探究預警機的起源與歷史

預警機最早是指配備有遠程機載預警雷達的特種任務飛機，常用以彌補地面/艦載雷達的低空探測盲區(qū)?，F(xiàn)代預警機則還配備敵我識別、導航、電子/光電偵察與對抗等多種信息系統(tǒng)，可以執(zhí)行預警探測、情報偵察、通信中繼、指揮控制和戰(zhàn)場管理等多種任務，是集合情報探測、指揮控制于一體的大型綜合電子信息作戰(zhàn)裝備，是信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)必不可少的核心裝備之一，又被稱為“空中指揮所”。據(jù)統(tǒng)計，目前除中國大陸地區(qū)外，擁有預警機的國家和地區(qū)達到23個，亞太地區(qū)的預警機裝備數(shù)量也正逐年增加。

一、追根溯源——探究預警機的起源與歷史

在航空技術發(fā)展初期，預警系統(tǒng)的發(fā)展主要集中在發(fā)現(xiàn)敵軍飛機的能力上。第一次世界大戰(zhàn)期間采取的主要手段是觀察員在飛機上使用光學儀器進行觀測。隨著雷達技術的誕生和發(fā)展，預警機取得了重要的突破。早在20世紀40年代初期，美國就將雷達安裝在飛機上作為夜間搜索和攻擊敵方飛機的探測器。但限于當時的技術條件，探測距離只有幾千米到十幾千米，并不能滿足防空警戒的需要，只能作為短距離搜索和火力控制之用。

真正意義上的預警機誕生于第二次世界大戰(zhàn)后期——1944年2月，美國開始對一架TBM-3“復仇者”魚雷轟炸機進行改裝，在其機腹下方搭載1部美國通用公司生產的AN/APS-20雷達，研制成世界上第一架艦載預警機TBM-3W，1945 年 3 月，世界上第一種預警機:美國海軍的TBM-3W正式服役。然而，雖然其搭載的AN/APS-20雷達是當時最大的機載雷達，對低空飛機目標的探測距離超過100km，對海面大型艦艇可達320km。但從現(xiàn)在的觀念看來，其只能算作是一架空中雷達警戒機，由于只能搭載1名飛行員與1名雷達操作員，沒有任何指揮管制能力，同時它只能通過UHF波段的數(shù)據(jù)鏈傳至水面軍艦的情報處理中心，再由艦上的指揮人員讀取雷達資料并引導飛機攔截目標。而且該雷達只有二維的探測能力，無法獲得目標的高度信息。但是TBM-3W的先進性正在于其敢于對未知領域的嘗試和探索，也正因如此，70年來，預警機的地位和作用已得到普遍認識，在軍事需求牽引和技術發(fā)展推動的共同作用下，裝備規(guī)模持續(xù)擴大，其定位、產品和技術形態(tài)均發(fā)生了重大和深刻的變化。

目前，國內廣為認可的預警機發(fā)展歷程的劃分方式是由我國預警機雷達事業(yè)的奠基人、中國工程院王小謨院士的劃分確定的，具體為：

第一代：20世紀40年代中期至60年代末期，其功能特征只是雷達升空，僅具備初步的陸上下視能力，其技術特征以普通脈沖體制為主，如美國E-1B艦載預警機和WV-2岸基預警機。

第二代：20世紀70年代至90年代，此時的預警機已經(jīng)從簡單的空中預警演變成“機載預警與控制系統(tǒng)（AWACS）”，功能上已由“情報探測”轉向“情報探測和指揮控制”，其典型特性是集合了預警探測、指揮控制、電子偵察、通信中繼等多種作戰(zhàn)能力于一體，其技術特征為探測手段比較完善，既有有源手段，也有無源手段，還能識別部分情報的敵我屬性，相控陣技術開始在預警機上得到應用。此外，通信從語音向數(shù)據(jù)鏈轉換，普遍裝備了數(shù)據(jù)鏈。典型裝備有美國E-2C和E-3、俄羅斯A-50、以色列“費爾康”、瑞典“愛立眼”等。

第三代：21世紀初至今，具備了新的三高功能（高探測能力、高識別能力和高信息交換能力）的同時，具備了“網(wǎng)絡化、多元化、一體化和輕型化”的技術特征，開始構建基于預警機的信息化作戰(zhàn)體系。值得注意的是，目前，第三代預警機正在發(fā)展之中，世界范圍內并沒有出現(xiàn)真正意義上的第三代預警機，但一些新型預警機開始部分具備第三代預警機的若干特征，如雷達作用距離大幅增加、采用新型數(shù)據(jù)鏈、載機以中小平臺為主，其代表機型有兩種，一種是以色列“海雕”共形機載預警與控制（CAEW）預警機、一種是美國E-2D艦載預警機。

二、為何重視——預警機的重要意義

預警機是集情報探測、指揮控制、通信導航、電子對抗、信息傳輸?shù)裙δ苡谝惑w的大型綜合電子信息裝備，是現(xiàn)代空中作戰(zhàn)體系的核心，它是空戰(zhàn)“大腦”和指揮中樞，是體現(xiàn)國家綜合實力和科技水平的標志性裝備。各國對預警機的重視一往情深而又并非“不知所以起”——《未來美國空軍空中預警與控制：一種概念方法》一文中，這樣描述預警機在體系中的作用：一是可提供全面的、戰(zhàn)區(qū)范圍內的實時三維監(jiān)控場景；二是為大量的進攻性一攬子打擊計劃提供戰(zhàn)區(qū)范圍內的信息支持、必要時，也可以為防御性空軍提供這樣的支持；三是可協(xié)助進行大多數(shù)空戰(zhàn)任務，包括戰(zhàn)區(qū)安全通道、空中加油、近距離空中支援、搜索與救援、對非作戰(zhàn)飛機的威脅警告等；四是允許更廣泛/更大量的控制活動。雷達波是直線傳播的，而地球表面卻是彎曲的，這就限制了地面雷達的探測范圍。要想讓雷達探測得更遠，就必須增高雷達距離地面的位置。架設在高山上的雷達，就要比地面或海面艦艇上的雷達擁有遠得多的探測范圍。而如果把雷達安裝在飛機上，其升空增益將會帶來更廣闊的探測范圍，而預警機則是這樣的存在?？梢?，有無預警機，對于一個國家的空中防御或攻擊能力有著極為重大的影響。

以海灣戰(zhàn)爭為例，其對冷戰(zhàn)后國際新秩序的建立產生了深刻影響，同時，它所展示的現(xiàn)代高科技條件下作戰(zhàn)的新情況和新特點，包括預警機在戰(zhàn)爭中的高密度、高強度使用，對軍事戰(zhàn)略、戰(zhàn)役戰(zhàn)術和軍隊建設等帶來諸多啟示。在美軍強大的?？找惑w打擊下，伊軍指揮系統(tǒng)崩潰、通訊網(wǎng)絡崩潰、防空系統(tǒng)崩潰、后勤系統(tǒng)崩潰。美軍用情報收集、雷達偵測、衛(wèi)星定位、預警機搜索、航母軍艦聯(lián)合打擊、航空兵協(xié)同陸軍進攻等全新的作戰(zhàn)模式來告訴世界，原來戰(zhàn)爭還可以這么打。在戰(zhàn)爭期間，美軍首次將大量高科技武器投入實戰(zhàn)，展示了壓倒性的制空、制電磁優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計，美軍共出動作戰(zhàn)飛機11.2萬架次。其中由預警機指揮調控的占80%，平均每天指揮出動2240架次各型號作戰(zhàn)飛機；在第二階段“沙漠風暴”軍事行動中，持續(xù)不到一個半月的作戰(zhàn)周期內，預警機執(zhí)行作戰(zhàn)任務448架次，任務航時達到5546小時。

同時，第一艘預警機便是艦載機，似乎也在冥冥之中預示了預警機對于海上作戰(zhàn)力量不可或缺的地位。確實，航母的艦載預警機對于保護出航艦隊的安全具有無可替代的作用。

如果航母附近沒有預警機巡邏，艦隊將很難確定敵人艦艇的位置、發(fā)現(xiàn)敵軍偵察機，航母編隊不得不打開艦載雷達，這樣立即會暴露自己。敵人的偵察機利用無線電技術偵察設備，可以在被發(fā)現(xiàn)前探明航母戰(zhàn)斗群的位置，并下降高度、利用無線電地平線作為掩護，接近航母編隊足夠近。無線電地平線的影響是預警機必不可少的第二個原因，因為沒有它，無法為主動雷達導引頭防空導彈提供目標指示，無法遠距離毀傷低空飛行目標。如此一來，艦艇的防空系統(tǒng)將不得不在反艦導彈的飛行末段抗擊其密集空襲，此時防空導彈的目標通道往往會出現(xiàn)過載。當然，從作戰(zhàn)需求的角度上看戰(zhàn)斗機似乎也能代替預警機的使命任務——但是事實并非如此：戰(zhàn)斗機雷達的性能、搜索扇區(qū)比預警機差得多，探測效能會大打折扣。此外，戰(zhàn)斗機開啟雷達后，可能被發(fā)現(xiàn)并遭到攻擊。而即使戰(zhàn)斗機能夠逃過遠程空空導彈的攻擊，也沒有時間完成預警任務——戰(zhàn)斗機完成規(guī)避機動時，反艦導彈已經(jīng)命中航母。

三、剖析本質——預警機的技術原理

預警機的原理，直白地說叫“登高望遠”，其實利用的是“升空增益”。下面將以美軍現(xiàn)役的“反隱身”利器、并被美軍認為是未來對抗五代隱身戰(zhàn)機以及導彈預警的重要平臺的E-2D為例，對預警機的工作原理進行介紹。

一是與其他作戰(zhàn)單元進行組網(wǎng)。E-2D艦載預警機作為美國海軍主要的機載預警與指揮控制平臺，具備強大的隱身飛機與巡航導彈探測能力，其可與F/A-18E/F戰(zhàn)斗機、“宙斯盾”等組網(wǎng)，有望構建對隱身目標的近乎于全方位多角度的預警探測網(wǎng)絡。

二是利用機載雷達對隱身目標進行探測。E-2D利用AN/APY-9雷達對隱身目標等進行探測，依托協(xié)同交戰(zhàn)能力(CEC)數(shù)據(jù)鏈，將目標數(shù)據(jù)傳輸給宙斯盾艦，可引導艦載機發(fā)射AIM-120空空導彈，引導宙斯盾巡洋艦、驅逐艦發(fā)射“標準-6”(SM-6)超遠程艦空導彈，實現(xiàn)對隱身目標等的中遠距攔截，甚至摧毀。AN/APY-9雷達的工作波段位于UHF波段(反隱身戰(zhàn)機的主要頻段)，其有望使E-2D對雷達反射截面積為3～5m2的戰(zhàn)斗機的探測距離約達500公里，可同時處理2000個空中目標，對于最小目標的可檢測速度約可達25m/s?；谝蕴蓟铻榛椎?a target="_blank">集成電路材料，該型雷達的發(fā)射功率與電路靈敏度均提升了近10倍，使得其對隱身飛機的探測距離與對非隱身飛機的探測距離相近; 采用了高可靠性固態(tài)發(fā)射器設計，配備了高效的數(shù)字接收機和激勵器，并整合多種高級復雜算法，既可以更高效地辨析來自遠海以及陸地的雜波，也可對指定區(qū)域進行專項掃描; 所采用的開放系統(tǒng)架構處理器支持持續(xù)技術插入; 采用單脈沖、波束參差等技術，消除了雷達探測與跟蹤運動目標的盲速效應; 采用模塊化設計方法，提高了裝備零件通用性。

AN/APY-9雷達的三種工作模式

總之，預警機的工作效能的發(fā)揮主要依賴于其自身配備的先進的傳感器和監(jiān)測設備，對來自空、地、海等不同方向的目標和信號進行探測，并及時通過相應的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)或通信網(wǎng)絡向相關作戰(zhàn)平臺提供警報和情報信息，或對其作戰(zhàn)行動進行指揮與控制。

四、展望未來——預警機發(fā)展趨勢淺析

下一代預警機將面臨著更為復雜的戰(zhàn)場環(huán)境，而作為未來體系作戰(zhàn)中的核心節(jié)點，其幾乎與打擊鏈路的各個環(huán)節(jié)、各個任務都密不可分，無疑，預警機在戰(zhàn)場上將扮演更加重要的角色。而與之相對應的其能力建設需求也將更為豐富、更具挑戰(zhàn)。

一方面，預警機需要滿足對空中、地面和海上目標預警探測、情報偵察、指揮控制等作戰(zhàn)任務以及維和反恐、護航搜救等其他非軍事任務要求；其次，戰(zhàn)場上不僅有大量的自然和民用無意干擾信號，預警機還要面對目標的隱身、反偵察、超高音速以及敵方的惡意電磁干擾和武器攻擊；再者，美軍目前高度重視電磁空間對抗與賽博空間作戰(zhàn)，未來戰(zhàn)場中預警機可能承擔的使命任務也在變化，“效果鏈”是用電磁波和賽博攻擊方式破壞對手的C4ISR系統(tǒng)，以阻止對手探測、跟蹤和識別，破壞對手的發(fā)射系統(tǒng)，使對手“打擊鏈”斷裂；最后，結合俄烏沖突中基于“星鏈”衛(wèi)星通信系統(tǒng)的“電子訂單式”新型打擊樣式，可以預見的是下一代預警機或將可以直接引導作戰(zhàn)艦艇和飛機上的制導武器進行攻擊，或者預警機自身配備有空空和空地導彈實施火力打擊。也可能配備有高能微波武器、定向能武器、氣象環(huán)境武器、原子武器以及網(wǎng)絡信息戰(zhàn)武器等非火力打擊手段。

總之，70余年來，預警機的形態(tài)、性能甚至于任務屬性、樣式都發(fā)生了重大變化，但是其在戰(zhàn)場中的地位和作用卻始終無法被取代，而隨著電子信息技術的高速發(fā)展，越來越多的先進技術將應用到預警機裝備研制中，從而極大地提高預警機現(xiàn)有的信息化作戰(zhàn)水平和體系作戰(zhàn)能力，更為透徹的感知力、更為靈活的信息互通技術、對武器系統(tǒng)更加精準的控制和運用，這一切都表明，作為網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的空中核心節(jié)點，預警機將是決定戰(zhàn)爭勝敗的重要裝備和關鍵環(huán)節(jié)。

編輯：黃飛

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