環(huán)球?qū)崟r:從圖-126到A-50,兩條重要經(jīng)驗引領(lǐng)俄羅斯大型預警機研制
俄羅斯預警機體系的建設(shè),可以追溯到二戰(zhàn)后全球預警機發(fā)展的開端時期。
(資料圖片僅供參考)
從20世紀50年代末至今,蘇聯(lián)/俄羅斯在大型預警機的研發(fā)工作中積累了豐富的經(jīng)驗,值得思考與吸收。
圖-126:航空主機廠所牽頭研發(fā)
在經(jīng)歷了早期基于圖-4平臺的試驗性改裝后,1958年,蘇聯(lián)部長會議發(fā)布命令,指定圖波列夫設(shè)計局研發(fā)空中雷達預警系統(tǒng),也就是蘇聯(lián)的首款預警機。
值得注意的是,蘇聯(lián)這種指定航空主機廠所作為預警機研發(fā)主導單位的做法,與后來美國研發(fā)預警機的組織管理方式“不謀而合”。
之所以采取這種方式,是因為雖然機載雷達系統(tǒng)作為預警機的特種裝備承載著重要的功能,但如果沒有合適的飛機平臺,并針對可適配的雷達系統(tǒng)進行從飛行穩(wěn)定性到供電、散熱等一系列優(yōu)化工作,預警機就無法達到計劃性能。
在預警機的研發(fā)過程中,只有將機載雷達平臺作為特種飛機型號的關(guān)鍵子系統(tǒng),才能高效地推進研發(fā)管理流程。
圖-126并不是第一款采用背負式雷達罩的預警機,但它是世界上第一款采用旋轉(zhuǎn)式圓盤雷達罩的預警機。
圖波列夫設(shè)計局最初選用了圖-95轟炸機作為預警機平臺,但是研究人員經(jīng)過細化分析和計算發(fā)現(xiàn),基于P-30岸基防空雷達發(fā)展而來的“蔓藤”(Liana)機載雷達系統(tǒng)的重量和體積,尤其是體積超出了預期,圖-95的機身內(nèi)空間和航程載荷能力不足以滿足“蔓藤”的作業(yè)要求,
這是機載設(shè)備雷達首次因為體積問題而困擾蘇聯(lián)預警機的升級與發(fā)展,但并不是最后一次——從這個角度來說,一個國家的航空制造能力就顯得尤為重要:只有強大的航空工業(yè)體系,才能夠為預警機系統(tǒng)的研制提供充分的選擇裕度。
但蘇聯(lián)并沒有放棄對預警機的研究。到1960年1月,確定采用在圖-95基礎(chǔ)上開發(fā)的遠程客機圖-114作為預警機的研制平臺——為了搭載更多乘客,圖-114相比圖-95,不僅機身直徑加大了1米,長度也增加了7.9米。在圖-114基礎(chǔ)上,蘇聯(lián)研發(fā)出了圖-126預警機。
圖-126預警機及加油型圖-126
圖-126的研制相當順利。1960年1月,圖波列夫設(shè)計局確定了圖-126的改裝平臺圖-114;1960年8月,裝備“蔓藤”雷達的圖-126設(shè)計方案獲得批準,并交由圖波列夫設(shè)計局第18工廠的設(shè)計分局負責具體設(shè)計與改裝。
到1962年1月,首架圖-126預警機首飛成功。
這樣的進度與圖波列夫設(shè)計局第18工廠的設(shè)計分局的豐富經(jīng)驗有關(guān)——該分部于20世紀30年代在老成持重、極富才華的俄國航空設(shè)計師A·圖波列夫的主持下生產(chǎn)過“斯大林”系列飛機。
同時,圖-126也成為了首架將旋轉(zhuǎn)天線罩技術(shù)實用化的預警機,后來美國E-3預警機也使用了這種設(shè)計。
此外,圖-126作為預警機還進行了針對性的改裝,包括為冷卻電子設(shè)備在機身下方設(shè)置了進氣口、為保持飛行的穩(wěn)定在機尾安裝了腹鰭等。
一個細節(jié)是,當時蘇聯(lián)并沒有可用于旋轉(zhuǎn)天線罩的巨大軸承,但在圖波列夫設(shè)計局的支持下,莫斯科一家軸承工廠短時間內(nèi)就生產(chǎn)出了這種軸承。
1965年,圖-126正式服役。作為蘇聯(lián)的首型預警機,圖-126使蘇聯(lián)對空中目標的監(jiān)視范圍擴大了2000千米——圖-126全方位、大縱深的高機動性保證了蘇聯(lián)防空軍在任何戰(zhàn)區(qū)都具備有效的預警手段。
雖然圖-126的服役解決了當時蘇聯(lián)空中預警能力的有無問題,但到了20世紀60年代末期,由于戰(zhàn)術(shù)飛機開始越來越注重低空高速突防飛行,而圖-126所裝配的“蔓藤”雷達系統(tǒng)沒有下視能力,面對這樣的戰(zhàn)術(shù)基本上喪失了可靠的偵測預警能力。因此,圖-126也就無法再跟上當時戰(zhàn)場的需要了。
不過,雖然圖-126配備的雷達系統(tǒng)因為時代局限性過時了,但直至如今,圖-126的機體平臺,也就是圖-114及其所屬的圖-95家族依然是全球空中戰(zhàn)略打擊力量的重要組成部分。
A-50:一型飛機配多款雷達
對圖-126的局限性,蘇聯(lián)也了然于胸。因此就在圖-126預警機剛剛交付服役的時候,對標美國E-3A的蘇聯(lián)新一代預警機研發(fā)計劃就已經(jīng)在醞釀之中。在新預警機的性能清單中,良好的下視能力、能夠有效偵測巡航導彈在內(nèi)的低空目標都是非常關(guān)鍵的設(shè)計目標。
1969年8月7日,蘇聯(lián)軍事工業(yè)委員會發(fā)布決議,安排伊留申設(shè)計局承擔新一代預警機的初期研究工作,這一系統(tǒng)被命名為“熊蜂”。
這一次沒有選擇圖波列夫設(shè)計局,是因為在他們的系列產(chǎn)品中只有圖-114平臺適合“熊蜂”系統(tǒng),但圖-114平臺當時已經(jīng)停產(chǎn),并撤除了生產(chǎn)線,而其他圖系列客機的噸位和尺寸又不夠用。因此,綜合當時蘇聯(lián)雷達研發(fā)水平、軍用機場跑道狀態(tài)以及軍民機的研發(fā)情況,最終伊留申設(shè)計局的伊爾-76成為了新一代預警機的機體平臺。
A-50預警機與諸多改型。
理論上來說,以背負式圓盤整流罩作為安裝形式的預警雷達最好不要使用T型垂尾的載機平臺,以避免尾部出現(xiàn)探測盲區(qū)。
但是當時蘇聯(lián)并沒有其他足夠大的飛機可供選擇,且軍用機場跑道狀態(tài)普遍較為惡劣,因此,伊爾-76既是綜合權(quán)衡下的最佳選擇,實際上也是唯一的較優(yōu)選擇。
根據(jù)新一代預警機的研制分工,電子設(shè)備部分是由別里耶夫設(shè)計局負責的。因此為了區(qū)分于其他型號,這款新型預警機被命名為A-50或者“產(chǎn)品-A”
雖然以目前的眼光來看,A-50并不算完美的預警機,但在當時的冷戰(zhàn)背景下,A-50的出現(xiàn)確實對美國空軍的戰(zhàn)略發(fā)展造成了很大的影響。
在美國先進戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(ATF)計劃的早期階段,美國對戰(zhàn)術(shù)飛機的隱身化應用還沒有形成一致的觀念,當時多數(shù)人傾向于把ATF做成一款比F-117更先進的、以對地攻擊能力為主的型號;而對隱身技術(shù)應用在空戰(zhàn)領(lǐng)域的需求則不是那么重視。
這種對隱身技術(shù)的忽視,在很大程度上也是受限于當時的技術(shù)水平,很多關(guān)于ATF的難點問題還非常棘手,沒有很好的解決思路。比如怎么在保持隱身狀態(tài)的前提下,依然有效地用雷達搜索、跟蹤、鎖定對手?在缺乏足夠急迫性的背景下,這些高難度、高風險的現(xiàn)實問題極大程度上影響了美國對ATF計劃的具象化設(shè)計。
在獲得A-50的相關(guān)情報后,美國意識到蘇聯(lián)正在擁有高性能預警機,整個ATF計劃的重心就完全變了——第一時間打掉A-50這樣的關(guān)鍵節(jié)點,瓦解對手的空中遠程探測和組織指揮能力,自此成為美國ATF計劃的首要目標。
也因此,F(xiàn)-22這種隱身、超巡、高機動性能的新一代戰(zhàn)斗機,最終成為了ATF計劃的型號載體。
F-22
雖然A-50實現(xiàn)了蘇聯(lián)對美國的較強威懾能力,但受制于當時的電子工業(yè)研制水平,A-50預警機并沒有能完全達到項目初期較高的預期水平。
雖然伊爾-76已經(jīng)是一個相當大的平臺了,尤其是作為軍用運輸機,其機艙內(nèi)部尺寸非??捎^;但即便如此,受制于蘇聯(lián)當時的電子技術(shù)水平,在“熊蜂”套件安裝完成,并進行了大量的機體適配改裝后,A-50的機體內(nèi)部甚至沒有留下一點可以安裝衛(wèi)生間的空間。
因此,在A-50實現(xiàn)外銷之后,多個客戶都選擇了其他公司的機載雷達系統(tǒng)適配機體平臺。
譬如俄羅斯出口印度的A-50EI預警機。雖然同樣使用伊爾-76作為機體平臺,但A-50EI就選擇以色列的“費爾康”系統(tǒng)取代了“熊峰”套件。
這也說明,在預警機的研制上,在選定合適的機體平臺后,可以根據(jù)實際需求綜合考量多個雷達廠商的產(chǎn)品,以達到預期的設(shè)計目標。
印度裝備的A-50EI預警機。
近些年來,俄羅斯不斷對A-50家族進行改裝升級,陸續(xù)推出了A-50M和A-50U等發(fā)展型。它們具備了空中加油能力,大范圍更換了現(xiàn)代化的電子設(shè)備,并著重提升了機組成員的工作舒適性。
譬如A-50U,由于機載電子設(shè)備的體積和重量得到了大規(guī)模的縮減和優(yōu)化,機體內(nèi)部安排了衛(wèi)生間、休息間、廚房等空間,使得機組人員的實際任務(wù)執(zhí)行能力得到了顯著改善。
灰色涂裝為A-50U
A-50U預警機內(nèi)部結(jié)構(gòu)
但一個不容忽視的事實是,即便承接著蘇聯(lián)豐厚的航空“遺產(chǎn)”,但近年來俄羅斯不斷遭受著來自歐美的經(jīng)濟和技術(shù)封鎖,這必將影響到其預警機系統(tǒng)的繼續(xù)升級;而其未來型號的發(fā)展,也將面臨遠超過往的困難和風險,讓我們拭目以待。
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