nansin

..讲到世界上最出色的五款预警机，其中一款美国波音公司研发的楔尾空中预警和控制系统，因为具有非常独特的设计，被大家长期关注，因此小宝和大家一起探索一下这款独特的预警机。



  楔尾预警机跟目前大多数背负圆盘天线预警机不一样的是，楔尾预警机使用的是固定的背脊设计，机身平台使用了波音-737客机作为雷达的平台，737客机可以说是目前高性能宽体客机的代表，因此用来改装成预警机最好不过了。

  波音的这个预警机平台，采用了大翼载和较小的掠角，发动机安装在35%半翼展处，这款发动机舱虽然离地面很近，但是在设计之初，波音公司就对起落过程中异物的流动性分析得出来的结果就是外来物不容易进入发动机进气口的理论，因此在这个理论的支持下，这样的发动机设计，也不用担心因为距离地面太近而吸入异物，翼下的两台发动机为高涵道比的涡轮风扇发动机，单台推力为88.97千牛左右，使得这个平台的实用升高超过1.3万米，续航里程超过5000千米。



  而波音737还具备开放式的结构，因此可以很方便也很出色的担任预警机平台的任务，而预警机最重要的也是最有用的就是机载雷达了，雷达方面实用的是美国洛克希德·马丁公司耗费多年研制的主动相控阵预警雷达，这款雷达在上世纪就已经开始应用，到如今已经是非常的成熟了，这款雷达放弃了常规圆盘式旋转雷达，采用独特横木天线罩，天线罩长为10.6米，罩里的天线没面长8.5米，高1.6米，呈三角形配置。

  其雷达扫描天线又分为两部分，第一部分垂直安装在机身上方，也就是背脊天线，罩内有两个天线矩阵，可以各左右扫描120度方位，第二部分是水平天线，水平天线可以扫描前后各60度方位，背鳍天线和水平天线像搭积木一样互相迭加，就组成了一块完成的天线数组，实现360度全方位扫描。



  洛马公司的这款天线能够在9000米高度飞行时，实现850千米的探测距离，可以同时跟踪300个目标，并且在任何天气下锁定600千米范围内的180个目标，同时指挥24架飞机作战，并且还能够对不同威胁情况的地区使用不同的扫描速率，实现能源的有效利用，并且由于采用了最新科技成果，E-737「楔尾」预警机雷达的信息处理速度E-2C预警机高出10余倍，并且为了提升能在恶劣天气环境条件下的雷达工作能力，以及小雷达反射目标探测能力，楔尾的雷达工作波段选择频率更高的D波段，再配合上装备有电子战系统和电子情报侦察系统，因此可以对敌电子辐射源进行定位和识别，这种工作原理和E-3预警机相似。



  这些综合在一块，可使「楔尾」预警机具有发现隐形飞机或巡航导弹的能力，综合来看，楔尾预警机独特的雷达设计可以有效的消除机身、机翼、机尾的遮挡和干扰，综合作战实力，能够覆盖相当于三分之一澳大利亚的面积，因此澳大利亚也是第一时间采购了六架「楔尾」预警机。

  至此正在服役的「楔尾预警机」的综合实力，堪称是目前全世界最先进的预警机之一。





机载处理能力是E2C雷达十倍
  2000年，澳大利亚批准了「楔尾」预警机采购项目，11月出台的澳大利亚《防务2000，我们的国防力量》国防白皮书确认了「楔尾」项目，预算总额高达34.5亿美元，宣布采购了4架波音737-700商用飞机，开始在飞机上加装先进的多任务电子扫描数组雷达和任务乘员工作站。2002年10月，「楔尾」的飞行平台波音737-700飞机的第一架在波音公司位于华盛顿州的林顿装配厂下线。2005年8月，波音公司在维克多维尔进行了3周的地面测试，主要测试了MESA雷达在360º的扫描工作状态下与其它机载设备的兼容性，9月第1架「楔尾」预警机在华盛顿州进行了雷达的第一次空中测试，6个小时的飞行试验非常成功，主要进行了空中及地面环境条件下数据的收集，这些数据将用于校正雷达参数。



  澳大利亚总共采购了6架「楔尾」预警机，头2架于2006年装备到澳大利亚皇家空军第2中队。2011年以来，澳大利亚皇家空军的「楔尾」预警机先后在马来西亚、关岛、美国阿拉斯加等地参加了多次演习，其中包括最近的环太平洋演习。2012年11月，澳国防部国防装备部长克莱尔在宣布，澳大利亚皇家空军的「楔尾」预警机已达到了初始作战能力（IOC）。「楔尾」的IOC包括实现了在距地面1万米高度飞行，在任何时间对面积40万平方千米的区域进行监视，在一次长达10小时的任务飞行中，「楔尾」的探测覆盖面积达到了400万平方千米。



  「楔尾」预警机由飞行平台、任务系统和MESA雷达组成。与美国大型预警飞机及电子战飞机选用波音公司的商业飞机一样，澳大利亚也选择波音公司波音737-700增加毛重型（IGW）作为「楔尾」预警机的飞行平台。波音737-700于1993年12月开始研制，1997年12月17日交付使用。机长33.63米，翼展35.8米，尾高12.5米，机身直径3.73米，标准空重38吨。安装2台全数字式CFM56-7B型涡轮风扇发动机，单台推力97.9～106.8千牛，最大航程3800千米。飞行员2名，机组人员6～10名。为安装预警设备，澳大利亚「楔尾」预警机对波音737-700的机身结构和发动机进行了六大改装。
一是为在飞机背部安装MESA雷达天线及其支撑物，将飞机机身中段结构进行了加强。二是在机舱内安装了模块化的任务工作枱，工作枱的数量可以根据用户要求增减，另外还安装了4个供任务人员休息的睡椅、有4张椅子的会议桌、1个厨房和1个盥洗室。三是改进了着陆设备，具有366米可视区域，31米决策高度，采用波音737-800的起落架。四是气动布局根据一些通信设备的工作需要进行了微调，飞机背部和腹部、尾部等部位加装了多个天线，飞机尾部有两片很大的腹鳍，既作为高频（HF）天线使用，也可以增加飞机的纵向稳定性，平衡机头、翼尖和尾部增加的重量。五是发动机换装为CFM56-7B24，推力增加到118千牛，因此飞机的最大起飞重量达到了77.11吨，速度达到759千米/小时，最大速度876千米/小时，升限达到12497米。六是飞机底层加装了备用油箱，航程增加到7037～11112千米，巡航时间超过9小时，并且增加了可掩拆卸空中加油设备。



  系统组成方面，澳大利亚「楔尾」预警机系统采用了空中任务系统（AMS）、预警与支持设备（ASF）、作战任务仿真器（OMS）、作战飞行训练（OFT）和任务支持系统（MSS）组成。「楔尾」预警机有10个空中任务乘员工作站，一般情况下安装8个，预留2个。每个工作枱结构相似，所有工位均可用于全机载预警及控制，包括通信管理。雷达与通信管理功能可自动工作，无需要专门的工作人员，并且也不需要特别的机载维修。工作枱结构可保证最好地利用飞机空间并且重量最小。这种开放结构还允许融合其它机上探测器，包括红外、电视及电子测量（ESM）系统。同时还能用数据链系统与协作的空中或地面平台连接进行数据传输。波音公司称总体人机接口（HMI）将会与NATO　AWACS中期升级程序兼容。



  「楔尾」预警机机身后部安装了诺思罗普·格鲁曼公司生产的固定式MESA电扫描天线数组雷达，提供350千米距离上的360°全角度覆盖，同时有效消除机身、机翼、机尾的遮挡和干扰，能够同时跟踪3000个目标，具有发现隐形飞机或巡航导弹的能力。据称，「楔尾」预警机雷达的信息处理速度高出E-2C预警机雷达的10倍，这可能就是澳大利亚选中「楔尾」的真正原因。



  雷达天线数组位于背鳍装置的雷达罩下，由3个部分组成：背鳍两侧各有一个数组，负责机身侧方的±60°范围内的区域。背鳍上方安装一个「顶帽」子数组，由上百个固态碳化硅收发模块组成，结构设计采用前低后高的最佳气动布局减小了空气阻力，可以覆盖前后±30°的范围。雷达工作频率为L波段1200～1400兆赫，工作模式分为用于跟踪优先目标并且具有增强型远距功能的聚束式，用于空空目标瞄准探测的高重频（HRF）模式，以及用于地面及海上探测的低重频（LRF）模式。MESA雷达可以在单一扫描状态下同时进行不同模式的扫描，持续时间可达40秒。

  「楔尾」预警机雷达探测器安装了S型敌我识别（IFF）应答器，每一个子数组都具有敌我识别功能，可在雷达处于关闭状态时使用，工作范围为555千米。当机身后方两侧的数组发射或接收雷达波时，「顶帽」数组也能担负敌我识别探测任务。敌我识别系统采用寄生天线，识别天线位于雷达天线上面，在雷达发现目标的同时进行识别敌我，避免了与本机雷达干扰。该天线罩长10.6米，里面的天线每面长8.5米，高1.6米，呈三角形配置，在9000米高度飞行时探测距离达850千米。



  MESA雷达能够探测低空飞行的飞机、直升机、战术弹道导弹以及杂波形环境下静止或运动的目标，可用于包括机载预警、地面监视、海上环境、毒品拦截及边境巡逻在内的各种平战任务。敌我识别、电子测量、FLJR及LLTV系统可以与MESA整合成一个包括工作枱、音响设备及数据通信设备的组合，从而具有更强的预警和控制能力。



  「楔尾」预警机上有最新型的航空电子及导航任务系统，可将空中与地面的综合信息绘制成图像显示给操作员，操作员可据此实施拦截或采用其它行动。电子战系统包括用来分析截获电子信号的电子支持测量（ESM）系统，以及用于干扰红外导弹攻击的自卫系统。「楔尾」安装的ALR-2001ESM系统是澳大利亚空军AP-3C海上巡逻机的最新改进型。预警与控制支持系统包括任务支持系统、作战任务仿真系统、作战飞行训练系统和工程及软件支持系统。通信系统包括3部高频、6部甚高频/超高频（V/UHF 30MHz－3GHz）、4部超高频（UHF 300-3GHz）、Link4A和Link11战术数据链以及卫星通信设备，可以与世界各地的盟国保持实时联系，及时参加澳大利亚空军或盟国的军事行动。



  飞机上还包括专用任务导航系统、电子支持保障系统和辅助防御系统（DAS），任务计算器系统采用开放的人机接口，具有升级能力。驾驶舱的仪表控制台包括一个玻璃化座舱和一个供2名飞行员休息的小房间。控制台分为6个显示器，从左向右依次显示驾驶员飞行数据、驾驶员导航数据、发动机、系统数据（中心上部）、战术显示（中心下部）和副驾驶导航数据与飞行数据。中心控制平台在正驾驶和副驾驶之间，包括气象雷达、导航和信息交流系统、灯光系统和条形控制板，如果需要可在这个条形控制板上增加辅助防御系统（DAS）控制板。



  从互联网搜索数据可以看出，其它国家也有意向采购这种先进的预警机。这个项目自启动以来就吸引了一些国家的目光，波音公司自研制就对市场前景作了细致的分析，设计上采用标准化结构，因此，这个预警机系统不仅适用于澳大利亚，而且适用其它国家。1999年6月底，波音公司就已准备好向外界（除澳大利亚）提供波音－737和MESA组合方案预警机，第一个用户就是土尔其。土尔其空军在澳大利亚决定装备「楔尾」预警机后也提出了早期预警和控制的要求，这个技术要求跟澳大利亚的「楔尾」十分相似，不同之外可能是工作枱数量的区别。这个项目同样包括50%的一揽子补偿贸易和15%的本地工作份额。

  2000年11月27日，波音公司宣布土尔其已经选择波音－737为平台的预警机，和土方谈判较为顺利，它总共需要7架这种预警和控制的飞机。土尔其提出的这个贸易价值15亿美元，包括6架波音－737 预警飞机，1架为意向性选择，任务乘员训练设备和任务系统改进支持服务费用，估计土尔其本国公司参与的补偿贸易额最少2.5亿美元。随波音公司一起分享这个合同的公司有：诺斯罗普·格鲁曼电子系统分公司、哈维尔森公司、土尔其航空公司和和土尔其航空工业公司（TAI）。

  这些公司负责为最初4架「楔尾」飞机平台提供地面系统支持，如任务乘员训练、任务支持和系统维护支持等。合同谈判按计划在2001年的其个时候正式开始，同时，土尔其方面提出如果与波音公司的谈判不满意，它将保留采用「空中巴士」为空中平台安装雷西昂公司电子设备的权利。土尔其的这种「要挟」实际并不存在，把美国的雷达安装到「空中巴士」上，这种花费和消耗的时间十分惊人，如果成功，这个预警机单价比「楔尾」的要高出不少。

可同时跟踪300个目标，探测距离850公里，能指挥24架战机


  楔尾预警机全名叫楔尾空中预警和控制系统，它以波音737 -700为载机，是波音公司为澳大利亚研制的大型预警机。澳大利亚已购买6架楔尾预警机，已在2008年前全部交付，号称全世界最先进的预警机。



  机33.6米，翼展34.3米，动力装置是两台CFM56-7B涡扇发动机最大推力116kN，最大速度0.785马赫，最大航程6230公里，升限超过13000米，最大载油量26020升。



  平台是波音-737客机，是目前高性能宽体客机的代表。该机还采用开放式结构，为以后的扩展和改造工作带来诸多便利。作为一个极其优秀的飞行平台，在世界范围受到普遍的欢迎，共有超过4300架的各型波音-737客机服务于众多航空公司和其他机构。



  机内分为飞行操作区，指令控制区，乘员休息区，和后半部的电子仪器区，各区有中央通道贯通。有左右两名驾驶员，与民用机不同，驾驶部分增加了有战术显示设备，战术操作表，电子战操作设备，平视引导系统，团通信设备，加油系统操作设备等。



  设备区位于MESA的天线的正下方，该区安装有中央计算器和处理各种雷达信号的设备。左边6个，右边四4个控制台共10个席位，这10个席位组成了该机的预警和控制队伍。休息区可分坐8人。



  采用电扫描相控阵雷达，MESA雷达比传统的机载预警与控制系统（AWACS）雷达更有效，它不需要依靠机械旋转来监控空中目标。该雷达的扫描天线是由两部分组成，一部分垂直树立在后机身上方成为背鳍，另一块则水平安置在背鳍上部，两块天线相互迭加组成了一个完整的天线数组。



  一改常规的圆盘式旋转模式，采用横木天线罩，对不同威胁地区使用不同速率扫描。该天线罩长10.6米，里面的天线每面长8.5米，高1.6米，呈三角形配置，在9000米高度飞行时探测距离达850千米。



  雷达系统有3个L波段雷达天线，像苍蝇的复眼一样，背鳍天线可覆盖左右各120度方位，平面天线可覆盖前后各60度，从而构成360度全方位覆盖。这种布置方式有效地消除了机身各部位对雷达波的遮挡和干扰。



  可同时跟踪300个目标，对战斗机目标下视探测距离为370公里，还可用增程工作方式提高探测距离。能在任何天气条件下锁定600公里范围内的180个目标，同时指挥24架飞机作战。对空一般战斗机目标探测距离174海里以上，对一般护卫舰海探测距离130海里以上。



  雷达包括电子对抗组件（以保护飞机免受攻击）和电子情报侦察（以对敌电子辐射源进行定位和识别）组件等，其作用与E-3预警机相似，加上高速处理能力和专用的降噪软件可使该机具有发现隐形飞机或巡航导弹的潜力。



  天线罩以两根大型支柱架在飞机背上，楔尾预警机的雷达选择在频率较高的D波段工作，可能是考虑到雷达的检测精度、恶劣天气环境条件下的雷达工作能力及小雷达反射面目标探测能力。



  雷达实现了全空域覆盖，并可有效消除机身、机翼、机尾的遮挡和干扰。使用固态相控阵雷达，空中阻力更小，节省燃料，滞空时间更长（大于8小时）。信息处理速度高出E-2C预警机雷达10余倍，这是澳大利亚选中楔尾的真正原因。



  E-737楔尾预警机既不像E-3预警机那样造价昂贵，又不像E-2预警机那样性能有限，因此得到许多国家注意，韩国2006年引进4架E-737预警机，单价4亿美元。2007年土耳其也接收了 4架改型预警机。

本帖最近评分记录

• lijing01 金币 +27 感谢分享，论坛有您更精彩！ 2021-6-17 13:11