在西安閻良機場，隨着一架搭載巨型雷達罩的運-20B騰空而起，中國預警機技術實現了又一次驚天跨越，更宣告中國戰略空軍正式進入“完全體”時代。

空警3000採用裝備4台渦扇20發動機的運20B作為載機，其最大起飛重量為220噸，最大運載能力66噸，最大速度920公里/小時，巡航時間10-12小時，航程逾8000公里，實用升限13000米，比空警500高出20%，意味着對低空目標探測距離增加約25%。加之元器件的進步、雷達功率的大幅度提高，以及基於計算陣列的架構和軟件的優化，推測對飛行高度10000米的戰鬥機的探測距離為680公里，大於空警500的550公里、E-3的550公里和E-7A的600公里。對飛行高度50米的巡航導彈探測距離為450公里，大於空警500的350公里、美軍E-3的320公里、E-7A的400公里。最關鍵的是，空警3000對隱身目標的探測距離很可能超過360公里。在未來的戰略進攻型隱形制空作戰中，空警3000在對敵方隱形戰機保持足夠的安全距離的同時，能夠直接引導霹靂17這樣的超遠距空空導彈攻擊B2和B21這樣的隱形轟炸機。

從空警2000的有源相控陣、到空警500的數字陣列，再到空警3000的計算陣列，中國僅用二十年便完成了從技術追趕者到規則制定者的蛻變。而在太平洋彼岸，美國空軍13位退役上將則聯名上書：在遙不可及的天基分布式預警星座實用化以前，務必保留E-7A預警機項目，而不是以艦載預警機E-2D作為過渡。美國人或許已意識到：在預警機領域，E-7A是美軍在青黃不接時期的妥協選擇，而中國已建立起難以撼動的戰略優勢。

我們知道，機載預警雷達因架設在高空飛行的飛機上而克服地球曲率對觀測視距的限制，採用脈衝多普勒和運動目標指示相結合的體制，加之STAP空時自適應處理技術，能夠從複雜的背景雜波中有效檢出目標，所以預警機大幅度擴大了低空探測距離，從而發現更遠的低空突防的敵機和導彈。現代預警機更是集預警探測、情報融合、情報分發和指揮控制等多種功能於一體，負責對空中、海上及地面目標進行大範圍搜索、跟蹤與識別，並指揮和引導己方飛機、艦船以及岸基火控系統進行作戰。

在上世紀50、60年代，國民黨空軍抓住我空軍戰鬥機雷達水平較為落後、沒有足夠數量的夜間戰鬥機的弱點，經常利用夜色掩護進入東南地區。而當時我們的地面雷達因受多山地形以及地面雜波的影響，無法將低空飛行的飛機與山脈區分開來，甚至出現過戰鬥機直接撞山的飛行事故。1969年，空警1號正式立項研製。其載機平台是建國初期蘇聯贈予中國的圖4轟炸機。機背部安裝了直徑7米、最厚1.2米、重達5噸的圓盤形雷達天線罩。不過空警1號探測範圍僅200公里，且無法有效抑制地面雜波、無法解決雷達下視問題，最終中國於1979年放棄了空警1號的研製。

90年代初期，中國空軍在引進蘇-27SK戰鬥機後，開始改變國土防空的作戰思想，向攻勢防禦的作戰思想轉變，而進攻就需要脫離地面雷達網。彼時的海灣戰爭中，預警機全面將探測傳感器、通信網絡、作戰平台、武器系統和作戰人員高效實時地融合於作戰體系，起到了戰場效能倍增器的作用。1977年就正式服役的15架E-3A空中預警機在海灣戰爭中平均每天連續飛行14-15小時，指揮控制3000架次的作戰，飛行時間共9000小時，完成99%的作戰任務。當時蘇聯的A-50預警機也曾在黑海上方空域巡邏，對從土耳其境內機場起飛的美軍戰鬥機和海上游弋的艦船都瞭如指掌。

中國空軍在中美蜜月期曾規劃引進E-3A空中預警機未果，不過以色列於1993年6月在巴黎航空展中亮相的基于波音707載機的“費爾康”預警機讓中國空軍眼前一亮。其裝備的EL/M-2075相控陣雷達採用L頻段，4片天線分別共形安裝於機身的前後及兩側，電子掃瞄方式對空中目標的偵獲與追蹤速率大幅提高。經過1994~1997年漫長協商，中國，以色列和俄羅斯三方達成了一項協議，俄羅斯將提供4架伊爾76作為載機，加裝以色列“費爾康”機載預警雷達和指揮自動化系統。時任中國電科38所所長王小謨首次提出了在機背上搭載圓盤三面陣的方案，而非以色列的機身共形陣方案。因為伊爾76的氣動構型為上單翼翼吊式發動機布局，而波音-707為下單翼布局。在伊爾76前機身兩側布置天線陣面，雷達波束容易被發動機所遮擋，且部分凸出機身表面的雷達天線，也會影響發動機進氣。而背負式圓盤陣列的探測距離可能會更遠，探測方位更均衡。不過就在1999年第一架預警機在俄羅斯完成天線罩改裝飛到以色列準備加裝雷達時，被美國衛星偵測到了。2000年7月，美國克林頓政府以“破壞台海平衡”為由，逼迫以色列撕毀合同並扣留已生產的雷達組件。王小謨決定爭口氣，自己干，帶領預警機研製團隊，開始了長達5年的“711”工作制，每周工作7天，每天工作11個小時以上，短短數年就攻克T/R組件生產工藝和質量管理，改裝結構設計、氣動補償、大功率供電和冷卻系統等問題，自行生產固態相控陣電子掃描雷達和開發指揮系統。僅僅在預警機項目立項的第二年，中國就研發成功預警機雷達系統地面樣機，進入設備聯調測試階段。再過了一年，即2003年，空警2000就完成了首飛。2007年空警2000正式服役，成為全球第二款大型有源相控陣預警機，裝備了當時世界上尺寸最大14米的、內含三面主動相控陣雷達天線的雷達罩。其雷達只有384套T/R組件，比以色列“費爾康”原版雷達的768個T/R組件少得多，但性能竟比原版提升30%。基于波束駐留時間更長的“凝視”探測，對隱身目標的發現距離提升50%。雷達可同時跟蹤60-100個目標，對大型目標探測距離480千米，戰鬥機探測距離370千米，對重要空域掃描頻率2-4秒，對普通空域的掃描頻率10-12秒。

而以色列與中國的預警機交易破裂後，印度很快就取代中國，成為“費爾康”預警機的新買家。2004年3月，印度以11億美元購買了原本將交付中國的3架搭載“費爾康”預警系統的預警機。然而，這筆交易的實際效果卻讓印度大失所望。直到中國空警2000服役5年後的2012年，印度的預警機才形成初始作戰能力。加之“費爾康”預警機與印度現有的軍事體系存在諸多不兼容問題，導致作戰效能大打折扣。

而俄羅斯從2004年才開始研製搭載有源相控陣雷達的新一代預警機A-100，直到2017年才實現首飛，比空警2000遲到了10多年。而到了2025年，A-100更因為芯片和電子元器件依賴進口而不得不宣告項目失敗。同時，好高騖遠的美空軍當時提出發展“多傳感器指揮與控制飛機”（Multi-Sensor Command and Control Aircraft），即E-10預警機，以替代已經服役了25年的E-3。美國空軍希望在一架能於2萬米高空滯留50至60小時的波音767-400ER型飛機平台上，同時承擔由E-8戰場偵察飛機、E-3空中預警機、RC-135電子情報偵察飛機、EC-130E機載戰場指揮控制中心飛機、EC-130H“羅盤呼叫”通信干擾飛機等承擔的作戰任務，實現戰場目標偵察、戰場信號偵察、戰場空中預警、戰場指揮控制以及戰場電子干擾等功能，還可以控制無人機對常規偵察手段因地形地物的遮擋無法探測的區域遂行填補縫隙式的情報偵察，從而形成一幅無縫隙的完整的海、陸、空、天一體化的戰場態勢圖。為此E-10的四方形雷達天線罩有着長40米、寬14.5米、高3.8米的巨大尺寸，重量更是達到了27至36噸。而且根據當時的技術基礎，整個系統的電磁兼容的問題令人生畏，機載供電系統也遠遠跟不上。最終，E-10預警機項目於2007年被取消。

毫無疑問，空警2000是我空軍數字化、信息化建設的里程碑，是“空天一體，攻防兼備”的空軍戰略轉型的重要支撐。但考慮到空警2000的載機伊爾76數量不足，空警200性能上的不理想，中國空軍很快立項了基於運9載機和數字陣列雷達的空警500預警機。考慮到中國在研製成功空警-200之後，便很快向巴基斯坦出口了四架基於運9平台、圓盤雷達構型的ZDK-03預警機，運9載機的改裝不是問題。而吳曼青團隊研發的世界首款機載數字陣列雷達採用數字收/發器件替代模擬器件，移相器等硬件功能可以用軟件取代，還可以通過算法虛擬擴展孔徑，從而大幅度降低了雷達系統的重量、體積和功耗。雷達天線罩僅8米，但預警能力與空警2000不相上下，這才有了“小平台，大預警機”的說法。空警500機身後部兩側還有凸起電子偵察天線，可準確獲取雷達輻射源、電子對抗干擾源等電磁信息，從而將雷達、通信頻段的電子情報收集、定位和對抗功能融合一體。雷達圓盤頂部搭載了衛星通信天線，空警500便可以在遠離指揮所數千公里外進行前出預警。空警500具備強悍反隱身能力的同時，還可通過低截獲數據鏈引導殲20先發制人，同時殲-16D可以與之配合，壓制敵方雷達和通信系統，為殲20提供電磁安全通道，加強其高速隱身突防能力。這些先進機型的協同作戰，建構了讓美國空軍頗為忌憚的強大的空中“殺傷鏈”。相比之下，老舊的E-3系列預警機對針對S、C、X波段進行隱形優化的隱身戰機的探測距離會下降三分之二，而且其純機械掃描雷達從確認目標到引導戰鬥機前往攔截需要數分鐘。中國殲20攜帶超遠距空-空導彈以超音速巡航逼近，幾乎沒有反隱形能力的E-3預警機是必死無疑的。美軍只有靠艦載預警機E-2D的以碳化硅為襯底AN/APY-9相控陣雷達，基於UHF反隱形波段和大功率微波器件，尚有可能對隱形目標的威脅保持安全距離。

當然，空警500的先進雷達工作體制只是預警機整個系統的一個方面，預警機的性能還與載機性能、雷達元器件、數據鏈、系統軟件等方面息息相關。空警500最大的缺陷就是運9載機平台性能很一般，其最大升限不超過9000米，而E-3最大升限至少是1.2萬米。空警500的飛行速度一般不超過650公里/小時，而E3飛行速度在900公里/小時以上。加之運9的體積和起飛重量限制，嚴重製約了空警500的先進雷達體制的性能發揮。比如，空警500隻能同時跟蹤300多個目標，引導攔截數十個目標，而E3卻能同時跟蹤600個目標，引導攔截其中的100個目標。

中國空警3000作為下一代戰略預警機，選用完全自主的200噸級的運20B作為載機，標誌着中國在信息戰與指揮控制領域的一次關鍵跨越。在一個由算法主導的戰場裡，空警3000不僅看得遠、反應快，更重要的是，它能夠自主“理解戰爭”，並在瞬息之間給出最優解。空警3000核心任務是在進攻型空中作戰中對敵方隱形威脅的預警。為了擴大雷達孔徑，提升雷達功率，空警3000和艦載預警機空警600一樣，沒有採用空警2000和空警500的三面陣雷達，而是採用旋轉電子掃瞄兩面陣天線。雙面陣可集中功率於當前掃描方向，單方向輻射功率提升50%以上，顯著增強對隱身目標或遠距離小目標的探測能力。空警3000採用機掃與電掃相結合的定速迴轉模式，其天線本身的波束能涵蓋120度的水平扇區，配合水平旋轉基座便能涵蓋360度的全方位。天線的水平旋轉速率一般為每分鐘4.5或6轉，雷達機械掃描的同時進行電掃。比如說，在機掃轉動到某一角度時，“搶先”電掃到更大的角度；然後在繼續機掃的同時，電掃同步補償反向電掃；甚至在機掃已經轉過去之後，繼續“回望”。這樣就可以在機掃中，對同一目標保持凝視。凝視能力對提高探測距離、捕捉隱身目標非常有用。

相比運20B載機進步和預警雷達本身的元器件的提升，由數字陣列雷達帶來的計算賦能優勢才是空警3000綜合性能躍升的關鍵，其能大幅提升反隱身、反干擾、反雜波、和目標識別能力，以適應發現、定位、打擊以及打擊效果評估這一完整的打擊鏈，提升預警機與體系協同作戰的能力。

我們知道，數字陣列雷達是一種接收和發射波束都以數字方式實現的全數字相控陣雷達。而傳統相控陣雷達通過模擬合成網絡形成波束後通過接收機接收，接收通道數有限，通常為和波束通道接收機、俯仰差波束接收機、方位差波束接收機等，其瞬時動態範圍由單路接收機決定.。而數字陣列雷達先接收後合成，每個天線單元有一個接收機，在形成和波束、差波束時通過將每路接收信號進行不同的數字加權運算實現，因此數字陣列雷達接收機路數比傳統相控陣雷達多得多。而且由于波束形成是通過數字運算實現，其運算位數可根據需要進行擴展，因此其瞬時動態範圍比傳統相控陣雷達大得多，發射波束的空間自由度也大很多，易實現多波束及自適應波束形成。加之數字陣列雷達有高的幅相控制精度，所以可獲得更高的天線性能，天線副瓣低，降低了雷達副瓣雜波強度，提升了強雜波背景下檢測目標的能力。此外，在寬帶寬角掃描情況下，數字陣列雷達很容易在數字域利用調整時序來解決孔徑渡越問題。但是使用第一代數字陣列雷達的空警500，仍在很大程度上受到相控陣雷達設計與工程應用思路的規範和制約，並未充分發揮全面數字化後帶來的計算賦能優勢。

計算陣列雷達是在數字陣列技術的基礎上，引入單元級計算，將天線、收發通道與本級計算單元融為一體，從集中處理向分層分級計算賦能發展，構建空間–時間–波形–波束去級聯的、高度統一和靈活的計算陣列雷達系統架構，克服傳統數字陣列功能單一、性能固化、信息維度不全的固有缺陷，靈活合成多源高維電磁信號，實現具有全維信息高效利用、多尺度/變尺度探測和未知多種類信號協同探測能力的全新計算陣列系統。以基於計算陣列實現認知雷達為例，在空天目標探測任務中，由於不同高度、來向的目標運動速度、散射特性和雜波環境的差異，通過認知雷達可以智能的選擇不同帶寬、多普勒敏感性和編碼形式的發射波形，以達到最優的探測效果，同時提高雷達的低截獲率、抗干擾性。

傳統數字陣列雷達發射和接收的波形參數只能在固定預存波形上改變頻率和相位。而計算陣列的每個陣元包含傳感單元和計算單元兩部分，採用寬帶單元級數字化計算體制，在單元級實現自適應射頻和系統實時賦予的分級計算功能，功能靈活可配置。其中，傳感單元完成空間電磁波接收，經低噪聲放大、濾波、變頻至合適的中頻信號；計算單元完成中頻信號由模擬至數字轉換、數字正交解調、自適應濾波，實現寬帶信號自適應接收、電子偵察寬帶信號信道化處理、發射聚焦、多速率多尺度處理等功能。計算陣列的發射端具備配置多維度發射資源的能力，通過調節子脈衝寬度、發射通道間的載頻差和陣列相位加權等方式，在滿足全域覆蓋的同時實現對不同照射空域中波形資源、頻帶資源和發射能量的靈活配置。

在先進的計算陣列和強大算力加持下，空警3000可以達到預警機一直以來追求的最高境界：即對複雜戰場電磁環境的實時感知 ，採取自適應射頻技術控制和調整各個平台的射頻收發 ，真正實現整個電磁環境頻譜資源的共享。這種境界落實到核心戰技指標上意味着：空警3000對隱形目標的發現能力可能達到360公里以上，具備複雜電磁環境下強悍的適應能力，對合作目標識別概率達95％，對非合作目標識別概率達80％，“偵控打評”打擊鏈響應時間相比現役預警機縮小一倍。

為了支持戰略進攻型隱身空中作戰，空警3000還要更好的支持低截獲定向數據鏈。相比美軍的MADL多功能先進數據鏈，以及TTNT戰術目標瞄準網絡技術，空警3000定向數據鏈系統基於“智能自適應通信架構”，採用KU波段和激光通信結合，高達300M的高帶寬以支持“猝發通信”，還具備“認知無線電”能力，能夠動態調整發射功率和頻段，可自動規避干擾頻段，使敵方電子戰系統難以干擾和鎖定。

相比中國不遺餘力的穩步提升預警機性能，美軍繼E-10超級預警機失敗後，提出了更龐大的“聯合全域指揮與控制”（JADC2）概念。即所有軍種的傳感器連接到了一個類似“戰鬥雲”的網絡環境中，共享情報、監視和偵察數據。除了能夠實現戰場信息的高效流轉外，還通過AI算法來處理數據、識別目標，輔助決策、推薦最佳打擊武器與手段。美軍希望通過JADC2，將現役F-35戰鬥機、E-2D和E-3等預警機，B-21轟炸機、忠誠僚機、搭載大功率雷達的無人機以及太空中的低軌衛星等個體，都編制到一個龐大全面、多維立體的“預警、監視與指揮控制”網絡中。不論是預警機還是其他機型，都只是“戰鬥雲”網絡環境中的一個傳感器節點而已。這樣一來，傳統預警機的任務職能就遭到了消解。不過 ，除了預警機外，其他空中探測單元的功率和孔徑實在是不夠，對隱身目標的探測距離非常有限，所以只能靠大量前出部署來延伸防禦縱深。

另外，雖然星載合成孔徑雷達和紅外預警衛星已經被廣泛應用，但是與預警機功能類似的天基雷達探測技術難度非常之大。從2001年開始，美國開始天基雷達計劃的研究，總項目預算達340億美元，最終此天基雷達計劃胎死腹中。其中規劃的L波段天基雷達衛星居高臨下固然可以有效探測隱形戰機，不過其相控陣天線面積達100平方米，輻射功率需幾十千瓦。而太陽能電池板的發電功率很難支撐供電需求，加之太空中雷達還要面臨極端高溫和極端低溫的惡劣環境，其隔熱散熱系統的複雜度比氣冷要複雜得多。其次由於天基預警雷達在地球背景下觀測空間、空中、地面各種運動或靜止的複雜目標， 雜波受到很高的衛星速度和地球自轉的影響，雜波處理與機載平台差異很大。此外，為了保證長時間的持續監視能力，需要維持相當龐大的衛星星座。一個完全基於太空的雷達預警體系將是耗資巨大，建設周期漫長的。更不要說在實戰需求層面，像空中指控與海上部隊的實時聯合作戰這樣的高複雜度任務，預警機的靈活機動部署與複雜環境適應性是衛星難以匹敵的。

回望歷史，20多年前，美國阻撓以色列對華出售“費爾康”，卻意外逼迫中國煉就了自主預警機的“金剛不壞之身”；20多年後，美軍寄予厚望的“天基預警星座”和“聯合全域指揮控制（JADC2）”深陷泥潭，而E-7A預警機的性能和產能使其更像是一塊“補丁”，而非“王牌”。未來的空戰將是算法的戰爭，是電磁頻譜與認知域的對抗。在這場無聲的巔峰對決中，中國預警機體系正以“計算陣列”為矛、“自主平台”為盾，在蒼穹之上打造無法被切斷的“殺傷鏈”。