澳洲巧用美大型預警機全部技術,機載處理能力是E2C雷達十倍
2000年,澳大利亞批准了「楔尾」預警機採購項目,11月出台的澳大利亞《防務2000,我們的國防力量》國防白皮書確認了「楔尾」項目,預算總額高達34.5億美元,宣布採購了4架波音737-700商用飛機,開始在飛機上加裝先進的多任務電子掃描陣列雷達和任務乘員工作站。2002年10月,「楔尾」的飛行平台波音737-700飛機的第一架在波音公司位於華盛頓州的林頓裝配廠下線。2005年8月,波音公司在維克多維爾進行了3周的地面測試,主要測試了MESA雷達在360o的掃描工作狀態下與其它機載設備的兼容性,9月第1架「楔尾」預警機在華盛頓州進行了雷達的第一次空中測試,6個小時的飛行試驗非常成功,主要進行了空中及地面環境條件下數據的收集,這些數據將用於校正雷達參數。
澳大利亞總共採購了6架「楔尾」預警機,頭2架於2006年裝備到澳大利亞皇家空軍第2中隊。2011年以來,澳大利亞皇家空軍的「楔尾」預警機先後在馬來西亞、關島、美國阿拉斯加等地參加了多次演習,其中包括最近的環太平洋演習。2012年11月,澳國防部國防裝備部長克萊爾在宣布,澳大利亞皇家空軍的「楔尾」預警機已達到了初始作戰能力(IOC)。「楔尾」的IOC包括實現了在距地面1萬米高度飛行,在任何時間對面積40萬平方千米的區域進行監視,在一次長達10小時的任務飛行中,「楔尾」的探測覆蓋面積達到了400萬平方千米。
「楔尾」預警機由飛行平台、任務系統和MESA雷達組成。與美國大型預警飛機及電子戰飛機選用波音公司的商業飛機一樣,澳大利亞也選擇波音公司波音737-700增加毛重型(IGW)作為「楔尾」預警機的飛行平台。波音737-700於1993年12月開始研製,1997年12月17日交付使用。機長33.63米,翼展35.8米,尾高12.5米,機身直徑3.73米,標準空重38噸。安裝2台全數字式CFM56-7B型渦輪風扇發動機,單台推力97.9~106.8千牛,最大航程3800千米。飛行員2名,機組人員6~10名。為安裝預警設備,澳大利亞「楔尾」預警機對波音737-700的機身結構和發動機進行了六大改裝。
一是為在飛機背部安裝MESA雷達天線及其支撐物,將飛機機身中段結構進行了加強。二是在機艙內安裝了模塊化的任務工作台,工作台的數量可以根據用戶要求增減,另外還安裝了4個供任務人員休息的睡椅、有4張椅子的會議桌、1個廚房和1個盥洗室。三是改進了著陸設備,具有366米可視區域,31米決策高度,採用波音737-800的起落架。四是氣動布局根據一些通信設備的工作需要進行了微調,飛機背部和腹部、尾部等部位加裝了多個天線,飛機尾部有兩片很大的腹鰭,既作為高頻(HF)天線使用,也可以增加飛機的縱向穩定性,平衡機頭、翼尖和尾部增加的重量。五是發動機換裝為CFM56-7B24,推力增加到118千牛,因此飛機的最大起飛重量達到了77.11噸,速度達到759千米/小時,最大速度876千米/小時,升限達到12497米。六是飛機底層加裝了備用油箱,航程增加到7037~11112千米,巡航時間超過9小時,並且增加了可掩拆卸空中加油設備。
系統組成方面,澳大利亞「楔尾」預警機系統採用了空中任務系統(AMS)、預警與支持設備(ASF)、作戰任務模擬器(OMS)、作戰飛行訓練(OFT)和任務支持系統(MSS)組成。「楔尾」預警機有10個空中任務乘員工作站,一般情況下安裝8個,預留2個。每個工作台結構相似,所有工位均可用於全機載預警及控制,包括通信管理。雷達與通信管理功能可自動工作,無需要專門的工作人員,並且也不需要特別的機載維修。工作台結構可保證最好地利用飛機空間並且重量最小。這種開放結構還允許融合其它機上探測器,包括紅外、電視及電子測量(ESM)系統。同時還能用數據鏈系統與協作的空中或地面平台連接進行數據傳輸。波音公司稱總體人機介面(HMI)將會與NATOAWACS中期升級程序兼容。
「楔尾」預警機機身後部安裝了諾思羅普·格魯曼公司生產的固定式MESA電掃描天線陣列雷達,提供350千米距離上的360°全形度覆蓋,同時有效消除機身、機翼、機尾的遮擋和干擾,能夠同時跟蹤3000個目標,具有發現隱形飛機或巡航導彈的能力。據稱,「楔尾」預警機雷達的信息處理速度高出E-2C預警機雷達的10倍,這可能就是澳大利亞選中「楔尾」的真正原因。
雷達天線陣列位於背鰭裝置的雷達罩下,由3個部分組成:背鰭兩側各有一個陣列,負責機身側方的±60°範圍內的區域。背鰭上方安裝一個「頂帽」子陣列,由上百個固態碳化硅收發模塊組成,結構設計採用前低後高的最佳氣動布局減小了空氣阻力,可以覆蓋前後±30°的範圍。雷達工作頻率為L波段1200~1400兆赫,工作模式分為用於跟蹤優先目標並且具有增強型遠距功能的聚束式,用於空空目標瞄準探測的高重頻(HRF)模式,以及用於地面及海上探測的低重頻(LRF)模式。MESA雷達可以在單一掃描狀態下同時進行不同模式的掃描,持續時間可達40秒。
「楔尾」預警機雷達探測器安裝了S型敵我識別(IFF)應答器,每一個子陣列都具有敵我識別功能,可在雷達處於關閉狀態時使用,工作範圍為555千米。當機身後方兩側的陣列發射或接收雷達波時,「頂帽」陣列也能擔負敵我識別探測任務。敵我識別系統採用寄生天線,識別天線位於雷達天線上面,在雷達發現目標的同時進行識別敵我,避免了與本機雷達干擾。該天線罩長10.6米,裡面的天線每面長8.5米,高1.6米,呈三角形配置,在9000米高度飛行時探測距離達850千米。
MESA雷達能夠探測低空飛行的飛機、直升機、戰術彈道導彈以及雜波形環境下靜止或運動的目標,可用於包括機載預警、地面監視、海上環境、毒品攔截及邊境巡邏在內的各種平戰任務。敵我識別、電子測量、FLJR及LLTV系統可以與MESA整合成一個包括工作台、音響設備及數據通信設備的組合,從而具有更強的預警和控制能力。
「楔尾」預警機上有最新型的航空電子及導航任務系統,可將空中與地面的綜合信息繪製成圖像顯示給操作員,操作員可據此實施攔截或採用其它行動。電子戰系統包括用來分析截獲電子信號的電子支持測量(ESM)系統,以及用於干擾紅外導彈攻擊的自衛系統。「楔尾」安裝的ALR-2001ESM系統是澳大利亞空軍AP-3C海上巡邏機的最新改進型。預警與控制支持系統包括任務支持系統、作戰任務模擬系統、作戰飛行訓練系統和工程及軟體支持系統。通信系統包括3部高頻、6部甚高頻/超高頻(V/UHF 30MHz-3GHz)、4部超高頻(UHF 300-3GHz)、Link4A和Link11戰術數據鏈以及衛星通信設備,可以與世界各地的盟國保持實時聯繫,及時參加澳大利亞空軍或盟國的軍事行動。
飛機上還包括專用任務導航系統、電子支持保障系統和輔助防禦系統(DAS),任務計算機系統採用開放的人機介面,具有升級能力。駕駛艙的儀錶控制台包括一個玻璃化座艙和一個供2名飛行員休息的小房間。控制台分為6個顯示器,從左向右依次顯示駕駛員飛行數據、駕駛員導航數據、發動機、系統數據(中心上部)、戰術顯示(中心下部)和副駕駛導航數據與飛行數據。中心控制平台在正駕駛和副駕駛之間,包括氣象雷達、導航和信息交流系統、燈光系統和條形控制板,如果需要可在這個條形控制板上增加輔助防禦系統(DAS)控制板。
從互聯網搜索資料可以看出,其它國家也有意向採購這種先進的預警機。這個項目自啟動以來就吸引了一些國家的目光,波音公司自研製就對市場前景作了細緻的分析,設計上採用標準化結構,因此,這個預警機系統不僅適用於澳大利亞,而且適用其它國家。1999年6月底,波音公司就已準備好向外界(除澳大利亞)提供波音-737和MESA組合方案預警機,第一個用戶就是土爾其。土爾其空軍在澳大利亞決定裝備「楔尾」預警機後也提出了早期預警和控制的要求,這個技術要求跟澳大利亞的「楔尾」十分相似,不同之外可能是工作台數量的區別。這個項目同樣包括50%的一攬子補償貿易和15%的本地工作份額。
2000年11月27日,波音公司宣布土爾其已經選擇波音-737為平台的預警機,和土方談判較為順利,它總共需要7架這種預警和控制的飛機。土爾其提出的這個貿易價值15億美元,包括6架波音-737 預警飛機,1架為意向性選擇,任務乘員訓練設備和任務系統改進支持服務費用,估計土爾其本國公司參與的補償貿易額最少2.5億美元。隨波音公司一起分享這個合同的公司有:諾斯羅普·格魯曼電子系統分公司、哈維爾森公司、土爾其航空公司和和土爾其航空工業公司(TAI)。
這些公司負責為最初4架「楔尾」飛機平台提供地面系統支持,如任務乘員訓練、任務支持和系統維護支持等。合同談判按計劃在2001年的其個時候正式開始,同時,土爾其方面提出如果與波音公司的談判不滿意,它將保留採用「空中客車」為空中平台安裝雷西昂公司電子設備的權利。土爾其的這種「要挾」實際並不存在,把美國的雷達安裝到「空中客車」上,這種花費和消耗的時間十分驚人,如果成功,這個預警機單價比「楔尾」的要高出不少。
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