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E-2D舰载预警机作战能力分析

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E-2D

2017年2月,美国海军将5架E-2D预警机部署于日本岩国基地,这是美军首次在日本部署新型预警机部队,将会与1月中旬部署的美军F-35战机一起增强美军对亚太地区的控制力,值得我国对此高度重视。

一、 E-2D预警机简介

E-2D“先进鹰眼”预警机是美国诺斯罗普·格鲁曼公司为美国海军研制的新一代舰载预警指挥机。该机是美国海军现役E-2C “鹰眼”-2000舰载预警指挥机的重大改进型,计划用来取代美国海军现役的E-2C,作为美国海军2020年及以远航母舰载机联队编成构想中的关键组成机种之一,执行预警指挥、作战管理、战区一体化防空反导、信息分发等任务。

E-2D预警机采用开放式架构,在E-2C“鹰眼”-2000的基础上大幅改进了机载雷达系统,装备了新型玻璃数字化战术座舱,并更新导航模式。E-2D预警机载雷达系统采用机械扫描+电子扫描体制,把高速处理器、大内存、复杂处理跟踪算法、特种材料及可拓展开放式架构融合在一起,大大提高了对小型高机动目标的探测跟踪能力,增强了在濒海地区、陆地上空和电子干扰环境中的探测威力,特别是提高对低雷达截面(RCS)目标的探测能力,为美国海军提供“战区防空反导”(TAMD)能力。其新型通讯系统则采用模块可编程架构,包括协同交战能力( CEC) 和卫星通信软件包、6部视距电台、Link 11和Link 16 数据链、1条保密短波( HF: 3~30 MHz)信道和先进的机内通信系统( AICS) ,这对实现网络中心战,完成联合战斗指挥控制提供了通讯保障。E-2D的任务数据处理系统采用可拓展开放式架构,主要包括光纤网络、网络交换与存储、Linux操作系统、软件化构架及目标计算机和显示系统,这提高了计算量和内存容量,并优化了跟踪算法。E-2D采用的光纤语音(voice-on-fiber)局域网络技术使E-2D成为美国海军“部队网”(FORCENet)中信息及决策网络的主要节点,可整合并传送关键信息、监视数据、综合决策数据,并提供空中管制及通讯能力。下图展示了E-2预警机项目进展路线。

E-2系列预警机项目进展路线

E-2系列预警机项目进展路线

二、 E-2D机载雷达介绍

E-2D机载雷达系统是由洛克希德·马丁公司研制的AN/APY-9UHF波段探测雷达,重量约998千克,其在方位(瞬时扇区探测覆盖范围为120°)和俯仰方向为电子扫描方式,在方位方向还可进行机械扫描,具备在各种地形环境下远距预警能力。这种机扫+电扫的工作模式有效减少了这两种扫描方式的弊端,同时融合了这两种扫描方式的优点,使其效率最大化。相对于E-2C的AN/APS-145雷达,AN/APY-9雷达具备以下优势:

基于碳化硅有源收发组件的有源电子扫描阵列和数字化接收机技术,雷达的可靠性、灵活性、多功能性大幅提高;

采用单脉冲、波束参差等技术,消除雷达探测与跟踪运动目标的盲速效应,提高探测精度;

采用数字波束形成、空时自适应信号处理(STAP)技术,大大增强了雷达杂波抑制能力,提高了多目标跟踪与批处理能力,有效应对超低空飞行的小雷达截面积(RCS)目标威胁;

引入开放式、商用体系结构,采用模块化设计方法,提高装备零件通用性,对雷达发射机、功放实现固态花,降低雷达重量和雷达全寿期可承受性。

下表展示了AN/APY-9与AN/APS-145的技术性能对比。

E-2C与E-2D雷达对比

AN/APY-9 机载雷达主要由4 部分构成: 大功率、固态碳化硅发射机单元; 宽带宽数字接收机;ADS-18S 18通道天线和相应的18通道旋转耦合器;空-时自适应处理( STAP)处理器。天线由L-3 Randtron天线系统公司生产,其形式是18通道的超高频(300 MHz ~3 GHz频段) 阵列,包括18个通道的旋转耦合器和36个单元的敌我识别天线。其中,敌我识别阵列采用两通道(和差) 旋转耦合器和波束成形网络功率/控制滑环组件。

E-2D预警机能够提供360度对空、对海探测能力,确保在所有方向实现探测并采取对应措施,并可在远距离实现敌我分辨(IFF),自动雷达关联,无源探测以及电子发射源分类等功能。E-2D预警机具备3种模式,分别为先进机载预警监视模式(ASS)、重点扇形扫描模式(ESS)以及重点扇形跟踪模式(ETS)。

E-2D机载雷达工作模式图

E-2D机载雷达工作模式图

AAS模式

提供360°均匀扫描,可同时对空中及海面等低RCS目标实施远距离探测。在该模式下,E-2D探测能力不会受载机方向影响,其探测数据更新时间为10或12秒,可精确测量方位角,且在扫描过程中,预警探测距离不会出现衰减。

ESS模式

采用机械扫描+电子扫描的工作模式,系统在具备360°覆盖范围的同时,能够对某一扇区进行重点探测与跟踪。系统可调节需重点探测的扇区,可在任意角度保持探测距离与精度。

ETS模式

在ETS模式下,雷达系统仅进行电子扫描,对目标所在扇区进行重点探测,以实现对目标的持续跟踪。机载雷达此时具备快速搜索/跟踪回访速率,当探测到高价值目标时,能够从AAS/ESS模式切换至ETS模式。

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