自二戰英國設置地面雷達以偵測德國空襲開始,空中預警便成為
了一個重要的課題。由於地面雷達受到地球彎曲表面的限制,機
動的空中載台自然成為趨勢。自六零年代開始各國逐漸開始重視
預警機的發展。美軍更是在波斯灣戰爭以來的空戰中證明了技術
已成熟的預警機之價值。我們可以毫不誇張的說,預警機是強調
「環境認知」的空戰中的必備之物,也是高科技戰爭中整合指管
通情的關鍵。
由 1991 年北京飛行博物館所展出已取消的 AP-1 (改自 TU-4) 便
可看出解放軍早就開始關注這個問題。因台灣已取得四架GroupII
的 E-2 (一九九三年簽約,已服役) 並已增訂了兩架鷹眼兩千 (一九
九九年簽約),近年來解放軍更急於改善空中預警能力的缺陷。
‧破滅的以色列夢?A-50I Phalcon
事實上,早在一九九四年中共便與以色列開始談判,由以色列在
俄國平台 IL-76 上加裝以色列制的 Phalcon 系統。
Phalcon 於一九九三年巴黎航空展公開,可裝於各種不同的空中
載台,如波音707、波音767、波音747、空中巴士、C-130等,
智利所接收的預警系統就是改自波音707。Phalcon 系統由四個感
應器組成?相位數組雷達、相位數組敵我識別系統、ESM/ELINT、
CSM/COMINT。
雷達為主動相位數組、電子掃瞄的ELTA EL/M-2075 L-Band ,有七
百六十八個天線,每個天線分別由獨立的傳送單位控制。該雷達
可裝配在機身或機上固定圓盤內,提供三百六十度的偵測範圍;
據信原定裝配在 A-50I 的機鼻及機尾。跟傳統的機械輪轉天線比起
來,該雷達主要的好處為較好的 ECM 防禦及較快的更新速度 (據
稱 2-4秒,相對於傳統輪轉天線的20-40秒)。其它的好處包括全天
候低空偵察及較好的辨識率。在必要時,系統可將所有的電力集
中在某個特定的方向以提升偵測距離。強光束(Sharp Beam)模式可
追蹤快速或移動的目標?掃瞄範圍可縮小到特定區域,藉此增加
掃瞄速度。
敵我識別系統使用固態相位數組科技執行質詢、譯碼、目標偵測
及追蹤,以單脈衝模式完成方位角的測量。
ESM/ELINT 系統全方位的接收及分析雷達訊號,用窄頻的超外差
式接收器和寬頻的實時頻率測量方法攔截地空反射訊號,並用微
分抵達時間(DTOA)方式得到正確方位。如系統名稱所示,它還能
搜集電子情報。
CSM/COMINT 為 Elta EL/K-7031 ,使用 UHF、VHF、HF 搜尋通訊
訊號,可立刻將訊號傳給監視接收器。
Phalcon 系統可在半徑幾百公里內同時追蹤六十個目標 (一些資料
說雷達對「戰機般目標」的最大偵測距離為四百公里)。雖然它有
許多技術不成熟之處 (智利就對該系統相當不滿意),如果能順利
解決俄國不願提供 IL-76 資料的問題而服役,將能大幅提升解放空
軍的軍力。很可惜 (從台灣角度應該說很幸運 ^_^ ),該協議自一九
九九年起便一直受到克林頓政府施壓,最後在美國議會威脅不軍
援以色列的狀況下於二千年初被迫取消。(至於中以關係的後續發
展和有趣的以印交易則是另一個話題,略過不談?)
‧短期內的暫用品?運八預警機
An-12 於一九五八年第一次試飛,於一九七三年停產,被視為與
C-130 同級的蘇聯中型運輸機。運八即中共利用逆向工程製造的
機種,於一九八零年服役,至今仍在生產中。有傳言說解放軍內
部刊物有提及已服役的預警機,更有些人信誓旦旦的斷言該機絕
非運八。真相如何我們不得而知,但運八預警機確實是抬面上唯
一公開的短程替代方案。
一般分析認為運八預警機的雷達來自一九九六年英國 Racal
Electronics 公司所售六到八具總價六十六億美元的 Skymaster 。
Skymaster 為保留海上搜尋能力的 Searchwater 衍生型,曾裝備
在Defender 4000 上測試 (該機一九九零年後改裝 APG-66 監察型)。
中共聲稱該雷達用於近案巡邏,英國則表示該雷達主要功能為提
升中國追查走私能力。不過英國雜誌 Flight International 和一些尚
未被證實的台灣報導指出,Skymaster 可導引長程巡弋飛彈。說
到這我們必須先稍微談一下 Searchwater 雷達。
因 Shackleton AEW Mk.2 無法有效的執行任務,在一九八二年
Sheffield 被阿根庭擊沉後,英國海軍便積極的尋求替代方案。當時
Searchwater 已裝備在 Nimrod MR2上,於是Thorn EMI 將該雷達改
裝到 Westland Sea King 直升機的提案迅速的獲得英國同意 (從提案
開始三個月內服役?) 。 I-Band 的 Searchwater 最大功率為六萬五
千瓦,使用脈衝壓縮模式、傾斜的旋轉穩定天線、及自動扇形掃
瞄,還包括海空敵我識別系統。Searchwater 訊息分析系統提高了
對小面積目標的偵測 (如天線或潛望鏡),此外還能提供地平線外的
反艦飛彈導引。雖然在當時號稱為西方最先進的系統,它跟其它雷
達一樣在偵測時受到海面 (Sea Return)影響,故英國於一九九五年
提出了Searchwatter 2000 及其它的相關提升方案。
由上述的簡介可看出,Skymaster 確實有可能跟其始祖一樣能導引
巡弋飛彈,但這有待進一步查證。那麼 Skymaster 的基本功能到底
如何?根據一份一九九八年的美國國會記錄指出, I-Band 的
Skymaster 可用脈衝都卜勒模式下視偵察空中目標,用頻率靈敏傳
統模式偵測船艦及在 Skymaster 上空的飛行目標。在三千公尺的高
度時,它可以偵測七十海里(約一百三十公里) 外的戰機及小船、
一百海里(約一八五公里)外的轟炸機、及一百三十海里(約兩百四十
公里)外的大型目標。該雷達可同時儲存及更新一百個空中及三十二
個海上目標的資料。
此雷達體積並不像 Phalcon 那麼大,因此裝到運八上並不困難,如
Defender 一樣裝在機鼻。運八可滯空十一小時,假如八個雷達全數
改裝,解放空軍無疑的可進行持續二十四小時的偵測。到目前為止,
至少有兩架運八已接受改裝。有傳聞說解放軍演習時,曾派出運八
預警機跟蹤監視演習的美國偵察機。
值得一提的是,著名的 Janes Defense 認為 Skymaster 將裝到SH-5
上,運八預警機的雷達則為GEC-Marconi Argus 2000 。不論如何,
運八預警機雖然比不上以色列方案或俄國貨,它確實提供了基本的
預警能力。
‧未來的共軍神眼?A-50M
運八畢竟有許多不足之處,因此中共在以色列交易取消後自然轉向
俄國恰購 A-50。
如同其它西方的早期預警機,Tu-126 Moss 有許多缺陷,因此俄國在
一九六零年代晚期就開始測試新系統。各項方案皆不理想而取消,
直到 IL-76 MD 出現後才恢復研發。該計劃即為日後的 A-50 ,於一九
八五年左右服役。
A-50 裝備MNIIP 的 Schmel 系統。該雷達於一九七零年代中期完成設
計,原定替換Tu-126 上的 Liana ,但因體積和重量過大而作罷。
Schmel 為脈衝都卜勒 3D 雷達,在 2 到 4 GHz 頻率間運作,最低脈
沖功率為 1MW。雷達系統有被動方向搜尋能力、敵我識別功能,
可用數字數據鏈路指揮戰機,且具有數字雷達資料分析能力。不過
該系統相當不穩定,且有負荷過重的問題,因此同時追蹤目標的數
目受限。A-50M 提升型裝備的 Shmel-2 新計算機解決了不穩定的問題,
因此有較長的偵測距離,可追蹤較多目標,一般認為跟早期的美制
E-3A 能力相同。未來 Schmel-M 預定會提升 ECM 反制力、追蹤距離
及目標數。A-50 與 IL-76 外觀上最大的不同自然是 A-50 翼後上方直
徑九公尺的圓盤。水平掃瞄為機械式,0-20 度垂直掃瞄則為電子式。
A-50 導航依賴三個系統? 1.RSBN 和 RSDN ,類似西方的 TACAN
和 VOR (^_^)。 2. INS。 3. GLONASS, 類似美國的 GPS。主要系
統為精度15-30 公尺的 GLONASS 終端器。數據鏈方面,系統可自
動傳送信息給配有終端器的載台 (如MiG-31及 Su-27) ,飛行員由 MFD
上的圖像獲得重要的戰術數據。系統可在干擾環境下運作。緊急時可
用手動操作及無限電傳達指令,同時指揮十五架戰機,不過干擾力會
較低。至於空對空飛彈的防禦,A-50 有一具後視預警雷達,包括
RWR、IR 及雷射偵測系統,和數個干擾器。A-50 並裝有約四十四
公斤的 chaff / flare 散播器。
經改良後的 A-50M 可執行下列任務?
?同時追蹤六十個目標。
?搜尋200到500 公里內的空中目標 (視 A-50 高度而定)、
200 到400公里內的海上目標。
?搜尋及自動追蹤最大距離 350km 的海上目標。
?自動導引 20-30 戰機,手動則為 15 架。
? 搜集1-40GHz 頻率的電子情報 (ELINT),並加以分析追蹤,
記錄所有的資料以供地面站深入分析。
?分析大氣層的狀況並搜尋有毒物。
?搜尋核爆、核試驗、及核電場問題。
?光電及照片偵察。
A-50M 一般在一萬公尺高度以750-800 km/h 的速度執行任務。
最大航程為五千公里,滯空時間四到五小時,若有空中加油
可持續二十小時以上。操作人員包括五名飛行員 (另五名輪班)、
十五名雷達作業員(另十五名輪班)、三名維修的技術員、及
一名指揮官。
跟早期型比起來, A-50M 排除地面干擾能力較好,偵測匿蹤、
低空、海上目標的能力較佳,可全天候執行任務,可與 SAM
及攔截機運作,並可從衛星向地面指揮中心及潛水艇實時傳
送資料。
在一九九一年七月二十三日的 軍事報紙Krasnaya Zvezda 上
有一則文章提到?A-50 的主要設計者Ivanov 認為,美國的 E-3
在偵測距離及目標數上較優, 但 A-50 排除地面干擾能力較強。
Ivanov 也提到 E-3 無法像 A-50 一樣由衛星傳送訊息。據 Ivanov
估計,A-50 的設備重量為E-3 的一點五倍。
由於重量的問題及降落裝備的限制,A-50 無法在滿油的狀況
下起飛。迴轉圓盤影響到氣流,也使空中加油不易,俄國因
此只准許有很多經驗的飛行員執行此任務。
較耐人尋味的是一度對俄制 A-50 有興趣的印度,在測試該機
後決定不購買。除了價格及數據鏈 (如美洲虎式及幻象兩千
識別系統) 的問題外,印度發現其系統並不像俄國宣傳的那
麼好,尤其是分辨近飛隊形內的單機方面 。在崎嶇及不平地
形上的偵測能力也令人失望。最重要的是,A-50 跟 E-3 機內
(Close) 系統不同,必須依賴持續連結的完整地面系統才能
發揮功能。
當然,這些缺點不掩蓋獲得此系統能大幅提升解放軍空中指
管通情預警戰力的事實,A-50加上 R-77 使 Su-27 具有不容
忽視的視距外空戰能力。中共也不像印度擁有多國戰機,
俄國應該願意幫助解放軍整合敵我識別系統。
因 Phalcon 在兩千年七月正式取消,中共希望儘速取得 A-50M。
一些報導顯示中共已定購四到六架A-50E,還有傳言指出,在
新機尚未生產前,中共會先俄國租借兩架 A-50。