/小时,最大巡航速度576公里/小时,转场巡航速度496公里/小时,实用升限9390米,执勤续航时间3~4小时(离航空母舰320公里)。

E-2“鹰眼”是格鲁门飞机公司为美国海军舰队设计的空中预警飞机,在海军航母编队中担任空中预警和指挥任务,保护航空母舰战斗群。

50年代末,美国海军为了加强其舰队防御体系的建设,提出要建立“海上战术诸元系统”。该系统要求能将军舰、潜艇、陆上基地和空中飞机等所有能搜集到的信息加以一元化处理,共同使用。

以便空中、地面、水上和水下统一指挥、协调作战,提高整个舰队的防御作战能力。用现在的话来说,就是提高海军空、地、海一体作战的能力。这种构想,在当时来说应该是具有战略眼光的,超前的。

这套“海上战术诸元系统”的主系统设在航空母舰上,要求空、地、海其它各方面有相应的子系统相配合,在空中则要求建立相应的“机载战术诸元系统”(子系统)。当时,美国海军已装备E-1“跟踪者”。这是美国第一代实用舰载预警机。该机装两台涡轮螺桨发动机,背负一个巨大的椭圆形雷达天线罩。

主要机载设备有搜索雷达、通信系统、敌我识别器、定向仪表无线电指挥系统等。虽具有一定的探测海面船只和空中目标的能力。也可引导少量飞机作战,但多数装备是初级产品,技术不成熟,总体性能有限。尤其是缺乏向航空母舰传输雷达数据的发送装置,通信性能差。

因此,无法满足“海上战术诸元系统”的配套要求,于是,美国海军提出要研制E-1的后继机。这就是设计E-2“鹰眼”的初衷。

新的舰载预警机由格鲁门飞机公司主承包研制,其主要机载设备由通用电机、利顿和阿林斯无线电机公司等提供。1956年3月开始设计,经过方案论证后,共制造了3架原型机。

第一架原型机于1960年10月上天。1961年4月19日,装备全套机载设备的飞机完成首次实用性飞行后,正式编号为E-2A。3年后这种新型预警机开始交付使用。此后,又发展了E-2B和E-2C,现在仍在生产的是E-2C型。

E-2T是台湾订购的6架E-2B经改装后的新编号,主要是改装AN/APS-138型雷达、电子监视和敌我识别系统。台湾希望改装后能达到E-2C的水平。实际上未必能实现,充其量可达到E-2C的中期水平。此外,E-2还派生了一种运输机,称为C-2A,共生产了19架,主要用于岸基与航母之间的客货运输。

E-2A是E-2的最初生产型,主要机载设备虽不如后来的型别先生,但与E-1预警机相比已有了很大提高。采用了AN/APS-96雷达、单延迟线固定目标对消技术,能抑制海上杂波干扰。可执行海面早期预警和战术指挥任务,具有海面监视、敌我识别、方位测宝、目标跟踪和指挥作战等能力。

E-2A的典型执勤程序是:在搜索雷达发现空中和海上目标的,通过机载战术诸元系统进行数据处理,然后将目标距离、速度、高度和航向等信息,及时传输给航母上的海上战术诸元主系统,同时对已方作战飞机和其它武器实施指挥引导。由此可见,研制E-2预警机的初衷已基本实现,以后的型别性能更好就不用说了。

从普通概念的飞机来看,E-2预警机的外形确实很奇特。与众不同的地方,主要有如下几个方面:

首先是背上背着一个“大圆盘”,实际上是一个大型的雷达天线罩,通过支架与机身连接,直径7.3米,最大厚度0.79米。内装雷达天线和敌我识别天线。由液压马达驱动,每分钟可旋转6转。

天线罩还可以通过液压控制升高或降低,停机时最大的下降高度可达0.64米,有利于存放。雷达天线为“八木”端射式天线阵,敌我识别天线阵与之背对背安装。所获得的雷达和敌我识别信号,通过一个三通道的旋转同轴耦合器向飞机内部设备传送。

这就是E-2的第一个特点,也是多数预警机所共有的特点。也是多数预警机所共有的特点。采用这种设计的好处是解决了大型天线阵的安置问题,多少也能提供一些升力,但对总的气动特性和操稳性能都有影响,阻力增加。

其次是在水平尾翼上安装了4个垂直翼面。这也是一般飞机所不曾有的。外侧的两个垂直翼面延伸到平尾以下;中间两片则固定在水平安定面之上,没有下延。

之所以采用这么多垂直翼面,主要是受前方雷达天线罩和支架尾流的影响,使垂尾的气动效率降低的缘故。经过理论计算和实验表明,在保证飞机方向安定性的前题下,实现横侧操纵只需要3个舵面就能够了,所以在左侧的第二个垂直翼面上没有活动的方向舵。另外,为了不影响雷达工作,4个垂直翼面(包括发动机螺旋桨)的大部分使用了玻璃钢材料。

第三是机翼可以折叠。E-2飞机采用了悬臂式梯形上单翼。机翼前缘有充气防冰套,内侧机翼前缘可打开,以便维护发动机和飞机操纵系统。机翼后缘分三段,外侧为副翼,中段和内侧为襟翼。水平尾翼有11度的上反角。这些都很平常,与一般飞机不同的是大部分外段机翼可以作为90度的旋转后向后折叠(一般舰载飞机多采用向上折叠)。

原来伸展时的翼展长达24.56米,折叠后就只有8.94米,不到原来的一半,大大减小了在舰上的存放空间。靠近折叠线的固定翼段下面,吊装着两台T56-A-8A型涡轮螺桨发动机,单台功率2353千瓦;后改装T56-A-427(425)型发动机,单台功率增加到3803千瓦。采用4叶可顺,反桨恒速螺旋桨,直径4.11米。

再就是机舱布置,正常条件下可载5名乘员。前面是正、副驾驶舱;后面的机舱内依次排列有:雷达、敌我识别设备和计算机柜,雷达操作员、作战情报官司和空中控制员工作台,最后面有卫生间。在执行长时间巡逻飞行时,可多带一名空勤人员,以便轮流休息。

E-2飞机虽已有几种改型,但外形尺寸基本没有变化。机长17.54米,机高5.58米;自重18吨,最大起飞重量24吨;最大平飞速度626公里/小时,实用升限1万米左右,转场航程不到3000公里,最大续航时间6小时多。从总体来看,E-2属于一种中小型低速飞机。

作为一种专用的空中预警机,其飞机本身(载机)的设计成败固然重要,但更重要的是看其机载设备的性能。预警机的机载设备非常复杂,主要包括雷达、电子对抗,通信导航,显示设备和中央处理机等。

有人说预警机是世界上最贵的飞机,其原因也就在这里。近二三十年来,电子技术发展得相当快,E-2预警机的性能之所以能达到现在的水平,经历了一个不断改进的发展过程。

E-2预警机第一种生产型问世后,曾投入越南战场使用。起到过一定的战术支援作用。据资料记载,在侵越战争中,美国海军飞机对北越的攻击,有95%是由E-2A指挥引导的。但是,在使用中也暴露不少问题,主要是雷达不行,探测距离短,抗干扰能力差和精度低等。

发展成为第二种型别E-2B之后,由于雷达系统没有换,没有从根本上解决问题。实际上,E-2A加装L-304中央处理计算机,并改进了电子设备可靠性的飞机。E-2A共生产了56架,有51架改装成E-2B。

后来有关部门下决心研制新型雷达、提高雷达性能。直到E-2C出现后,机载设备性能才有了台阶性的提高。E-2C的第一批飞机,除了改装大功率的发动机之外,还换装了AN/APS-120型雷达,虽仍以P波段工作,但采用了双延迟线固定目标对消技术,抗干扰能力加强,具有了一定陆上下视能力,探测距离加大。

1976年12月,从第34号飞机起开始改装AN/APS-125雷达系统,进一步提高了目标探测和抗干扰能力,对不同目标的发现距离分别达到:高空轰炸机741公里、低空463公里,舰船360公里,低空战斗机408公里,低空巡航导弹269公里。

到此还没有停止,从1983年起开始改装AN/APS-138型雷达,1990年起又开始改装AN/APS-145型雷达,使E-2C的抗干扰能力,探测跟踪距离和数据处理速度不断加强,达到了可同时自动跟踪2000个目标,并指挥控制40个以上空中截击任务的能力。总体作战性有了质的变化。

从上述介绍不难看出,E-2预警机从问世以来一直在改进发展(主要是机载设备),以克服失天不足,适应日益复杂的战场环境,满足用户的要求。这就是E-2预警机成功的主要原因。

动力装置

E-2A装两台T56-A-8A型涡轮螺桨发动机,单台功率2353千瓦;E-2C改装T56-A-427(425)型发动机,单台功率增加到3803千瓦。

尺寸数据

机长:17.54米

翼展:24.56米(折叠后8.94米)

机高:5.58米

重量

机重:1.809万公斤

最大起飞重量:2.385万公斤

性能数据

最大速度:626公里/小时

升限:9100米

实用升限:1万米

转场航程:<1000公里

最大续航时间:>6小时

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