印度国产新型“天空之眼”预警机

熊佳

2017年2月14日，也就是第11届印度航展在印度南部城市班加罗尔开幕的当天，印度正式对外展示了其研制的“天空之眼”预警机，并在航展现场举行了首架国产预警机的服役仪式。负责研发该机的印度国防研究与发展组织主席克里斯托弗表示，在首架“天空之眼”服役之后，第2架也将在数月之后加入印度空军服役。有分析指出，“天空之眼”预警机的服役，将会明显缓解印度空军预警机数量不足的问题，在很大程度上提高印度空军的预警指挥能力。

苦修多年终见成果

预警机向来被称为空中力量倍增器，在日益强调“信息主导”的现代战场环境中，谁拥有预警机，谁就能掌握战场主动权。按照美国军方给出的数据，1架预警机的目标探测能力相当于数十座地面雷达站，而且反应速度更快。1982年的叙以贝卡谷地空战、1991年的海湾战争，是两场充分显示预警机强大作战效能的典型战争，并使得预警机成为许多国家趋之若鹜的装备。

作为南亚地区实力最强的空中力量，印度空军早在叙以贝卡谷地空战之后就想获得预警机。由于当时世界上能够提供预警机的只有美国，而美国当时支持的是印度的死对头巴基斯坦，因此印度空军想要拥有预警机，只能依靠自己的力量去发展。

1986年，印度国防研究与发展组织开始启动代号“空中卫士”的国产预警机研制项目，印度官方称为“机载监视平台”（ASP）。但是印度当时无论载机方面还是机载预警指挥系统技术方面都处于空白状态，因此还得求助于国外。载机方面，印度选择了印度斯坦航空公司（HAL）当时正在仿制生产的英国航宇公司（即现在的BAE系统公司）HS-748双发涡桨运输机。该机空重12.327吨，载重能力5.136吨，最大起飞重量21吨，巡航速度452千米/小时，最大载重下的航程为1 715千米，实用升限7 620米。就平台性能而言，HS-748并不好，但当时也别无选择。机載预警指挥系统由印度自行研制，但许多技术实际上都是需要国外厂商支援，包括复合材料制造的雷达罩都是在德国MBB的技术支持下才完成。

在HS-748机身背部加装雷达天线罩的技术验证机在1990年11月5日成功进行了首飞。1994年，预警雷达及其它电子设备研制完成，装在HS-748 ASP技术验证机上开始进行调试和性能评估。1996年12月首届印度航展在班加罗尔举行，HS-748 ASP技术验证机在开幕式进行了飞行表演，1998年该机再度亮相于第二届印度航展。

印度军方宣称HS-748 ASP技术验证机的性能基本接近了E-2C预警机的水平。当时印度空军乐观地认为，首架实用型国产预警机将于2002～2003年正式投入使用。然而好景不长，HS-748 ASP技术验证机在1999年1月11日的空中试飞任务结束后，返场时突然失去平衡，接连翻着筋斗坠毁，机上4名机组人员和4名专家全部遇难。该机的坠机原因至今众说纷纭，这也使得印度军方对国产预警机的技术可靠性产生了怀疑。因此当印度国防研究与发展组织准备拿另一架HS-748作为平台重新开始研制试飞工作时，印度国防部拒绝继续发展，并在2000年初暂时冻结了印度自行发展预警机的计划，转向外购。

印度空军先是租借了2架俄罗斯A-50预警机，但在对该机使用评估后，认为其雷达探测距离有限、数据处理能力不足和机组人员设施过少，没有采购，转而关注在伊尔-76TD运输机平台上加装以色列飞机工业公司（IAI）和埃尔塔系统公司研制的EL/W-2090“费尔康”雷达的A-50EI预警机。2004年3月，印度和俄罗斯、以色列签署了采购3架A-50EI的合同，总价值11亿美元。按照合同，俄方负责提供伊尔-76TD平台，以方IAI公司负责将“费尔康”雷达系统集成到伊尔-76TD上，并进行最终的试飞定型。3架A-50EI预警机分别于2009年5月、2010年3月和2011年3月交付了印度空军，部署在距德里200千米的阿格拉空军基地，隶属印度空军第50中队，直接受印度空军司令部调遣。

然而，3架A-50EI根本无法满足印度空军所需的24小时不间断空中预警和指挥所需。如果继续外购预警机，不仅采购费用昂贵，而且在后续的技术支持、系统维护及升级改进中都受制于人。更令印度空军郁闷的是，A-50EI没有加装类似北约联合战术信息分发系统那样的先进机载数据链，只能以语音方式与印度空军战机进行协同作战，预警和指挥效能大幅降低。因此，印度国防部在2004年10月重启国产预警机研制计划，并为此拨款240亿卢比（约合3.58亿美元）。

重启的预警机研制项目称为“天空之眼”，机载预警指挥系统由印度国防研究与发展组织设在班加罗尔的机载系统中心（CABS）负责，其中机载预警雷达不再采用“天空卫士”那样的圆盘状天线罩，而是与瑞典“萨伯”S-100、巴西EMB-145SA相似的“平衡木”天线罩；载机平台则选择了巴西航空工业公司研制和生产的50座超远程喷气式支线客机ERJ-145 XR。

根据原计划，新型预警机应于2007年12月交付印度军方。但由于印度国防研究与发展组织在机载预警雷达上的研制进度拖沓，再加上巴西方面也要根据印度军方的要求对ERJ-145 XR进行改进，所以项目发展时间不断延期。直到2008年2月，印度才和巴西签署了采购3架ERJ-145 XR飞机的合同，总共耗资2.08亿美元。2010年11月，印度将研制好的机载预警指挥系统送到巴西，让巴西航空工业公司集成到ERJ-145 XR平台上，使之成为EMB-145I预警机。2011年11月7日，整合完成的EMB-145I“天空之眼”预警机成功进行了首飞。之后，该机又进行了一系列测试，才于日前交付印度空军服役。历经30年，印度国产预警机终于算是修成了正果。

中档水平的预警机

印度之所以选择巴西的ERJ-145 XR超远程喷气式支线客机作为预警机平台，主要是以下三个原因。

首先，ERJ-145最初就是巴西为了发展自己的预警机而专门研制的平台，同时还能抢占50座支线客机市场。巴西后来在ERJ-145机身上装了瑞典爱立信公司的PS-890“爱立眼”雷达系统以及指挥控制系统，发展出了EMB-145SA预警机，因此巴西在发展“平衡木”类型的预警机方面既有平台，又有集成经验，帮助印度发展类似预警机自然是最好的选择。

其次，ERJ-145 XR是在ERJ-145基础上发展的超远程支线客机，虽然机长、机宽和机高与ERJ-145相比没有什么变化，分别是29.87米、20.04米、6.76米，但是发动机换为2台罗·罗AE 3007-A1E涡扇发动机，每台推力增加了500磅（约224千克），同时载重能力达到5 909千克（比EMB-145多了123千克）、最大起飞重量达到24.1吨（比EMB-145多了2.1吨）、最大航程增加到3 704千米（比EMB-145多了813千米）、巡航速度增加到851千米/小时（比EMB-145高出23千米/小时）。印度尤为看重ERJ-145 XR的远航程，因为这样可以大大增加预警机的留空时间。

再次，预警机每次升空一般要飞行5、6个小时，所以最好具备较好的舒适性，让機组人员和任务乘员保持旺盛的体力和精力，这样才能更好地执行预警指挥任务。50座的ERJ-145 XR支线客机内部空间较大，除了布置预警指挥所需的任务系统外，还拥有厨房、床铺、厕所和休息室等远比军用运输机高档得多的生活设施。不仅如此，ERJ-145 XR舱内的噪声最高不超过85分贝，完全符合国际航空标准，可以让机上人员长时间平心静气地进行工作。相比之下，A-50EI预警机所采用的伊尔-76TD运输机舱内噪声则高达95分贝，机上人员在舱内时间久了很容易产生烦躁情绪。

不过，ERJ-145 XR作为预警机平台还要经过一系列改装。一是由于预警机要在机身上加装雷达以及各种电子设备天线，会引起飞机气动性能发生重大改变，使飞机的可操纵性和稳定性变差，所以ERJ-145 XR的机体结构进行了加强和适度修形，调整了结构重心，增强了稳定性和安全性。二是根据大量增加的雷达电子设备情况，显著增强飞机的供电、液压和冷却系统。据EMB-145I预警机项目负责人普拉拉达称，机载预警雷达是用电大户，发射机需要耗电200千瓦以上，而其电力来源就是飞机发动机带动的发电机，发电机的供电能力越大，越有利于提高雷达的“嗓门”（即雷达发射机的功率）。为了解决雷达工作时的散热问题，设计人员还专门在“平衡木”天线罩前部上方开了一个小口，作为冷却风的进风口。三是在座舱正中上方位置增加了空中受油管，以延长预警机的留空时间。据称EMB-145I不进行空中加油的留空时间为5小时，在进行空中加油之后则可将留空时间提高1倍。四是增加了除冰系统以及自卫的雷达告警系统和导弹逼近告警系统。

由印度国防研究与发展组织机载系统中心研制的机载预警指挥系统包括有源相控阵雷达、辅助监视雷达、超视距数据链、卫星通信系统、敌我识别系统、电子和通信对抗系统等。在研制过程中，以色列飞机工业公司和埃尔塔系统公司为其提供了技术帮助。

EMB-145I“天空之眼”预警机采用的有源相控阵雷达的天线罩长9.3米，厚0.5米，在机背上以前后向斜置安装（前低后高），总重约为900千克。罩内以背靠背方式布置有两块长8米、高0.6米的有源相控阵雷达天线阵面。每块天线阵面有178（水平向）×12（垂直向）个天线振子。两块天线阵面之间安装有192个固态发射/接收（T/R）模块，每个模块与8个天线振子连接，其平均发射功率为15瓦。模块内部包含电子开关，可受控与左侧或右侧天线阵面相连，因此每块有源相控阵雷达天线阵面的平均发射总功率约3千瓦。除雷达天线阵面外，罩内还装有2组敌我识别天线。

该雷达工作在C波段，而不是像PS-890“爱立眼”相控阵雷达那样工作在S波段。有源相控阵雷达的特点是采用电子扫描，因此扫描速度快、波束指向性好，比常规的机械扫描雷达具有更好的探测和跟踪性能——通过将雷达波指向任何想要的方向，就可将所需搜索目标的优先顺序迅速排列出来。电子扫描还给雷达带来一个很大优点，就是可靠性高。该雷达的全部T/R模块中如有10%失效对系统性能无显著影响，不需要立即维修；即使有30%失效，系统增益也不过降低3分贝，仍可维持基本探测能力。此外，该雷达还采用了频率捷变技术，具有高、中、低三种频率，大幅提高了抗干扰能力，能滤除地/海面背景杂波，并精确测定目标方位。该雷达的最大探测距离为375千米，对战斗机（雷达反射面积5平方米）有效探测距离为250千米，对水面舰艇有效探测距离为280千米，对低空巡航导弹的探测距离为100千米左右（良好天候条件下），最多可同时跟踪200个目标。就性能指标来说，不如“爱立眼”雷达。

但是“平衡木”样式的预警雷达存在一些固有缺点。一是不能进行360度全方位探测。因为其天线阵面不像机械扫描雷达那样能够旋转，所以扫描波束（方位宽1度，仰角宽10度）在方位上相控扫描只有±60度，两块天线阵面合起来也只能对机身两侧240度方位进行扫描，机头与机尾方向各有60度扫描盲区。二是波束在仰角上不相控扫描。三是雷达属二坐标体制，对目标不测定其仰角或高度。对于这些不足，印度空军打算通过强化战术（如优化航路等）来弥补。

EMB-145I还在天线罩前部、机身前部两侧装有传感器天线罩，所装的传感器包括辅助监视雷达、前视红外系统等。由此可见，EMB-145I不仅能作为预警机使用，还能作为侦察机使用。

机舱内的任务电子设备包括中央计算机、多功能战术显控台、多波段无线电通信设备、卫星通信系统和数据链系统、辅助电源吊舱（主要是为雷达设备供电）等。因此，EMB-145I除了通过各种通信系统向指挥部传送信息之外，还具备空中指挥能力。不过，EMB-145I的机体平台并不大，艙内能够布置的显控台数量较少，可能只有4个，这样其最多只能对8架己方战机实施空中指挥。

总体来说，EMB-145I的综合性能在世界上采用“平衡木”雷达的同类预警机中属于中上水平，这对印度来说已经是了不起的成绩。

短板仍很明显

在3架EMB-145I未来全部服役之后，搭配上原有的3架A-50EI，印度空军的空中预警指挥能力将会有较大程度的提高。但是无论EMB-145I还是A-50EI预警机的性能，印度空军都不是很满意。因为前者虽然能与印度空军现役战机进行数据、语音通信，但缺乏全向探测能力，雷达探测距离较近，而且航程较小，机舱内战术显控台数量太少；后者则难以和印度空军战机进行匹配。更令印度空军闹心的是，本国军工研发单位和生产企业一直无法解决预警机的平台问题和系统集成问题，这不仅使印度空军难以快速增加预警机的数量，而且使用和维护还需要看别人的脸色。

为了改变这种情况，印度内阁安全委员会在2012年2月批准了研制国产大型预警机的项目。2015年3月25日，印度国防部国防采办委员会批准为采购2架空客A330-200宽体客机提供7.5亿欧元（约8.13亿美元）的经费，计划由空客集团对这2架A330-200根据印度空军的要求进行改装，作为未来国产大型预警机的平台，以搭载由印度机载系统中心研制的直径达10米的圆盘形有源相控阵预警雷达天线罩和机载任务系统。至于系统集成工作，虽然印度媒体称由机载系统中心负责，但外界估计A330-200机体比ERJ-145 XR大得多，技术更复杂，印度自己基本搞不定，所以最终很可能还是由空客集团负责。印度军方称国产大型预警机将在84个月内完成，然而外界根据印度军工科研单位一贯的拖沓风格纷纷表示不看好。而根据印度空军的打算，A330大型预警机未来要装备6架，因此印度现在还与空客谈妥，保留另外4架的优先采购权。

实际上，造成印度国产预警机发展缓慢的根本原因还是印度本国的整体工业实力太弱。在航空工业上，印度缺乏研制和生产中型和大型飞机的能力，特别是对军用特种飞机无论技术还是经验更是严重不足；在军用电子技术上，印度缺乏研制高性能机载预警雷达和任务系统的实力，需要借助外来技术支持，例如EMB-145I预警机的雷达电子系统就得到了以色列的技术支持。而在机载任务软件方面，印度也缺乏相应的技术实力。虽然印度号称软件业发达，但最关键的架构设计却主要是外国负责，印度只是按照现成的架构进行编写而已，实际上就是一种软件代工。

印度虽然有发展预警机的雄心，但如不能提高整体工业实力，那么印度的预警机发展依然不容乐观。