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空警600是中国第一代舰载固定翼预警机,对“福建”号及更多航母的战斗力是无可置疑的加成。但空警600是有遗憾的。
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, M) e0 ~! V4 E( m5 W: \5 p9 M空警600(下)受到E-2D很深的影响,两者的相似不是偶然的
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空警600受到E-2D很深的影响,这不是偶然的。E-2D是高度优化的结果。较短的机体减小舰上的占地,涡桨发动机省油而且提供最大的起飞动力,四翼面尾翼用较低的高度换取足够的垂尾面积,机背的碟形天线提供全向雷达覆盖。5 F: c8 Q3 W0 t' b/ r
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这些不是遗憾之所在,高度优化就是高度优化,在基本技术没有质变的情况下,就是这个样子了。问题是,空警600的雷达可能在水平方向上还是机扫的。从两半显著不同的颜色可以看出来,雷达罩只有一半,另一半是金属材质。( x8 `$ v- q; m i1 j+ P
! j( O" ]) E& S* n4 Z' uE-2D也是水平方向机扫,倒是没有差别。但中国其他主要预警机都是三阵面电扫,空警600回到单阵面机扫就有点令人失望。
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其实空警600在水平方向是机扫与电扫相结合。天线基本结构是定速回转的,否则天线就永远只想某一个方向了,这就达不到预警机的目的了。但有源电扫雷达也决定了可以在机扫中,同时电扫。比如说,在机扫转动到某一角度时,“抢先”电扫到更大的角度;然后在继续机扫的同时,电扫同步补偿反向电扫;甚至在机扫已经转过去之后,继续“回望”。这样,就可以在机扫中,对同一目标保持凝视。
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/ ^5 D9 N3 o k, Y这不是真正的凝视,在机扫到另外半圆的时候,凝视就丢失了,但依然比简单机扫只能“惊鸿一瞥”要好得多。 z/ n2 ?; e* ]' Z% z' q
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凝视能力对提高探测距离、捕捉隐身目标非常有用。所以空警600的单阵面有源电扫雷达还是有重大意义。在俯仰方向上,也是电扫的。7 N3 u/ U2 t) Z' k: ^/ Z
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054B的双阵面有源电扫雷达也是这样的。由于背对背,丢失间隙要小得多。在理论上,空警600也可以这样,就碟形天线的机械结构而言,改装没有问题。054B用双面阵是出于成本考虑,空警600的成本压力较低,重要性巨大,单面阵改双面阵没有成本约束。
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其实,空警600改三面阵都没有成本约束,性能比双面阵更好,但问题不在于成本。, J% S8 ^3 a1 p' d G
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有源电扫雷达的重量大,耗电尤其大,这才是问题,尤其是耗电。
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机载雷达的电力最终来自发动机。中国正在走向“发动机自由”,但还没有到达理想位置。空警600没有能上“辽宁”号和“山东”号,部分原因也在于动力不足以简单粗暴地达到滑跃起飞的要求,从长起飞点起飞对甲板运作的干扰太大,难以常态化。
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9 ^9 o& b% i- {7 [6 X2 B“福建“号有电弹,空警600运作没有问题,但动力并没有太多的富裕。舰载预警机对速度的要求说高不高,说低不低。在巡逻预警的时候,没有速度要求。但巡逻预警需要远离航母,避免暴露行踪,在航渡前往任务地和返航的时候,是有速度要求的。航渡时间短,意味着要么在空中执行任务,要么在舰上整备,而不是在做“无用功”的航渡,可以等效为更多的可用飞机数量。
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航空发动机还做不到舰上综合电推的水平,可以在推进和用电之间实时分配用电量,可以大体看作推进动力的一定比例用于发电。这使得预警雷达的用电受到限制。
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& M- z# W# B% r一个办法是配备专用的发电机,这样推进动力和雷达用电就分开了。陆基预警机可以这样做,增加的重量和油耗可以接受,但预警机对这两方面也有很严格的限制,这条路也难走通。3 m7 J% S- R Z: }# F" A& r1 L
- L; l+ z0 Q/ b: r. o) v7 `+ y在这样的无奈之下,空警600只能用单面阵。但这毕竟是一个遗憾。
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假以时日,发动机增加推力是肯定能做到的,那时,换装三面阵就不成问题了。但到了那一天,或许还可以思路更加开阔一点,突破E-2D的构型,改碟形天线为板式天线,就像E-7“锲形尾“那样。 6 V2 X3 V& Z5 D3 L: R; k+ q
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E-7已经被澳大利亚空军和美国空军采用
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板式天线是从平衡木进一步发展而来的。- U# d# k: y" D
. M# c2 ^0 @) x j9 i( {平衡木对于气动更加友好,因为没有转动机构,在重量和机械复杂性方面也更加友好。问题是平衡木只有侧向视界,不能满足预警机全向预警的要求。
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实际上平衡木也不是只有侧向视界,前倾的角度意味着顶板天线具有一定的前向“斜视”能力。斜视是利用余光,对雷达的性能损失较大,但顶板天线面积很大,可以提供一定的补偿。前倾角度越大,“斜视”能力越强,当然阻力也越大。* v" e& \- B8 A4 k' S5 y$ _4 N
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E-7进一步改进。增宽平衡木,使得侧向天线面积大大增加;再增加“蘑菇盖”的顶板天线,大大增加顶板天线面积,顶板内上天线前向,下天线后向,大大增加前视和后视能力。/ X6 b, _" U2 Y% f- v8 O
5 `' g5 W9 \- Z( [上天线极大增加的上视能力有利于探测天顶威胁,包括高空导弹,甚至轨道武器,这是现代战场的新威胁。下天线则加强对地观察,现代战场本来就是海陆空天一体的,预警机不再专注于空中威胁。. U1 L1 o7 Y' W+ s* v' \0 y
7 p5 y* c# Q; D8 n" q2 F2 i技术进步使得系统重量反而降低,E-7的雷达性能大大超过E-3,但可以用较小的双发波音737作为平台,而不是大得多的四发波音707。+ [/ j6 i6 g* O4 X
7 v4 ]& ~3 @( J* ^( d- e空警600肯定不是中国舰载预警机的终点,空警700是迟早的事。在空警600还刚装备的现在,空警700会成什么样子,肯定只能想象。
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, k( A2 f3 s8 h E: N- I8 q D5 {分析好玩,想象更好玩。; X a7 W2 [* T3 w
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从空警-600开始,把碟形天线换成“板式蘑菇”天线,大大提高各向雷达天线的面积。板式天线本身也可补充方向安定性作用,容许把四垂尾中间的两个垂尾去掉,只保留外侧双垂尾。这样有希望在不增加甚至降低重量的情况下,大大改善雷达性能。增加的发动机功率则满足雷达的用电要求,或者容许加装专用发电机和额外燃油。4 S1 a: T2 V& }, P# E, O
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这将大大超过空警600的能力,完成对E-2D的碾压。这里的关键不在雷达和数字处理技术,这些方面中国早就在路上了,一点都不担心。基本机体的技术也由空警600打通了。最大的瓶颈还是在于发动机。好在这方面中国也在渐入佳境。1 `' |" Z6 ~6 G4 h1 o
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对于空警700,这里的都是想象,但都是可实现的,不是空想。 |
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