近年以來,隨着中國航空工業發展達到一個新的高度,早期可望而不可及的預警機井噴式出現。不僅性能先進而且型號豐富,包括自用型空警-200、空警-2000、空警-500,以及專業型Y8J海上警戒機,和出口型ZDK-03等,各類機型滿天飛滿滿大國既視感。
雖然現在成果喜人,但中國預警機發展之路可以說是被逼出來的,舉個例子大家都有印象的“費爾康預警機事件”。當年這筆訂單被美國攪黃,足以證明大國利器從來不能依靠別人,買不來先進的航空工業隨時都有可能被卡殼。不過雖然較長時間內航空發展一直很落後,但並不影響科研人員對高新技術裝備的探索和追求,我們將時間回撥到70年代,從第一代國產預警機艱辛的研製說起。

空警-200預警機

費爾康預警機
對於我們來說國土廣袤領海面積不小,對於空中預警機有着非常現實的需求。上世紀50年代起,美軍就不斷對我們進行抵近偵察,當時的國土防空系統屬於初創階段,對這樣的偵察行為時常感到無能為力。當時間進入60年代後,隨着美蘇英三國率先擁有預警機,緊跟世界航空發展潮流我們也有了對應版本,1969年航空工業經批准開始研製預警機代號“926飛機”。
“926飛機”預警機基本性能要求不低,主要包括三個方面,首先是裝載能力強,能夠搭載大型雷達天線以及容納更多電子設備和操作人員。其次擁有較大的續航能力,能夠長時間執行空中巡邏及警戒任務。最後能夠用於監視低空飛機及水面艦艇,還能同時執行應急機動警戒偵察,以及護航任務等。

E-2“鷹眼”預警機

圖-126“苔蘚”預警機
研製預警機必須配套載機平台,特別是要求能夠承載大量電子設備和人員,對於機體平台要求必須是大型機。當時現役中可選的機型非常少,只有來自外購的或仿製的伊爾-18、波音707、子爵、三叉戟、圖-104、圖-4等,考慮到當時國際環境最後選擇了我們能夠加工零部件的圖-4作為載機。這款轟炸機原型就是二戰美國B-29轟炸機,後來在轟炸日本途中受傷迫降蘇聯,很快就被圖波列夫設計局測繪仿製出圖-4,然後於1953年贈送了10架給我們。

圖-4轟炸機
選擇載機平台之後,開始進行重要的雷達安裝設計,在圖-4機體上加裝預警雷達天線,破壞了氣動布局就必須對飛機做大修改。首先改裝飛機中段為雷達艙,配套安裝了小型“843型測高雷達”,以及多普勒導航系統、領航計算機、坐標計算機等電子設備。其次安裝體積龐大的雷達天線罩和支架系統,這樣一樣氣動阻力增加約30%,為保證飛機能夠正常安全飛行。拆除了原裝活塞式發動機,換裝國產渦槳-6發動機(運-8配套動力),全機功率增大67%動力提升後抵消改裝帶來的性能下降。
從1969年12月到1970年8月,科研人員對飛機氣動外形和結構做了修改及調整,為保證萬無一失在整個研製周期內,共進行風洞吹風試驗超過2000次。1971年6月10日,“926飛機”終於在陝西武功首飛成功,同時被命名為“空警一號”。但問題是經驗不足,雖然經過大量吹風試驗但直正帶天線罩試飛後,“空警一號”在飛行中還是伴隨着劇烈的震動現象,飛機內部操作人員根本無法進行正常工作。

空警一號

空警一號

空警一號首飛
一邊發現問題一邊解決,在後續科研人員2年多的努力下,經過艱苦攻關調試終於將天線罩擾流引起的飛機尾部抖振排除。可以正常飛行後的空警一號,開始進入性能測試環節,主要以海空目標為基礎進行模擬測試。
以轟-6為中高空模擬目標,這種大型高亞音速轟炸機比較容易識別,雷達探測距離可以達到300-350公里。以安-24作為海上低空模擬目標,雷達探測距離可達250公里,以海上大型獵潛艇為模擬目標,雷達探測距離可以達到300公里。總體來說,空警一號雖然大量採用全電子管系統,但在探測距離上和同時代先進預警機相當,最大的不足是體現在落後的雷達數據處理以及傳輸上。

空警一號

空警一號
“空警一號”隨後在平原、山區、沙漠、海湖等各種複雜地形下,進行了多輪雷達探測性能試飛,探測距離基本符合要求。但是機載雷達始終無法有效消除地物回波干擾,可以這麼理解就是看得見卻看不清,無法有效發現判斷並鎖定目標。
1976年下半年開始,空軍重點組織雷達抗地物和海浪雜波干擾研究,兩年後再次進行了多次進行海上試飛,由於技術無法有效解決最終效果並不理想。到了1979年,由於預警雷達性能始終達不到使用要求,已經測試飛行了好幾年的“空警一號”只能停止研製。
“空警一號”雖然沒能成功,但參考當時的性能參數可見要求不低,天線罩直徑:7米,天線罩最大厚度1.6米。最大起飛重量63.6噸,最大載重量14.9噸,最大飛行速度465公里/小時,巡航速度380-420公里/小時。實用升限8000米,最大航程3970公里,續航時間可達9.5小時,如果以三架接力可以實現無縫巡航。

空警一號

空警一號
很顯然空中預警機不是將雷達搬到空中就完事,涉及要求太多以當時的科研實力,以及配套工業基礎來說差距明顯。但“空警一號”的研製也證明,我們在對圖4的改裝方面很成功,換裝發動機後整體飛行性能、操縱性,以及穩定性都略優於圖-4。而且它的出現,使我國成為當時繼美蘇英三國之外,第4個擁有空中預警機的國家。
不過由於電子技術上的差距,機載雷達性能一直無法達到作戰要求最終只能選擇下馬,後續還有一款運-10空中預警機由於平台問題也未能成行,但總體來說氣動布局的打造完全不是問題。特別是對空警一號研製過程所積累的經驗,最終都在新型國產預警機上得以繼承借鑒,這才有了現在我們看到的國產預警機井噴式發展。

運-10預警機模型

空警一號