1.2　美军预警机及其应用

1.2.1　E-2预警机和E-3预警机

自1945年世界上第一种预警机——美国海军TMB-3W预警机服役以来，经过了70多年的发展历程，美国海军预警机的发展大致可以划分为三个阶段。

第一阶段：20世纪40年代中期至70年代初期，是预警机的早期发展阶段，美军的E-1B预警机和E-2A/B预警机相继服役。其装备定位为航母编队的空中节点，主要解决海军海上舰艇的低空预警问题。其功能特征只是雷达升空，仅具备初步陆上下视能力，其技术特征以普通脉冲体制为主。20世纪50年代后期才开始被空军使用。

第二阶段：20世纪70年代至21世纪前10年，是预警机的第二个发展阶段，以E-2C和E-3系列预警机为代表。其装备定位已经从简单的空中预警演变为机载预警与控制系统（AWACS）；功能已由情报探测转向情报探测和指挥控制；其典型特征是集预警探测、指挥控制、电子侦察、通信中继等多种作战能力于一体；其技术特征为探测手段比较完善，既有有源手段，也有无源手段，还能识别部分情报的敌我属性，相控阵技术开始在预警机上得到应用。此外，通信从语音向数据链转换。

第三阶段：21世纪初期，是新型预警机发展阶段。美军要求新型预警机在具备新的三高功能（高探测能力、高识别能力和高信息交换能力）的同时，还应具备网络化、多元化、一体化和轻型化的技术特征，美军也已开始构建基于预警机的信息化作战体系。目前，新型预警机正在发展之中，美国E-2D舰载预警机已经部分具备上述的若干特征，如雷达作用距离大幅增加、采用新型数据链、载机以中小平台为主。

1.E-2预警机

E-2预警机（见图1-2）是世界上第一种专门设计的预警机，它从1956年开始研制，第一架原型机于1960年完成首飞，1961年正式名称改为E-2A鹰眼，1964年第一架生产型E-2A正式交付美国海军使用。从20世纪50年代开始，E-2系列预警机不断发展改进，共发展了A、B、C、D等多个型号。目前，美国海军共有E-2C预警机和E-2D预警机91架。

E-2预警机长17.54m，机高5.58m，翼展24.56m/8.94m（机翼折叠），最大起飞质量24t；采用2台涡轮螺旋桨发动机，最大速度598km/h，实用升限11000m，续航时间7h，最大航程2600km；机组人员共5名，包括正副驾驶员各1名、作战情报官员1名、空中控制官员1名和雷达操作员1名，在执行长时间巡逻飞行时，可多带1名空勤人员，以便轮流休息。

E-2预警机作为美国海军主要的机载预警和指挥控制力量，主要在航母战斗群中担任空中预警和指挥控制任务，它将提供敌方船只、飞机和巡航导弹的预警，用于舰队防空和空战导引指挥，以及区域监视、通信中继、搜救协同和航空管制，也适用于执行陆基空中预警任务。

E-2C预警机是E-2系列预警机的成熟型，它从1968年开始研制，1971年完成首飞，1973年正式装备美国海军。从1991年开始，E-2C预警机换装了APS-145雷达，APS-145雷达采用相干脉冲多普勒体制，工作频率为400～440MHz；能够自动探测水上和陆上目标，具有滤除对地杂波、降低虚警率及探测距离定址的能力；对飞机目标的探测距离为556km以上；扫描空域达到2500万立方千米；能同时对300～600个海上/陆上目标进行跟踪，引导100批空中目标。

在E-2C预警机的基础上，美国海军又研制出最新型舰载预警机E-2D，2015年正式服役。E-2D预警机换装了AN/APY-9先进超高频相控阵雷达和新的任务计算机，加装远程红外搜索和跟踪传感器、具备作战系统管理功能的通信系统、改进型电子支援措施系统等。AN/APY-9先进超高频相控阵雷达的最大探测距离超过500km，能同时保持对地面半径350km及高度0～30km的空域进行搜索，其探测范围比APS-145雷达增加两倍以上，而且能在更远的距离探测到小型目标。

E-2D预警机本身就是作为美国海军作战网络的一部分而发展的，它在研制之初就装备了与E-2C预警机一样的通信系统和数据链，如Link-11、Link-16等，但以先进的协同作战能力（CEC）为代表的新型通信/数据链系统使其具有新型预警机的网络功能，可集成、协同和分享全舰队内部各作战单元不同传感器的信息。因此，E-2D预警机具有更强大的战场管理、态势感知能力和多传感器数据融合能力，并能够与海军导弹/传感器防御网相连接，进一步提高其在海军战区防空反导系统中的作用，它与宙斯盾系统配合是对付巡航导弹等低空时敏目标的重要手段。E-2D预警机除可以执行空中警戒、指挥与控制、海面监视、攻击与封锁控制及通信中继等军事任务外，还可以执行边境防守和搜索救援等多项民事任务。

E-2C预警机与E-2D预警机的区别主要有3个方面。一是E-2C预警机主要工作地点在海上，而E-2D预警机还可完成海滨和陆地上空的任务，包括对美国陆军和美国海军陆战队的陆上目标优化及打击控制做出迅速反应。二是除预警指挥功能外，E-2D预警机还具有更强大的作战空间管理、导弹防御和多传感器数据融合等能力。三是E-2D预警机扩展防空任务的一个关键是协同作战能力，它通过数据链将来自各种平台的雷达跟踪测量数据融合为一幅高质量、实时合成的跟踪图像，实时地参与到军舰和飞机的信息网络中。例如，E-2D预警机接收到舰载系统发送的初始通信数据后，机上的CEC系统检验这些数据，识别飞机并跟踪同一目标，在增加了自己监测的相关雷达数据后，再次将所有信息发送回军舰。这一过程允许网络内的所有作战平台在其传感器的监视容量内同时看到完整的空中图像，并能协同应对各种威胁。

2.E-3预警机

E-3预警机又称E-3“哨兵”（Boeing E-3 Sentry AWACS）预警机（见图1-3），是美国波音公司根据美国空军空中警戒和控制系统（Airborne Warning and Control System，AWACS）计划研制的全天候远程空中预警和控制飞机。1977年3月，第一架生产型E-3预警机交付美国空军使用。从20世纪70年代开始，E-3系列预警机不断发展改进，共发展了7个型号。目前，美国空军共有E-3B、E-3G等型号预警机31架。

E-3“哨兵”预警机是目前世界上最先进的预警机，它以波音707/320客机为平台，机长46.61m，翼展44.42m，高12.6m，最大起飞质量157.397t；机背上的雷达罩直径9.1m，厚度1.8m，离机身3.3m高；采用4台TF33-PW-100A涡扇发动机，单台推力9534kgf（1kgf≈9.8N），最大飞行速度855km/h，巡航速度0.6马赫（1马赫≈1225千米/小时），实用升限1.25万米，航程7400km；乘员17名，其中机组人员4名、值班军官1名、系统操纵人员12名，系统操作人员分别负责操作通信设备、计算机、雷达和9个多用途控制台。

E-3预警机能够执行全天候空中和海上监视，指挥控制（C2），战场管理（BM），目标、威胁和辐射源探测、分类和跟踪任务；还可监视地表至同温层间超过250英里（1英里=1.6千米）的空域。机载预警与控制系统（AWACS）可直接从属联合或合成空天作战中心来协同战区空战。

E-3B预警机使用的APY-2预警雷达为S波段脉冲多普勒雷达，工作频段为S波段（3.2～3.4GHz），该雷达有脉冲多普勒非仰角扫描（PDNES）模式、脉冲多普勒仰角扫描（PDES）模式、超视距（BTH）模式、无源模式、海上模式、备用模式6种工作模式。在大多数情况下，脉冲多普勒非仰角扫描模式/海上模式和脉冲多普勒仰角扫描模式/超视距模式的交替使用提供了预警机必需的探测性能，而且该雷达可以将方位扫描的监视范围分成32个子扇区，每个扇区可以设置各自的工作模式。工作模式的选定可以按照扫描指令进行，或对感兴趣的特殊覆盖区域重新安排工作模式，或根据情况和地形变化改变模式。该雷达可同时处理600个目标，引导100架己方或友方战机在空中作战。其在9600m高度时的探测距离分别为667km（大型高空目标）、445km（中型目标）、324km（小型低空目标）。

E-3G预警机是迄今为止该型机最全面的改进型号，主要是提升了跟踪和识别能力，改善了系统可靠性，降低了寿命周期成本。升级改造项目包括开放式体系架构计算能力、降低操作人员工作量措施、新型控制台、改善电子支援措施（ESM）和被动监视能力。同时，减少制造资源，更换用于全球作战和导航的航电设备（DRAGON）升级项目，升级项目加装了数字化座舱和下一代通信导航监视/全球空中交通管理（CNS/GATM）系统。升级的第一架E-3G预警机于2017年1月交付美国空军。正在进行的升级项目包括：缩短打击时敏目标的杀伤链、对空中移动目标指示进行现代化改进、加装高速抗干扰的Link-16数据链及增加四代机—五代机联通能力（以集成F-22战斗机和F-35战斗机）。此外，还致力于加速安装模式5（Mode 5）敌我识别器（以满足空域航行要求）、电子防护设备（以提升雷达处理能力，从而满足保密需求）、先进的超视距卫星通信/第二代北约超高频及具备抗干扰能力的GPS。

1.2.2　预警机参与海湾战争

海湾战争“打醒”了全世界，这场战争让那些还沉浸在以兵团对决、战场拼刺刀等传统作战模式为主的国家幡然醒悟。不可否认，在海湾战争的沙漠盾牌行动、沙漠风暴行动和海上拦截三次大规模行动中，以美国为首的多国部队运用前所未有的新型作战模式以迅雷不及掩耳之势攻破了当时号称世界第三军事强国的伊拉克，信息化作战能力的强大毋庸置疑。其作战速度快到让人无法想象，付出的代价几乎可以忽略不计，取得的战果相当“厚重”！美国让这场战争在全世界面前全方位地完美呈现，让不少人见识到了现代高科技战争的新打法，海湾战争因此成了公认的“现代军事变革的节点”。

1991年，举世瞩目的为期42天的海湾战争，以美国为首的28个参战国部队取得了完全胜利，这次战争显示出了美国的军事实力，特别是空中优势。

这次部署在海湾地区的飞机有3000多架，包括20多种型号，如F-15、F-16、F/A-18等战斗机，F-14护航机，F-117A隐身机，B-52轰炸机，E-3预警机，等等。在42天的战争中，空袭有38天，多国部队出动10万多架次飞机，平均每天出动2500架次，绝大部分空袭在夜间进行，投弹量达50万吨（朝鲜战争三年的投弹量为68万吨）。空袭消耗、压制、摧毁伊拉克兵力的50%，对整个战争的进程和结局产生了重大影响，进一步丰富和充实了美军“空地一体战”的概念。

在海湾战争的沙漠盾牌行动中，E-3预警机是最早投入部署的飞机之一。在战争期间，E-3预警机执行了超过400项任务，记录下的执勤时间长达5000h。在多国部队胜利的40次空战中，E-3预警机参与了其中的38次。

在沙漠风暴行动中，E-3预警机大规模参加实战尚属首次，但其战功卓绝，这可以说明，现代战争大有无预警机不可之势。这次行动，多国部队动用34架预警机，其中包括15架E-3预警机、19架E-2预警机。

（1）流动的空中雷达站。E-3预警机在空中生存能力强，它可长时间地警戒、识别、跟踪敌方空中力量，成为一个强有力的流动空中雷达站。它从基地至值勤站，最远可飞行超过160km，工作时间为6h，识别低空飞行目标的探测距离为40km，中、高空探测目标的距离超过500km。一旦发现敌方目标，如果是飞机，E-3预警机则会立即通知巡逻机队或地面空战司令部，准备迎战，并给出具体的拦截路线和方位；如果是低空导弹，E-3预警机则会通过空—地通信数据键与“爱国者”防空导弹控制中心取得联系，之后发射导弹拦截。

（2）空中指挥中心。E-3预警机作为指挥和控制中心，可通过战术空军司令部来支援快速反应，部署和采取战术行动。海湾战争的第一天，即1991年1月17日凌晨2∶30，多国部队空袭巴格达，出动数千架次飞机，共16个机种。例如，大家熟悉的F-15、F-16、F-17A隐身机，B-52轰炸机，其中也有E-3预警机。在空袭中，E-3预警机的空中指挥起到了极其重要的作用。E-3预警机一般巡航高度为9000m，居高临下，同时可跟踪600个目标，可指挥10架飞机作战。根据战场变化，随时部署飞行计划，充分显示实时指挥的威力，同时也可实时地进行协调，保证每天数千架次飞机对上千个目标进行有序的作战行动。它通过通信数据链引导战斗机到攻击点，如在1991年1月27日的空战中，在E-3预警机的引导下，两架F-16战斗机用三枚麻雀AIM-7、两枚AIM-9打下伊方三架米格-23、一架幻影F1。飞行员说：“空中预警与指挥系统飞机棒极了”。E-3预警机还用于监视和引导被占领的科威特和伊拉克南部上空繁忙的空中交通。

1.贝卡谷空袭

1982年，在以色列对黎巴嫩境内的叙利亚导弹阵地实施的贝卡谷空袭行动中，以色列空军第一波次共96架战斗机在预警机（见图1-4）、诱饵机的配合之下瞬间摧毁了黎巴嫩境内由叙利亚援建、价值20多亿美元的19个萨姆防空导弹阵地。而后，第二波次92架战机在无叙利亚萨姆防空导弹威胁的情况下，长驱直入与叙利亚近百架战斗机展开混战，最终以色列以很小的代价击落了叙利亚72架战斗机。

在贝卡谷空袭中，以色列首次为空战部队配备了预警机，即E-2C鹰眼预警机。这种自美国格鲁曼公司引进的预警机搭载的APS-125机载雷达可以扫描大约300英里的空域，同时监控多达200架的战斗机，在250英里范围内可指挥130架次战斗机进行独立的作战行动。在前线，以色列还使用了改装的F-15战斗机作为迷你预警机来执行空中作战指挥任务。

2.黄金峡谷行动

1986年，在美国对利比亚实施的黄金峡谷行动中，美国空军战斗机万里奔袭，经过4次空中加油配合海军舰载机共计150余架悄无声息地突破了利比亚重重防空网，按照既定计划顺利摧毁了其境内的5个目标后全身而退。在整个行动过程中，利比亚防空系统瘫痪，美国空军投射弹药近60t，摧毁利比亚防空雷达站5座，击毁击伤军用飞机数十架，炸死、炸伤700多人，而美国仅仅损失了一架F-111战斗轰炸机、阵亡两名驾驶员。

在黄金峡谷行动的装备方面，美国除配置战斗机、战斗轰炸机、加油机和预警机之外，EF-111和EA-6B两款分属于空军和海军的电子战飞机也首次参与其中。

海湾战争耗时42天，多国部队以秋风扫落叶般的速度击溃了伊拉克。以战争/行动的规模来判断，贝卡谷空袭和黄金峡谷行动无法与之相比，可如果不是这两次的战术“预演”，美国应该不可能在如此短的时间内达成自己想要的战果，至少不能这么顺利。

所以任何一场军事变革都不是一蹴而就的，海湾战争不过是美国把将近20年积攒的丰富作战经验完美呈现出来的战争，美国早就变革了，只是没人注意到，等被人注意到或他国幡然醒悟时，美国早已一骑绝尘，向下一个目标进发了。

1.2.3　预警机预警探测

在预警机与舰载雷达协同探测体系上，走在世界前列的是美军的海军一体化火控防空（NIFC-CA）体系。该体系通过联合E-2D预警机、宙斯盾作战系统和标准-6（SM-6）舰空导弹，建立了一个在预警机支援下的舰机协同反导打击链，该打击链的建立极大地缩短了导弹武器打击目标的反应时间，使美国海军形成了基于E-2D预警机的协同作战能力。

NIFC-CA系统包含空海、空地、空空三种协同方式，拥有海上、空中和陆上三个杀伤链，每个杀伤链均由多种数据链和武器控制系统等作战系统共同组成，是网络化多层次防空作战体系。该体系主要由E-2D预警机、宙斯盾作战系统、标准-6舰空导弹三个部分组成。

在舰艇编队遂行防空反导作战任务时，E-2D预警机的AN/APY-9雷达在早期发现目标，对其完成锁定后持续跟踪，在此期间不断获取目标的各项高精度参数，这些参数随即通过CEC系统数据链传递给舰艇的宙斯盾系统，然后舰艇的信息处理系统将预警机发送的信息与获取的卫星数据相结合，处理后的数据再通过舰艇内部数据电缆发送给火控单元的标准-6导弹分系统，帮助该分系统完成目标指示、导弹发射、中段制导和指令修正等一系列指令，支援其对超视距的来袭导弹进行拦截和打击，扩展航母编队的超视距防空反导空间。图1-5为NIFC-CA系统协同探测示意。战术数据链是实现协同作战的前提和保证。E-2D预警机能够凭借先进的机载APY-9雷达实现超视距目标探测，利用CEC（对海）、Link-16（对空）和CMN-4（对空）数据链，为宙斯盾驱逐舰发射的标准-6舰空导弹提供拦截制导。