環球實時:從圖-126到A-50,兩條重要經驗引領俄羅斯大型預警機研制
俄羅斯預警機體系的建設,可以追溯到二戰后全球預警機發展的開端時期。
(資料圖片僅供參考)
從20世紀50年代末至今,蘇聯/俄羅斯在大型預警機的研發工作中積累了豐富的經驗,值得思考與吸收。
圖-126:航空主機廠所牽頭研發
在經歷了早期基于圖-4平臺的試驗性改裝后,1958年,蘇聯部長會議發布命令,指定圖波列夫設計局研發空中雷達預警系統,也就是蘇聯的首款預警機。
值得注意的是,蘇聯這種指定航空主機廠所作為預警機研發主導單位的做法,與后來美國研發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進行從飛行穩定性到供電、散熱等一系列優化工作,預警機就無法達到計劃性能。
在預警機的研發過程中,只有將機載雷達平臺作為特種飛機型號的關鍵子系統,才能高效地推進研發管理流程。
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式圓盤雷達罩的預警機。
圖波列夫設計局最初選用了圖-95轟炸機作為預警機平臺,但是研究人員經過細化分析和計算發現,基于P-30岸基防空雷達發展而來的“蔓藤”(Liana)機載雷達系統的重量和體積,尤其是體積超出了預期,圖-95的機身內空間和航程載荷能力不足以滿足“蔓藤”的作業要求,
這是機載設備雷達首次因為體積問題而困擾蘇聯預警機的升級與發展,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體系,才能夠為預警機系統的研制提供充分的選擇裕度。
但蘇聯并沒有放棄對預警機的研究。到1960年1月,確定采用在圖-95基礎上開發的遠程客機圖-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基礎上,蘇聯研發出了圖-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設計方案獲得批準,并交由圖波列夫設計局第18工廠的設計分局負責具體設計與改裝。
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計局第18工廠的設計分局的豐富經驗有關——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計師A·圖波列夫的主持下生產過“斯大林”系列飛機。
同時,圖-126也成為了首架將旋轉天線罩技術實用化的預警機,后來美國E-3預警機也使用了這種設計。
此外,圖-126作為預警機還進行了針對性的改裝,包括為冷卻電子設備在機身下方設置了進氣口、為保持飛行的穩定在機尾安裝了腹鰭等。
一個細節是,當時蘇聯并沒有可用于旋轉天線罩的巨大軸承,但在圖波列夫設計局的支持下,莫斯科一家軸承工廠短時間內就生產出了這種軸承。
1965年,圖-126正式服役。作為蘇聯的首型預警機,圖-126使蘇聯對空中目標的監視范圍擴大了2000千米——圖-126全方位、大縱深的高機動性保證了蘇聯防空軍在任何戰區都具備有效的預警手段。
雖然圖-126的服役解決了當時蘇聯空中預警能力的有無問題,但到了20世紀60年代末期,由于戰術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”雷達系統沒有下視能力,面對這樣的戰術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場的需要了。
不過,雖然圖-126配備的雷達系統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的蘇聯新一代預警機研發計劃就已經在醞釀之中。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的低空目標都是非常關鍵的設計目標。
1969年8月7日,蘇聯軍事工業委員會發布決議,安排伊留申設計局承擔新一代預警機的初期研究工作,這一系統被命名為“熊蜂”。
這一次沒有選擇圖波列夫設計局,是因為在他們的系列產品中只有圖-114平臺適合“熊蜂”系統,但圖-114平臺當時已經停產,并撤除了生產線,而其他圖系列客機的噸位和尺寸又不夠用。因此,綜合當時蘇聯雷達研發水平、軍用機場跑道狀態以及軍民機的研發情況,最終伊留申設計局的伊爾-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,以避免尾部出現探測盲區。
但是當時蘇聯并沒有其他足夠大的飛機可供選擇,且軍用機場跑道狀態普遍較為惡劣,因此,伊爾-76既是綜合權衡下的最佳選擇,實際上也是唯一的較優選擇。
根據新一代預警機的研制分工,電子設備部分是由別里耶夫設計局負責的。因此為了區分于其他型號,這款新型預警機被命名為A-50或者“產品-A”
雖然以目前的眼光來看,A-50并不算完美的預警機,但在當時的冷戰背景下,A-50的出現確實對美國空軍的戰略發展造成了很大的影響。
在美國先進戰術戰斗機(ATF)計劃的早期階段,美國對戰術飛機的隱身化應用還沒有形成一致的觀念,當時多數人傾向于把ATF做成一款比F-117更先進的、以對地攻擊能力為主的型號;而對隱身技術應用在空戰領域的需求則不是那么重視。
這種對隱身技術的忽視,在很大程度上也是受限于當時的技術水平,很多關于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、高風險的現實問題極大程度上影響了美國對ATF計劃的具象化設計。
在獲得A-50的相關情報后,美國意識到蘇聯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這樣的關鍵節點,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-22這種隱身、超巡、高機動性能的新一代戰斗機,最終成為了ATF計劃的型號載體。
F-22
雖然A-50實現了蘇聯對美國的較強威懾能力,但受制于當時的電子工業研制水平,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已經是一個相當大的平臺了,尤其是作為軍用運輸機,其機艙內部尺寸非常可觀;但即便如此,受制于蘇聯當時的電子技術水平,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的機體內部甚至沒有留下一點可以安裝衛生間的空間。
因此,在A-50實現外銷之后,多個客戶都選擇了其他公司的機載雷達系統適配機體平臺。
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,可以根據實際需求綜合考量多個雷達廠商的產品,以達到預期的設計目標。
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,陸續推出了A-50M和A-50U等發展型。它們具備了空中加油能力,大范圍更換了現代化的電子設備,并著重提升了機組成員的工作舒適性。
譬如A-50U,由于機載電子設備的體積和重量得到了大規模的縮減和優化,機體內部安排了衛生間、休息間、廚房等空間,使得機組人員的實際任務執行能力得到了顯著改善。
灰色涂裝為A-50U
A-50U預警機內部結構
但一個不容忽視的事實是,即便承接著蘇聯豐厚的航空“遺產”,但近年來俄羅斯不斷遭受著來自歐美的經濟和技術封鎖,這必將影響到其預警機系統的繼續升級;而其未來型號的發展,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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