飞在天上的指挥中心

秦嘉政

相控阵雷达的出现

随着雷达技术的进一步发展，飞机的雷达出现了一个新成员——相控阵雷达。

在许多关于空战的游戏或者电影中， 你可能会发现里面的雷达都有一个或者若干个天线在“摇头晃脑”地转动，这是因为传统雷达发射的电磁波方向是集中于天线指向的，像是探照灯一样，所以想要雷达扫描四周，就得把天线转向每一个方向，天线自然就需要不断转动，这种扫描原理被称为“机械扫描”。之前提到的E-2、E-3预警机使用的就是这种机械扫描式雷达。

和传统雷达需要“摇头晃脑”发射电磁波不同，相控阵雷达利用波的物理性质，让若干个固定的小发射器在不同时刻发射电磁波（就是控制波的“相位”），从而让电磁波集中的方向可以不只沿着天线指向的方向，还可以向左或向右偏移一定的角度。这样一来，不用转动天线，也可以进行各个方向的扫描。超大型传统雷达巨大无比的天线沉重，转动缓慢，所以数据更新很慢。相控阵雷达用若干个阵面一起工作，完全不用转动，有效避免了这种问题。它的扫描速度极快，数据几乎可以实时更新，让人对空中的情况掌握得更加充分。同时，它还可以跟踪多个目标，甚至可以一边跟踪目标，一边扫描其他目标。

传统的机械扫描式雷达

地面上的大型相控阵雷达

多种多样的雷达布局

空警200预警机，背部有平衡木式雷达

由于相控阵雷达不用转动天线就能完成扫描，这给人们提供了新的预警机设计思路——是不是可以用它替代飞机上的机械扫描式雷达呢？根据这个思路，飞机上出现了三种新的雷达基本布局形式：平衡木式、共型式和圆盘三面阵式。

平衡木式雷达是用飞机背负着两个背靠背的天线，从而完成对机身左右方向的扫描。这样的布局安装和设计比较简单，同时价格也比较低廉。可是这种布局有个缺点：机身正前、正后各有60度左右的盲区，这导致它无法对整个空域进行全面监控，也不能随意改换巡逻路线。一般来说，平衡木式雷达飞机采用的是长方形的巡逻路线，这样可以让飞机两侧面对需要警戒的方向，当飞完一段航程后，飞机会转向，从而更换探测的方向。

另一种类似的雷达布局就是共型式布局了，雷达的天线直接被安装在机身上。这种安装方式更加简单，且对机体的飞行性能影响最小，但缺点也不少：第一是雷达部分扫描角度会受到机翼的干扰，盲区较多；第二是无法安装大尺寸的雷达；第三则是和平衡木式雷达一样，飞机正前方和正后方都有盲区。有些共型式布局的预警机在设计时会添加补盲雷达，但是由于体积问题，机首和机尾处的探测距离不如侧面。

“费尔康”预警机

中国预警机起步比较晚，在接触过以色列的“费尔康”预警机之后，中国研发人员同时借鉴了圆盘式设计和共型式设计，创造出了圆盘三面阵式的雷达布局方式。相控阵雷达被固定安装在飞机上的“蘑菇”中，但是“蘑菇”是不转的。同E-3的“蘑菇”相似，虽然中国的空警2000和空警500预警机的“蘑菇”顶也是圆盘形的，但只有中间部分是实心的，装有雷达组件，边缘有三个区域是空心的。三个雷达分别对着三个方向，每个雷达都只负责扫描自己的120度区域。这种设计可以说是当前最先进的设计，雷达可以快速更新周边所有区域的空中信号，可以持续跟踪某个目标。相比之下，E-3的设计就显得老旧了，在它身上的“大盘子”转完一圈之前，雷达上目标的信息是不会更新的。

空警500预警机

空警2000預警机

预警机的作用

那么预警机在空战中是如何发挥作用的呢？和战斗机使用精度很高的短波火控雷达不同，预警机使用的是精度较低的长波搜索雷达。这种雷达往往搜索距离很远，但是精度较低，没有办法直接引导导弹飞向目标。然而极远的搜索距离又使得预警机能够知道附近区域中每一架飞机的位置和速度，甚至能够从雷达的回波情况判断出飞机的大概型号。

和老式预警机需要用无线电来指挥战斗机飞行不同，现代预警机可以把自己看见的情况直接更新到战斗机的显示屏上。有了预警机的帮助，战斗机可以在不打开雷达（避免暴露自身位置）的情况下，知道附近的天空中有哪些飞机，以及其中哪个是敌人。这样，战斗机飞行员就知道如何在对方不知情的情况下绕到对方的身后进行攻击；也能知道哪些目标是需要优先攻击的，例如带着巡航导弹准备攻击航空母舰的轰炸机、对地面设施产生威胁的攻击机等。同时，长波搜索雷达对隐身战斗机也有良好的搜索效果。通常，预警机能够在有效搜索范围一半左右的距离发现隐身战斗机，从而及时调遣战斗机去拦截目标。

完善的通信系统

预警机上除了有雷达，还装备着各式各样非常完善的通信系统。这些通信系统不仅能让预警机与军用飞机的飞行员保持实时通话，还能为民航客机、地面部队、军用舰艇、民用船舶建立通畅的信息通道，甚至监听它们的通信。可以说，预警机就是一个小型的通信中转站，地面部队请求空中支援可以通过它，战斗机和民航客机联系也可以通过它。在紧急情况下，预警机甚至能够客串机场的管制塔台，对民航航线进行管理。正因预警机是连接海陆空的多面手，预警机上经常会有高级将领进行作战指挥，所以预警机也是空战中的“前敌指挥所”。预警机的通信功能究竟有多么强大，我们可以通过两个有意思的故事来了解一下：

1985年10月10日，美国海军萨拉托加号航空母舰上的一架E-2C预警机被要求紧急起飞执行拦截任务，拦截目标是意大利一架被劫持的客机。虽然E-2C上没有任何武器，但它是航空母艦上唯一有能力和客机直接通话的飞机。在发现了被劫持的客机之后，预警机引导两架F-14战斗机包围了客机，并给客机下达了最后通牒：前往西西里岛机场，不然就会被击落。最终，这架客机成功迫降在了西西里岛机场。

俄罗斯的A-50预警机也曾有一项著名的行动记录：1996年4月21日，车臣恐怖组织首领杜达耶夫拨打了一个卫星电话，电话信号被在空中徘徊的A-50预警机截获并确定了他的位置，随后俄军迅速派出两架SU-24轰炸机，用两枚导弹将杜达耶夫和他的几名保镖一起炸上了天。这架A-50是俄军派来监视这个区域的，俄军此前对杜达耶夫在地面上的数次刺杀行动都以失败告终，这次由空中发起的打击反而起到了意想不到的效果。

不可或缺的预警机

随着新技术的发展，隐身战斗机、无人机逐渐成为空战的主角，难道预警机已经变得可有可无了吗？事实上，预警机扮演的“千里眼”“顺风耳”角色仍然是不可或缺的——进攻时，它是部队的“大脑”；防御时，也可以为部队争取宝贵的御敌准备时间。

预警机是最巨大、最复杂的军用作战飞机之一。是否拥有预警机，是判断一个国家空军实力强弱的重要依据；能否造出预警机，是判断一个国家航空工业水平高低的核心指标。新世纪之初，我国在预警机研究领域奋起直追，在众多科研人员的努力下，目前已经成为世界上顶尖的预警机强国。除了满足自身使用外，我国自主研发的ZDK-03 预警机已经出口到了巴基斯坦。

如果说战斗机、轰炸机、攻击机这些武装到“牙齿”的作战飞机就像舞台上的演员，加油机和电子战飞机像是幕后的工作人员，那么预警机才是空中战争这场大戏的编剧和导演，谈笑间，运筹帷幄，决胜千里。

看“我”顶着的“蘑菇”，猜一猜它会不会转！

ZDK-03预警机