舰队之眼的替补：舰载预警直升机

第二次世界大战的珍珠港事件及其以后的珊瑚海、中途岛等海战,充分显示了飞机对水面舰艇的致命威胁,为此,一些国家的海军便致力于完善水面舰队的防空早期预警指挥体系。在二次大战期间,为及早发现来袭敌机,除了依靠航空母舰本身与护航舰只上配备的搜索雷达外,有的国家海军通常还在舰队外围部署配备有远程雷达的驱逐舰,以延伸舰队的对空侦测距离。虽然这种部署在舰队外围的雷达哨戒舰在争取更长的预警时间上有一定的功效,但由于舰载的雷达会受限于地球表面曲率的影响,所以仍无法侦测到距离较远的海面目标。虽然提高雷达安装位置的高度可增加侦测海面目标的距离,但即使安装在军舰桅杆上,雷达天线的高度还是太低,最多不过13至20米高,也不会像地面雷达那样,可依靠数百甚至数千米高的高山以延伸雷达视界。而且,过高的桅杆或上层结构重量,还会影响到舰艇航行时的稳定性。因此,舰载雷达的视距有限,尽管它对高空目标的侦测距离能够达到上百公里,但对低空目标的侦测距离就只有数十公里,对海面目标的侦测距离则只有30公里左右。在飞机飞行速度越来越快的情况下,若敌机采取低空入侵,依靠侦测距离有限的舰载雷达,将只能争取到几分钟的预警时间。而且,担任雷达哨戒任务的军舰,本身也常常是敌机攻击的目标,由于哨戒舰体型庞大、机动性低,且位于舰队外围孤立无援,所以常会受到敌方攻击而损失,因此,便逐渐形成了发展空中预警机的构想。

与地面雷达系统相比,空中预警机有三大特点和优势:雷达天线位置高度高机动性好、可靠前部署。一般而言,一架现代空中预警机,其雷达覆盖面积可达50万平方公里,相当于十部地面雷达的作用范围;探测距离可达1200公里,预警时间可比地面雷达系统提前3至5倍;而且可以较全面地了解战场上的真实情况,提供准确信息,引导和指挥己方飞机和其它进攻武器对敌空中或地面目标实施攻击。

用直升机担负空中预警任务,是空中预警领域中的一个创新,其优越性主要是:可利用现有直升机和海上监视雷达改装成空中预警机,投资少,见效快,研制改装周期短,紧急情况下短期内便可投入实战使用。预警直升机借助舰载,能够弥补其航程有限的不足,可扩大预警活动范围。以英国“卓越”号航空母舰为例,9架“海王”预警直升机可为整个海上编队提供早期空中预警,预警覆盖半径可达685公里以上。而且,舰载预警直升机比固定翼预警机机动性更好、使用范围更广,一些由巡洋舰,甚至驱逐舰组成的小型海上编队均可配备使用,这是固定翼预警机无能为力的。

美国很早就认识到预警直升机在海战中的作用,早在20世纪50年代就研究用直升机搭载预警雷达供海军舰队使用,但由于当时直升机性能差和预警雷达重量重,整个预警直升机系统达不到预期的要求,所以又转而集中力量研制固定翼预警机。1982年,为满足马岛战争的急需,英国突击研制了“海王”预警直升机,目前,正在对这种老式预警直升机进行改进,以更新预警设备,延长服役时间。另一方面,他们也着手研制EH101“灰背隼”直升机预警型,以取代“海王”预警直升机。前苏联吸取了英国在马岛战争中的教训和英国改装“海王”预警直升机的成功经验,于1987年研制成功了卡-31预警直升机,并出口到印度。美国虽有性能优良的固定翼预警机,但这种预警机只能提供大范围战略预警,而缺少小范围战术预警能力,为此就V-22“鱼鹰”倾转旋翼机装备“埃里眼”预警雷达方案进行研究,以弥补这方面的不足。

20世纪50年代末,美国海军陆战队用2架HR2S-1运输直升机安装上AN / APS-20E预警雷达,改装成了HR2S-1W预警直升机。

HR2S-1是美国西科斯基公司于50年代研制的单旋翼双发运输直升机,原型机于1953年12月首次飞行。它采用单旋翼带尾桨布局,旋翼5片桨叶,尾桨4片桨叶,均为全金属结构,其旋翼可以折叠。动力装置为两台普拉特·惠特尼公司的R-2800活塞式发动机,安装在机身两侧的短舱内,5分钟功率为2100马力,额定功率为1900马力。该机主要技术数据:旋翼直径21.95米,尾桨直径4.57米,机长25.25米,机高6.71米;最大起飞总重14061公斤;最大速度(海平面)196公里 / 小时,巡航速度185公里 / 小时,最大爬升率(海平面)7.1米 / 秒,实用升限2440米,活动半径167公里。

AN / APS-20E是美国早期的机载预警雷达,雷达信息可通过数据链传到指挥中心,也可以与无线电信标配套工作。整个雷达系统包括天线、发射机、接收机、电子控制放大器、方位距离显示器、雷达控制盒和两个陀螺仪。天线呈抛物面型。接收机有两个宽带,一般状态使用2兆赫,运动目标指示器使用1.4兆赫。它的快时间常数电路、灵敏度时间控制电路和瞬时动作自动增益控制电路,能提高雷达的抗干扰能力。显示器为180毫米平面位置显示器。

AN / APS-20E雷达工作频率,2880±30兆赫;扫描范围,方位360度、俯仰±15度;扫描速率,2转 / 分、4转 / 分、6转 / 分、7～15转 / 分;探测距离,战斗机120公里、中型轰炸机160公里、2000吨级驱逐舰370公里。 AN / APS-20E雷达天线装在HR2S-1W直升机机头下的大型天线罩内。由于HR2S-1W预警直升机机体振动过大降低了雷达性能,达不到预期的要求,所以没有转入批量生产。

为与阿根廷争夺马尔维纳斯群岛,1982年4月初,英国派出一支特遣舰队向南大西洋进发。舰队由携带垂直 / 短距起落“鹞”式战斗机与直升机的航母“赫尔墨斯”号和“无敌”号,以及导弹驱逐舰、护卫舰和运输舰组成,并有潜艇群一同前往助战。

这一远征舰队没有装备预警机,因为英国海军的老式舰载预警机“塘鹅”已在1978年与最后一艘老式航母一起退役,没有新的舰载预警机替代。空军的陆基预警机只剩下5架老旧的“沙克尔顿”,也不能用于远征。新的“猎迷”预警机还在研制之中。因此,舰队防空只能用导弹驱逐舰和护卫舰作为警戒舰。5月2日,英国的核潜艇击沉了阿根廷的巡洋舰“贝尔格诺将军”号,为了报复,阿根廷决定用空军袭击英国舰队。5月4日,阿根廷一架P2V巡逻机用对海监视雷达发现了在马岛东南约130公里处的英国导弹驱逐舰“谢菲尔德”号,该舰排水量为4100吨,阿军司令部立即派出装备有AM-39“飞鱼”导弹的两架“超军旗”战斗机前去攻击。两架飞机超低空掠海出航,在离英军舰约46公里处跃升到150米高度,并打开机上的多功能雷达,在雷达截获英舰后,在约30秒钟内将其精确位置存入了“飞鱼”导弹的导引头计算机程序中,接着又降回到掠海高度飞行。大约在距该舰42.5公里处,两机发射了导弹,然后掉转机头飞回基地。

“谢菲尔德”号的舰上防空监视雷达是特高频波段的,始终未能探测到掠海飞来的“超军旗”战斗机。但是,在“超军旗”战斗机跃升到150米高度并打开雷达的短时间内,海上另一艘英舰接收到了这一雷达信号,并将其转发给了“谢菲尔德”号,但后者并没有判定是来自阿“超军旗”飞机的信号,未立即采取防御措施。“飞鱼”导弹按惯导程序掠海飞行,到距离目标9公里处,才启动末制导雷达。这时离命中英舰还有30秒时间,而英舰上的电子侦察系统也没有及时告警,直到命中前4秒钟才被舰员目视发现,再防御为时已晚,于是导弹命中了这艘价值2亿美元的军舰中部,引起大火,致使全舰失去战斗力,并最终沉没于大海。

在这次战斗中，没有预警机，舰队不能及时发现低空敌机活动，是英海军遭受重大损失的主要原因。为此，英国防部立即寻求紧急补救措施，１９８２年５月５日，即“谢菲尔德”号被击沉的第二天，英国韦斯特兰公司和索恩ＥＭＩ公司开始实施低空监视任务紧急计划，决定将两架“海王”直升机进行改装，以携带索恩ＥＭＩ公司的水平搜索海上监视“搜水”雷达，作为空中预警直升机。他们仅用了不足３个月的时间就完成了平时需要两年才能完成的改装工作，７月２３日该机首次试飞，８月２日投入使用，之后又改装了８架，这１０架预警直升机被命名为“海王”ＡＥＷ Ｍｋ２。

“海王”ＡＥＷ Ｍｋ２直升机为单旋翼带尾桨构型，采用后三点式固定起落架。２台涡轴发动机安装在机身顶部。尾桨位于机体左侧，水平尾翼固定在尾斜梁右侧。半硬壳结构机身下部呈船形，结构密封并经防腐处理，以适应水面起降，机身两侧另有两只稳定浮筒。该机与ＨＡＳ Ｍｋ２原型机基本相同，旋翼采用５片复合材料桨叶，为适应舰载环境，可自动折叠和伸展，尾斜梁也能折叠。

“海王”预警直升机除了在机身右侧装有直径１．８米由凯芙拉材料制成的雷达天线整流罩外，仍保留了“海王”直升机原来的外形，直升机的操纵性与“海王”反潜型相似，飞行速度能达到２２２公里/小时。