近年以来,随着中国航空工业发展达到一个新的高度,早期可望而不可及的预警机井喷式出现。不仅性能先进而且型号丰富,包括自用型空警-200、空警-2000、空警-500,以及专业型Y8J海上警戒机,和出口型ZDK-03等,各类机型满天飞满满大国既视感。
虽然现在成果喜人,但中国预警机发展之路可以说是被逼出来的,举个例子大家都有印象的“费尔康预警机事件”。当年这笔订单被美国搅黄,足以证明大国利器从来不能依靠别人,买不来先进的航空工业随时都有可能被卡壳。不过虽然较长时间内航空发展一直很落后,但并不影响科研人员对高新技术装备的探索和追求,我们将时间回拨到70年代,从第一代国产预警机艰辛的研制说起。

空警-200预警机

费尔康预警机
对于我们来说国土广袤领海面积不小,对于空中预警机有着非常现实的需求。上世纪50年代起,美军就不断对我们进行抵近侦察,当时的国土防空系统属于初创阶段,对这样的侦察行为时常感到无能为力。当时间进入60年代后,随着美苏英三国率先拥有预警机,紧跟世界航空发展潮流我们也有了对应版本,1969年航空工业经批准开始研制预警机代号“926飞机”。
“926飞机”预警机基本性能要求不低,主要包括三个方面,首先是装载能力强,能够搭载大型雷达天线以及容纳更多电子设备和操作人员。其次拥有较大的续航能力,能够长时间执行空中巡逻及警戒任务。最后能够用于监视低空飞机及水面舰艇,还能同时执行应急机动警戒侦察,以及护航任务等。

E-2“鹰眼”预警机

图-126“苔藓”预警机
研制预警机必须配套载机平台,特别是要求能够承载大量电子设备和人员,对于机体平台要求必须是大型机。当时现役中可选的机型非常少,只有来自外购的或仿制的伊尔-18、波音707、子爵、三叉戟、图-104、图-4等,考虑到当时国际环境最后选择了我们能够加工零部件的图-4作为载机。这款轰炸机原型就是二战美国B-29轰炸机,后来在轰炸日本途中受伤迫降苏联,很快就被图波列夫设计局测绘仿制出图-4,然后于1953年赠送了10架给我们。

图-4轰炸机
选择载机平台之后,开始进行重要的雷达安装设计,在图-4机体上加装预警雷达天线,破坏了气动布局就必须对飞机做大修改。首先改装飞机中段为雷达舱,配套安装了小型“843型测高雷达”,以及多普勒导航系统、领航计算机、坐标计算机等电子设备。其次安装体积庞大的雷达天线罩和支架系统,这样一样气动阻力增加约30%,为保证飞机能够正常安全飞行。拆除了原装活塞式发动机,换装国产涡桨-6发动机(运-8配套动力),全机功率增大67%动力提升后抵消改装带来的性能下降。
从1969年12月到1970年8月,科研人员对飞机气动外形和结构做了修改及调整,为保证万无一失在整个研制周期内,共进行风洞吹风试验超过2000次。1971年6月10日,“926飞机”终于在陕西武功首飞成功,同时被命名为“空警一号”。但问题是经验不足,虽然经过大量吹风试验但直正带天线罩试飞后,“空警一号”在飞行中还是伴随着剧烈的震动现象,飞机内部操作人员根本无法进行正常工作。

空警一号

空警一号

空警一号首飞
一边发现问题一边解决,在后续科研人员2年多的努力下,经过艰苦攻关调试终于将天线罩扰流引起的飞机尾部抖振排除。可以正常飞行后的空警一号,开始进入性能测试环节,主要以海空目标为基础进行模拟测试。
以轰-6为中高空模拟目标,这种大型高亚音速轰炸机比较容易识别,雷达探测距离可以达到300-350公里。以安-24作为海上低空模拟目标,雷达探测距离可达250公里,以海上大型猎潜艇为模拟目标,雷达探测距离可以达到300公里。总体来说,空警一号虽然大量采用全电子管系统,但在探测距离上和同时代先进预警机相当,最大的不足是体现在落后的雷达数据处理以及传输上。

空警一号

空警一号
“空警一号”随后在平原、山区、沙漠、海湖等各种复杂地形下,进行了多轮雷达探测性能试飞,探测距离基本符合要求。但是机载雷达始终无法有效消除地物回波干扰,可以这么理解就是看得见却看不清,无法有效发现判断并锁定目标。
1976年下半年开始,空军重点组织雷达抗地物和海浪杂波干扰研究,两年后再次进行了多次进行海上试飞,由于技术无法有效解决最终效果并不理想。到了1979年,由于预警雷达性能始终达不到使用要求,已经测试飞行了好几年的“空警一号”只能停止研制。
“空警一号”虽然没能成功,但参考当时的性能参数可见要求不低,天线罩直径:7米,天线罩最大厚度1.6米。最大起飞重量63.6吨,最大载重量14.9吨,最大飞行速度465公里/小时,巡航速度380-420公里/小时。实用升限8000米,最大航程3970公里,续航时间可达9.5小时,如果以三架接力可以实现无缝巡航。

空警一号

空警一号
很显然空中预警机不是将雷达搬到空中就完事,涉及要求太多以当时的科研实力,以及配套工业基础来说差距明显。但“空警一号”的研制也证明,我们在对图4的改装方面很成功,换装发动机后整体飞行性能、操纵性,以及稳定性都略优于图-4。而且它的出现,使我国成为当时继美苏英三国之外,第4个拥有空中预警机的国家。
不过由于电子技术上的差距,机载雷达性能一直无法达到作战要求最终只能选择下马,后续还有一款运-10空中预警机由于平台问题也未能成行,但总体来说气动布局的打造完全不是问题。特别是对空警一号研制过程所积累的经验,最终都在新型国产预警机上得以继承借鉴,这才有了现在我们看到的国产预警机井喷式发展。

运-10预警机模型

空警一号