世界预警机机种与发展分析

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1、 1 航空学院 01010402 班 航空学院 01010402 班 陈亮 陈亮 世界预警机机种与发展分析 世界预警机机种与发展分析 陈亮 雷博淇 李倩 胡伟 李文扬 廖盛祝 陈亮 雷博淇 李倩 胡伟 李文扬 廖盛祝 西北工业大学航空学院 01010402 班二组 陕西西安 710072 西北工业大学航空学院 01010402 班二组 陕西西安 710072 摘要 首先谈及预警机基本信息 而后罗列各国预警机信息 包括我国三种预警机 并介绍我国 预警机发展历程 最后分析预警机发展趋势 提出对我国发展预警机的必要性等的见解 关键字 预警机 主要参数 雷达 天线 预警机的发展 一 名词解释 一 名词

2、解释 预警机 预警机是装有远距搜索雷达 数据处理 敌我识别以及通信导航 指挥控制 电子对抗 等完善的电子设备 用于搜索 监视和跟踪空中和海上目标 指挥并可引导己方飞机执行作 战任务的作战支援飞机 现代预警机不仅能及早地发现和监视从各个空域入侵的 300 600 千米以外的空中目标 而且还能引导和指挥已方战斗机拦截 所以又称预警指挥机 大多数 预警机有一个显著的特征 就是机背上背有一个大 蘑菇 雷达的天线罩 预警机实际上是把预警雷达及相应的数据处理设备搬到 9000 l0000 米的高空 不但可 以克服地面预警雷达的盲区 而且可以有效地扩大整个空间的预警范围 预警机一般都是利 用续航能力强 载重

3、量大的亚音速或高亚音速大型或小型运输机改装而成 空中预警机的起源 自珍珠港事件及其后的珊瑚海 中途岛等海战显示出飞机对水面舰队的防空早期预警指 挥体系 在二次大战期间 为及早发现来袭用敌机 除了依靠航母本身与护航舰只上配备的 搜索雷达外 美国海军通常还在舰队外围部署配备远程雷达的驱逐舰作为雷达哨 但舰载雷 达仍受限于地球曲率的影响 直线发射的雷达波无法探测到海平面以下的目标 虽然增加雷 达的高度可提高探测海面目标的距离 但装配在军舰桅杆上的雷达天线的高度还是太低 最 多不过15 20米高 不像地面雷达可依托数百甚至数千米高的高山以扩大探测范围 过高的 桅杆或上层结构会影响到舰艇航行时的稳定性

4、故舰载雷达的视距十分有限 对高空目标虽 能拥有上百千米的探测距离 对海面目标的探测距离只有30千米左右 在飞机飞行速度越来 越快的情况下 若敌机采取低空突袭 依靠探测距离有限的舰载雷达 将只能争取到几分钟 的预警时间 另外 担任雷达哨戒任务的军舰本身也常常成为吸引敌机攻击的目标 因为军 舰的体型庞大 机动性低且雷达哨戒舰通常位于舰队外围孤立无援 导致美国海军在战时损 失了不少雷达哨戒舰 为此便出现了发展空中的预警机的构想 让雷达安装在飞机上担任警 戒任务 其所带来的效益是十分明显的 假设1座天线高15米的雷达虽能探测到300千米外高 度为19000米的目标 但在探测100米高的飞机目标时 其探

5、测距离理论值最多不超过50千米 若将同一部雷达升至10000米的高空 对同样100米高度的目标 雷达在40O千米外就能发现 目标 所能覆盖的空域增加数十倍之多 空中预警机的雏形 早在20世纪40年代初期 雷达就被装在飞机上作为夜间搜索和攻击敌方飞机的探测器 但限于体积和重量 当时机载雷达的效能还很低 探测距离只有几千米到十几千米 还不 能满足防空警戒的需要 只能做为短距离搜索和火力控制之用 到二战末期的1944年时 美 国海军开始进行以空中预警机取代雷达哨戒舰的研究 在委由麻省理工学院 MIT 负责的凯 迪拉克计划 Project Cadq11aC 因该计划在缅因州的凯迪拉克山进行研发及测试

6、因此得 2 航空学院 01010402 班 航空学院 01010402 班 陈亮 陈亮 名 首先在1944年2月以应急方式修改了1架TBM 复仇者 Avenger 鱼雷轰炸机的机体 在其机腹下方搭载1部AN APS 20雷达 成为世界上第一架空中预警机 编号也改为TBH 3W TB 3W对低空飞机目标的探测距离可超过100千米 对海面大型舰艇达320千米 大大扩展了 舰队的对空探测范围 并可作为舰艇与滞空飞机间的无线电通讯中继站 TBM 3W于1945年3 月正式在舰艇上服役 前后建造36 40架 AN APS一20是1部采用S波段操作的搜索 早期预 警雷达 由Hazeltine与通用公司制造

7、 峰值功率高达0 8 1MW 天线直径2 4米 重达318 千克 是当时最大的机载雷达 是相当先进的产品 但因当时没有滤除杂波的技术 在海况 恶劣时雷达的探测能力受海面反射杂波影响大为降低 AN APS 20在二战中与战后初期 广 泛地被许多空中预警机与反潜机所采用 经多次改良后一直服役到50年代后期 为改善 TBH 3W缺点 并因日军日趋激烈的神风特攻队的攻击 继相当成功美国海军另外又进行了凯 迪拉克 计划 将同样的AN APS 20雷达装配在经修改的B 17轰炸机的机腹下方 称为PB 1W 总共修改了24架飞机 其中23架由B 17G 1架由B 17F改装而来 由于PB 1W较大的机体可搭

8、 载较多的雷达操作人员 故有多余的人员来操作机上显控台与无线电通讯 引导战机飞行员 拦截目标 已具备初步的独立指挥管制能力 PB 1W为岸基部署 与舰载的TBM 3W配合共同 支援舰队的防空预警任务 也兼作长程反潜任务使用 一直服役到1955年才由WV 2取代 继 TBM 3W后 战后格鲁曼公司也在AF 2W守护者 Guardian 舰载单发大型反潜机的机腹下方配 备1具AN APS 20雷达 主要用来搜索潜艇露出水面的通气管等目标 配合另一型同系列配备 火箭 深水炸弹等武器与AN APS 30雷达的AF 2S 进行搜索 猎杀潜舰的任务 载有4名机 员 驾驶1名 雷达 无线电操作员3名 也兼有

9、部分的空中预警能力 于1949服役 共生产 了153架 到1955年时就被S 2F 1 S 2A 追踪者 反潜机取代 鉴于格鲁曼在AF 2W上搭载 AN APS 20搜索雷达的成功经验 道格拉斯公司也修改了该公司著名的 天袭 者攻击机 同样搭载了1部改良后的AN APS 20A B雷达以担任预警机的任务 天袭者 空中预警机共有3 名机员 2名为雷达操作人员 道格拉斯前后共生产了3种 天袭者 预警机 AD 3W AD 4W AD 5W AD 5W后来被重新命名为队一1已曾参与越战 是美国海军19世纪50年代的主力舰载 预警机 D系列预警机共生产了417架 以1中队4架的编组配置在各航母上 一直服

10、役到1962 年才除役 除了美国海军之外 英国皇家海军也曾于1951年接收了50架的AD 4W 作为其自 行发展的 塘鹅 式舰载预警机服役前的过渡机种 这些自19世纪40年代末到50年代服役的 初期空中预警机 往往在装备与机型上与反潜机相当类似 部分机种甚至是同时兼任反潜与 预警任务 还没有很明确的专业分工 且此时的预警雷达在性能上也有许多的不足之处 但 预警机本身的出现 就代表了人类对雷达的军事运用迈上了一个新的阶段 也开启了空中作 战战术运用的新时代 预警机发展 50年代 研究人员将新型雷达安装在飞机上 改装成早期预警机 E 1B是世界上第一次 实用的预警机 它初步具备了探测 海上和空中目

11、标 识别敌我 引导己方飞机攻击敌方目 标的能力 它的雷达探测距离为200公里 可同时引导20 30架己方飞机进行攻击 70年代 脉冲多普勒雷达技术和机载动目标显示技术的进步 使预警机在陆地和海洋上 空具备了良好的下视能力 三坐标雷达 可同时测定目标的方位 距离和高度 和电子计算 机的应用 使预警机的功能由警戒发展到可同时对多批目标实施指挥引导 于是便诞生了新 一代预警机 其代表是美海军的E 2C 鹰眼 和美空军的E 3A 望楼 现代预警机实际 上是空中雷达站兼指挥中心 所以它又被称为 空中警戒与控制系统 飞机 预警机可提 高己方战斗机效能60 以上 所以它在现代战争中具有极其重要的作用 航空学

12、院 01010402 班 航空学院 01010402 班 陈亮 陈亮 80年代中期以来 美国 以色列 瑞典 荷兰等国家为了增强预警机对目标 特别是对 隐身目标的探测能力 竞相研制新一代相控阵雷达预警机 用电扫描相控阵天线取代机械扫 描旋罩天线 是预警机雷达体制发展中的重大革新 有源相控阵雷达预警机具有在恶劣电磁 环境中对付低空 隐身目标的作战能力 是提高系统可靠性的关键技术 它将大大改善和提 高雷达以及飞机的作战能力和生存能力 其优点是 相控阵雷达技术的采用使雷达载机更具 机动性能 探测能力强t可靠性高 波束扫描速度快 自适应能力强 抗干扰能力强 同时 完成多种功能 随着电子扫描相控阵天线的技

13、术发展和飞机蒙皮的共形使用 一种先进的机载射频传感 器即共形 智能蒙皮 阵列正受到西方各国空军的高度重视 它是将有源电子扫描相控阵技 术和多功能共形射频孔径技术结合为一体 形成宽波段多功能共形阵列天线 根据飞机桃体 及外层蒙皮的雷达散射特征进行安装的有源电子扫描相控阵系统 安装的角度能使雷达沿照 射方向反射的信号降至最小值 加上采用吸波材料 很容易处理其边缘的衍射效应 使天线 及其周围结构之间阻抗的不连续性降至最低 因此 有源电子扫描相控阵系在控制和降低天 线R CS方面 与机械扫描系统相比 成倍地减小 使作战飞机的隐蔽性和生存能力大大提高 预警机的分类 按预警机功能的不同 可分为战略预警机和

14、战术预警机 或大型预警机和中 小型预警 机 战术预警机在局部战争中探测空中特别是超低空入侵目标 指挥弓 导已方空中和防空 力量 它的续航力较弱 控制功能较小 造价和使用费用较低 如E 2C 战略预警机除具有 战术预警机的功能外 还可担负国土战略防御任务 具有高级空中指挥和控制功能 续航能 力强 系统复杂 造价和使用费用高 如E 3A A 50 按载体可分为 预警飞机 预等直升机 预等无人机 预警飞艇 预等气球等 目前在 世界各国使用的预警机大部分是第一类 从预警机产生到现在 出现过多种预警机 如 美国的TB 3W 第一种预警机 E 1 E 2 E 3 E 8 E 10 E 767 EC 121

15、 EC 130V 俄罗斯的TU 126 A 50 An 71 卡 31 以色 列的 费尔康 系列 瑞典的 爱立眼 英国的海王预警直升机 猎迷 MK3预警机 以及 备受关注的中国空警200 空警2000 而许多机型又发展出许多改进型 如E 1发展出E 1B 等型 E 2发展出E 2A E 2B E 2C E 3发展出E 3A B C D F等 以色列的 费尔康 针对 不同的用户也更改出不同的机型 二 部分预警机及其设备介绍 按国家排列 二 部分预警机及其设备介绍 按国家排列 预警机及其设备介绍 预警机及其设备介绍 图片请放大观看 3 航空学院 01010402 班 航空学院 01010402 班

16、 陈亮 陈亮 国别 国别 预警机信息 预警机信息 A 50 中坚 A 50 中坚 载机 伊尔一76运输机 主要 参数 机长 46 59米 机高 14 76米 翼展 50 50米 机翼面积 300 00平方米 动力装置 D 30KP涡轮风扇发动机 功率为12O千瓦 4 空载质量 119吨 最大起飞重量 190吨 载油量 84600千克 64820千克 巡航速度 760千米 时 最大飞行速度 850千米 时 巡航高度 0 8 1 0万米 升限 1 22千米 最大航程 5500千米 最大续航时间 12小时 空中不加油 7 8小时 距离基地1000千米处巡逻4小时 通过空中加油使留空时间延长至l2小时 距离基地2000千米处巡逻1 4小时 起飞滑跑 820米 着陆滑跑 1900米 机组人员 飞行5人 任务10人 俄罗 斯预 警机 俄罗 斯预 警机 天线 雷达 设备 雷达 熊蜂 无线电技术系统 该系统重2O吨 包括脉冲多普勒3坐标雷达 电子对抗监视天线 敌我识别系统和数字式抗干扰通信设备等 头锥内 装有气象雷达 头锥下后侧雷达罩内为地形测绘雷达 天线 机身上部装有一部直径10 5米高2米的全方位