空天之眼:战略空军的预警机之路

2015-09-29 20:55刘子倩颜丙松
中国新闻周刊 2015年34期
关键词:空警预警机梯队

刘子倩+颜丙松

机务人员正在对空警-2000做维护。

9月3日上午11时27分,天安门广场上空,空军航空兵某师师长吕建强亲自驾驶一架空警-2000型预警机,在8架八一飞行表演队歼10战机的护卫下,率先抵达;25秒后,预警机梯队米秒不差地通过了人民英雄纪念碑上空,其中,空军航空兵某团副团长宋现平驾驶中国第三代预警机空警-500首次公开亮相。

虽然2009年国庆阅兵时,已改变了空中梯队由战斗机担任领队长机的做法,第一次由预警-2000担任领队梯队长机,并以预警机编队作为第一受阅空中梯队,但此次空警-500的正式亮相仍意义非凡,它标志着中国空军高、中、低立体化的空中预警体系基本形成。

从早年立项,艰难研发,到试飞阶段的重大空难,中国预警机从无到有、从小到大,走过了近30年的发展历程,并以空警-2000、空警-200和空警—500形成集群力量,正在引领中国空军以战略预警力量为平台,逐步建立起现代化的空天一体作战体系。

最后进驻的空中阅兵新主角

在此次阅兵空中梯队上百位飞行员中,带领预警机梯队飞过天安门广场上空的宋现平,压力或许是最大的。不仅因为他驾驶的是代表中国空军最先进技术的装备,还因为空警-500是空中梯队最后一架进驻阅兵村的飞机。

“我们起初给它起了个名字,叫‘新中预,”宋现平告诉《中国新闻周刊》,“意思就是,新型中型预警机。”

为了使这个新亮相的主角能够准时亮相阅兵场,各相关部门一直紧锣密鼓地工作。7月5日,宋现平一接手飞机,便直飞阅兵村,当天下午就开始参加合练。

由于受到地球曲度的影响,地基雷达探测空中目标、特别是低空目标时,存在着致命的盲区,人们因此想到,创造一个从空中“俯视”的“眼睛”,预警机因此诞生。随着研制的发展和科学的进步,除了雷达探测功能,这只“眼睛”又装备上了敌我识别、电子侦察、电磁对抗等设备,很快由一个单一的“视觉”器官转变成一个能够分析情报、判断信息、发出指令的“大脑”。

而随着作战模式向信息化、一体化转变,“现代战争中,预警机已经成为空中移动指挥所。”空军航空兵某师副政委马学蒂说,“在现代信息化战争中,如果打掉敌军的预警机,某种程度上就意味着一场空战的结束。”

正是为了凸显这一功能,2009年国庆阅兵时,受阅空中梯队的领队长机,第一次由以往的战斗机变为第一款中国自主研制的预警机——空警-2000,紧随领队机方队的,便是预警机方队。

“这说明,国家对空军的认识和空军对自我的认识,已经发生了质的跃升。”空军指挥学院教授王明亮对《中国新闻周刊》说,“空军已不是单纯依靠歼击机单打独斗的部队,而是已经形成了一个庞大的作战体系,信息的主导性、天基信息的重要性已经被提到了最前沿,空军已经成为一支具有战略地位的作战力量。”

相比6年前的预警机首次亮相,此次阅兵中的预警机方阵有了更明显的变化。一是宋现平驾驶的中国自主研发第三代预警机空警-500正式亮相;二是在领队机空警-2000上安排了一名指挥员——空军副司令员郑群良中将。

空军航空兵某师战勤二大队大队长董银平对《中国新闻周刊》解释说,为了使预警机在此次阅兵中真正承担起空中梯队指挥中枢的作用,空军与科研部门专门攻关,解决了空警-2000低空高效工作的难题。阅兵过程中,空警-2000不仅受阅,还同时监控整个空中梯队的飞行情况,提供飞行情报,协助地面指挥部处理空中特情。

9月3日上午10时40分左右,作为整个阅兵空中梯队的领队机,吕建强驾驶空警-2000,从阅兵驻训机场起飞,11时27分,在8架八一飞行表演队歼10的护卫下,率先抵达天安门广场上空。

“各梯队,航迹好,时间好,严格保持,准时通过。”郑群良在空警-2000上向后方一百八十多架飞机传达了指令。随后,无线电中传回一声声回应:“明白”。此时,天安门广场的万众目光正关注着空警-2000的领飞姿态。

从空警-2000率先抵达受阅上空,到空警-500、空警200的预警机梯队依次亮相,整个空中梯队的受阅过程还不足50秒,但从1960年代末中国开始研制预警机算起,中国自主研发预警机的历程,经历了近半个世纪的踟躇摸索。

艰难研制

空中一秒,地上一年。空军预警机专家沈齐对此感受深刻。

1980年代,从军校毕业后,沈齐被分配至科研部门,从事雷达研究。刚上班不久,沈齐就听退休的科研前辈讲过中国第一架预警机研制的艰辛过程。

1969年,中国在前苏联图-4轰炸机的基础上,研制出中国第一架预警机空警-1号。“但它探测目标并不理想,杂波太强。”沈齐告诉《中国新闻周刊》,陆地上杂波比目标的回波强几十万倍,以致于目标完全湮没在杂波里了,“就像看电视,信号不好,全是雪花。”

那时,处理杂波技术跟不上,项目后期研制不得不中止。当时,世界各国都在投入预警机的研制。美国海军早在二战时期研制出预警机,但还没来得及投入实战,二战就结束了。

在中国空警-1号研制时期,美军的E-1B预警机也刚刚服役。不过,同样受到雷达技术限制,所发挥的作用很有限。

沈齐进入雷达科研领域时,中国的各项科学研究正处于百废待兴、努力追赶国际先进水平的时期。沈齐对预警机的认识也主要是来自于国外战例。

1982年,贝卡谷地空战中,以色列军队依靠E-2C预警机指挥己方战机,仅用  ;6分钟就摧毁了叙利亚军队耗资20亿美元建起的19个导弹阵地。面对叙军反扑,预警机再次成为以军的“千里眼”和“顺风耳”,调度指挥战机击落对方飞机。空战结果,84:0。就在同一年,英阿爆发马岛战争,没有预警机的英国空军,受到阿根廷空军重创。

英军打了一场“昨天”的战争,以色列军队则赢得了“未来”。自此之后,研制和装备预警机成为各国空军的发展重点。1991年海湾战争之后,作为青年科研骨干,沈齐也在这时正式参与到预警机的论证与研制工作中。

此时,成熟的脉冲多普勒技术从频率处理上实现了对杂波的抑制,美国的E-3预警机已列装部队多年。但像中国大部分军工研发一样,中国预警机的研发几乎是从零开始,从雷达设计,到抑制杂波,再到各系统融合集成,几乎每一项都没有现成的国内经验可以借鉴。“这个系统对当时的我们来说,的确是个复杂的难题。”沈齐向《中国新闻周刊》回忆说。

为了降低研制风险,上级决定采取国际合作的方式。但在这项科研领域,无论是技术还是产品,国际上普遍实施封锁策略。几经周折,1992年,一个西方国家决定与中国合作开发一款发展型预警机,但最终合作没有实现。

“我本来是要飞过去接收改装的飞机的,可合作突然中止了。”空警-2000机械师王文勇向《中国新闻周刊》回忆起17年前的旧事,“没办法,我们只能自己干。”

没有图纸,没有成品,甚至连测试手段都不具备,这个日后被命名为空警-2000的大家伙,成为当时的“一号工程”,在军内被称为“争气机”。

预警机的核心技术之一,即如何使雷达在空中移动过程稳定地完成最大限度的探测。在研制空警-2000过程中,中方创造性地在世界上首次提出三面阵有源相控阵雷达。所谓有源相控阵,相当于蜻蜓的复眼,中国将“三个复眼”拼接,组成三面阵360度无死角。这种雷达采用固定式电子扫描,比之前的机械式旋转扫描技术整整领先一代。

一个技术难题,是如何最大限度主动排除杂波对雷达的干扰。机载相控阵雷达有上千个组件,这意味着科研人员要进行更大量的计算,而其攻关的领域也是前所未有的。

另一道难题,是如何把雷达、导航、敌我识别、电子对抗以及环境控制和电力系统,全部配备在一个狭小的载机空间内,并实现相互兼容。比如,飞机原有电力系统是无法给所有的电子系统供电的,科研人员将一台歼击机的发动机安到飞机上,实现电子系统供电平稳。经过多次筛选,中国决定将伊尔-76大型运输机作为空警-2000的载机平台。沈齐告诉《中国新闻周刊》,从项目上马到首次试飞,进行过无数次的装机实验和调试。

2003年11月,空警-2000终于完成首次试飞。

惊险试飞

但完成首飞,仅仅是一项新的装备投入使用的起跑阶段。一项新的武器装备,从首飞到列装,还要经过漫长的试飞阶段,以便在各种使用情况下,不断发现其缺陷,评估其各项指标性能,从而不断解决和改进,使之稳定、可靠。中国预警机的试飞过程,不仅并非一帆风顺,甚至可以用一波三折来形容。

“预警机是在原有运输机上,加载了一个几吨重的雷达,彻底改变了飞机的气动布局,”空军预警机专家沈齐向《中国新闻周刊》解释说,“这样一来,所有的设计都要重新计算。”因此,试飞的重要内容之一,就是测试改装后的飞机性能。

空军航空兵某部副师职大队长张海曾长期担任空警-2000试飞机长。他的试飞经历中,不少险情让他难忘。

一次起飞过程中,飞机已滑行加力达到时速150公里,机械师突然发现一台发动机的转速下降,两台发动机耗量表出现大幅摆动,燃油压力变低,紧接着,红色告警牌开始闪烁,四台发动机的耗表均出现了不规则振荡。

此时,飞机时速已超180公里,张海迅速判断情况,果断收了油门,操纵飞机中止起飞。事后分析判断,再晚几秒,飞机将强行起飞,很可能产生发动机空中停车的事故。“处理不当,那后果不堪设想。”张海说。

还有一次,飞机已滑跑至接近起飞速度时,突然8个轮胎全部刹爆。关键时刻,张海还是选择把飞机拉了起来,但产生了不小的坡度,这吓坏了地面人员。直到张海重新建立正常航线,安全落地后,大家才松了一口气。

起初,空警-2000的雷达性能也并不尽如人意,杂波依然不小,航迹断断续续,经过数百次调试后,终于达到了设计水平。

每一次试飞过程中的紧急状况,不仅是对试飞机型的重要考验,更是对试飞员的考验。一旦处理危急情况不够及时果断,不仅试飞机上所有人员的生命安全面临威胁,所试飞的飞机可能坠毁,而且正在研制阶段的这一机型也将遭遇重大挫折。

2015年8月18日,空警-500预警指挥机梯队执行新的飞行。

一次试飞空警-2000返航时,原起飞机场遭遇大风关闭,地面指挥通知张海,飞至215公里外的备降机场。然而在转场途中,飞机突然油量告警,显示余油不足,与此同时,领航员又发现导航系统出现故障。张海迅速决断,终于飞至备降机场。

当然并不是所有试飞都能化险为夷。

在空警-2000研制过程中,另一型号预警机——空警-200的研制工作也在展开。根据未来体系作战的现实需要,有关研制单位构建和规划了预警机装备的发展路线图,确定了“高低搭配,轻重并举”的原则,以便使空军预警监视系统在高、中、低空和长短距离都能全方位覆盖。

空警-200便是这一体系中担当低空探测主力角色的型号。它以国产飞机运-8为载机平台,降低了载机成本,弥补了中国预警低空探测的空白,也解决了军方对新型预警机的迫切需求。

为了适应现代预警机的作战需要,空警-200的操纵系统改动量达80%,将传统的硬式拉杆式,改为软式钢索式链接,提升了飞机的操控性能;其搭载的雷达像一根平衡木架在机背上,但它也属于有源相控阵雷达。

2004年,空警-200实现首飞。

然而,2006年6月,一架空警-200在试飞期间发生重大事故,5名机组人员和机上当时参与测试的35名科研专家全部遇难,使空警-200项目几乎停滞。

“机上有许多熟人和朋友,多年一起彻夜攻关。”回忆起这次事故,沈齐眼圈红起来,“在和平时期,研制装备也会牺牲,科研就是战场。”

直到两年多后,这次事件才为人所知。2008年,空难发生地方政府投资修建一座英烈坊牌坊,纪念这次空难中罹难的人员。

空警-500继承了空警-200的小平台特性,采用中型运输机运-9作为载机平台;同时发展了空警-2000的整体设计理念,采用数字阵列雷达等新技术,提高了对隐身目标探测能力,实现了“小平台、大预警”的目标。

与空警-2000这样的大家伙相比,空警-500个头小了近一半,机长36.5米,翼展40.4米,机高11.445米,是我国自主研制的新型、中型、全天候、多传感器空中预警与指挥控制飞机,主要承担空中巡逻警戒和指挥控制任务。

空警-500在此次阅兵中正式亮相,标志着它正式列装部队。“它的服役实现了高、中低空立体化的预警态势,空军也逐步形成以预警机为指挥中枢的信息化作战体系,在实现‘空天一体,攻防兼备战略转型中发挥着重要作用。”沈齐说。

“预警一期”

有了预警机,如何形成战斗力则成为检验成败的关键。但当时中国预警机的操控人才储备也几乎是一片空白。在空警-2000的研制过程中,预警机操作人员的培训工作也逐步展开。

空军航空兵某师战勤二大队大队长董银平就是第一批受训学员。他向《中国新闻周刊》回忆,大约是在新世纪初,空军开始在军中选拔预警操控人员,“我们有了一个新的名称,叫空中战勤人员。”

董银平曾是一名飞行学员,停飞后转入军校学习,后进入一线部队工作。但他还是无法放弃飞行员的梦想,因此在听到选拔预警机战勤人员的消息后,便积极报名参加了选拔。

首期培训班成立时,参训的40多名学员,经历多与董银平类似:有飞行基础,曾在军校学习,并有一线部队的工作经历。那时,中国第一架预警机尚未研制成功,他们便先集中学习进行理论学习。董银平告诉《中国新闻周刊》,在理论学习中第一次感受了隔行如隔山的痛苦。由于预警机是个跨领域、多设备的复合系统,他们要学习预警雷达、敌我识别、电子侦察等七个系统方面的知识。“只有一个系统是学过的,其他都是从头学起。”

作为“预警一期”,为他们授课的阵容极为豪华,几乎囊括了军队与地方预警领域所有的知名专家学者,甚至预警机总设计师都亲上讲台。然而,理论与实践仍有需要跨越的鸿沟。当董银平第一次见到正在试飞阶段的空警-2000。“感觉飞机很大,”他向《中国新闻周刊》回忆,“当时就想,怎么把我们教材中提到的所有设备都集中到一架飞机上的呢?这些设备的布局是什么样的呢?”

第一次登机前夜,董银平紧张得睡不着觉。在戈壁滩某军用机场,气温零下二三十度,他和战友裹着棉大衣,穿着大筒靴就上了飞机。虽然艰苦,可登机的兴奋冲淡一切。4个半小时的飞行测试结束之后,董银平和战友们提出了改进建议。

飞机定型后,迅速装备部队。此时,董银平和战友们已在试飞试用阶段对这个庞然大物驾轻就熟。在随后不久一次对抗演习中,一方编队配备了空警-2000,很快探测到对方歼击机,并指挥己方战机将其“击落”,预警机编队方最终以巨大优势获胜。

这是中国空军第一次将预警机投入演习,它的表现在军界引发反响,同时,也使得以预警机为首的信息化、体系化联合作战走上前台。

“原来陆海空各兵种相对独立,没有一个很好的平台将三者联合在一起,难以避免单打独斗。”董银平说,几年来多次实战化演练,海陆空协同作战形态基本形成。作为“空中指挥所”,预警机通过信息手段将各个力量合成,它的地位作用犹如人的大脑和神经中枢。

一次红蓝双方演习。蓝方先发制人,出动电子分队对红方指挥部实施电子压制和网络攻击。红方立刻采取措施,恢复指挥系统。

“请示起飞。”红方预警机向塔台发出请示。

“可以起飞。”塔台回答。

为配合预警机,红方电子干扰机和歼击机随后紧急升空。电子干扰机,可根据预警机的情报对电子系统实施干扰,让对方“变聋、变瞎、变哑”,而歼击机在预警机的引导下直接实施攻击。

其实,在预警机升空之前,地面作战部门已就战场情况作了初步研判。“一般要根据战情或任务,研究相应的战术战法,包括使用哪种预警机,出动几架,要配备多少歼击机护航、作战。”空军航空兵某师作战科科长丁智慧告诉《中国新闻周刊》。

在空中,预警机开始探测目标。电磁波向空中辐射,遇到目标后返射回来,系统对返回信号处理后进行敌我辨识,将敌方信号逐一分析;之后,电子侦察系统继续对探测获得的信号分析融合,并与数据库中的信息比对,获得敌方机船更准确的型号、距离、高度、趋势等信息特征,供指挥人员作出准确的作战部署。

吕建强曾亲身经历过预警机在侦测判断上的远程、高效和准确。在一次驾驶空警-2000的海上训练中,雷达突然显示,在数百公里外发现目标,机载系统迅速分析,很快显示出目标性质:其为某国空军预警机。

预警机作为“空中指挥所”最鲜明的特色,是机上还会配备一名空中指挥员。各岗位的战勤人员向指挥员报告情报,指挥员根据情报下达战斗命令。

“预警机升空之后,可以说是一个空中指挥所。”丁智慧向《中国新闻周刊》解释说。预警机将所获得的战争信息传回地面指挥所,空地共享雷达情报组网的实时空情,再由各级指挥员根据战场态势,自行决策兵力运用,主攻、佯攻、掩护以及预警机的护卫均做出部署,分工明确。

数字化、体系化作战

红蓝双方的空战仍在继续。

(上图)2015年8月13日,空警-500预警机的指挥机梯队训练期间,一名工作人员聚精会神拍摄护卫机姿态,为地面研究提供依据。(左图)空警-200是低空探测的主力预警机。

“5号,注意对突击编队实施引导。”空中指挥员通过指挥信息平台向5号战勤人员下达指令。指挥信息平台,是将作战指令信息化、数字化发送的系统。通过这一平台,作战信息将出现在负责攻击的歼击机机载屏幕上,或者是自动转为音频传至飞行员的耳麦。

信息传输是通过数据链完成的。所谓数据链,相当于一张加密的局域网,链接数字化战场上的指挥中心、作战部队、武器平台等各个环节,统一处理、交换和分发信息。据测算,数据链的使用使空中作战效果大大提高。

不只如此,这个中国军方自行研制的数据链,还可将陆、海、空三军有机联系,预警机不仅为作战飞机分发信息,还可与参战海军舰船与陆军装甲实现信息共享,实现多元立体、多军种无缝对接。董银平向《中国新闻周刊》介绍,在2014年“和平使命”等多次演习中,中国预警机已多次向海军和陆军部队分发“敌情”和指令。

作为歼击机飞行员、空军航空兵某师师长宋卫对预警机融入作战体系后的变化感同身受。他将之前驾驶的二代机比作“蒙着眼拎着棍子的孩子”,而与预警机协同作战的三代机更像是“一手拿望远镜一手握枪的壮汉”。“有了预警机,实现空地、空空组网,歼击机睁开了眼,感知战争态势,飞得更加自信。”宋卫对《中国新闻周刊》说。

指挥平台的存在,让作战飞机“耳聪目明”。指挥平台首先通过数据链给电子干扰机分发信息,命令其对蓝方率先实施电磁干扰,试图切断蓝方地面与空中以及空中与空中的联系;之后,指挥平台指挥数架战机以佯攻态势将敌机引入埋伏圈;所有配角进入角色后,作为进攻主角的歼击机在指挥平台的精确引导下,保持机载雷达关闭状态,接近对方的同时,占据有利空域。当蓝方战机进入射程后,红方歼击机编队突然开启雷达,发射空空导弹。最终数据显示,红方击中目标,取得完胜。

近两年,在预警机的引导下,空军已多次执行了海上巡逻任务。而此前,由于歼击机远离海岸线后,就失去了地面引导信息,这样的任务几乎是无法完成的。“空军的作战能力由此得到较大提升,作战能力实现延伸。”空军预警机专家沈齐评价说。

新的作战体系中,预警机还可与指通机实现互联。指通机是另一个空中指挥平台,执行信息中转任务。2015年,中国空军第一次飞出第一岛链的远洋训练,就是由运-8指通机担任指挥和通讯中继。“它与预警机是平行关系,没有预警机,它也能担任指挥作用;有了指通机,预警机的作战指挥半径则更大。”参加此次受阅的预警指挥机梯队成员、运-8指通机机长李威克对《中国新闻周刊》说。

(张力对本文亦有贡献)

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