国外预警机研究报告：发展历程、装备地图、雷达设计及未来发展

本文转载自学术plus（ID：caeit-e），来源：《武器与装备研究选编》国际防务科技丛书，编译：中国电子科学研究院管理研究中心

（一）

国外预警机发展历程

与

世界预警机装备地图

引 言

预警机是集合情报探测、指挥控制于一体的大型综合电子信息作战装备，是信息化条件下联合作战必不可少的核心装备之一，被称为“力量倍增器”。中东战争和海湾战争中空战经验表明，预警机对作战飞机的价值实际上已经远远超过“倍增”的标准。

随着技术的进步与作战理念的变革，预警机的作战对象发生很大变化，各种隐身型、高速/超高速巡航导弹、空空导弹、弹道导弹等成为新的巨大威胁，战场电磁环境也日益复杂，电子进攻与联合作战目标数量日益增多，大规模战斗行动、攻击、防御、封锁、威慑、反恐、维和、打击走私等都可能成为预警机面临的任务。因此，预警机不仅继续处于整个战场“侦察-控制-打击-评估”打击链各个环节的最前沿，为后续环节提供信息，其作战功能不断扩张，已经远远不只是传感器，而是更多地执行指挥控制、战场管理功能，从而使得预警机成为战场空中枢纽。

此外，随着探测技术与战场网络化的发展，预警机性能有了大幅提高，开始出现网络化、一体化、轻型化、多元化技术特征，预警机装备的代级划分标准逐渐清晰，推动着预警机装备的跨越式发展。

本报告首先简要阐述世界主流预警机的发展历程及现役预警机装备的发展现状，跟踪各国在研的预警机项目进展动态。在此基础上，对美国最新型E-2D航母载预警机的作战性能、系统组成、关键技术、及其在网络化协同作战体系中的作用与典型协同作战样式进行详细分析。最后，对预警机的未来作战功能定位、技术特征等进行预测分析。

世界预警机 · 发展历程

自1945年世界第一种预警TBM-3W服役以来，预警机已经走过了近70年发展历程。根据我国预警机雷达事业的奠基人、中国工程院王小谟院士的划分，预警机的发展经历了三代：

• 第一代：20世纪40年代中期至60年代末期，其功能特征只是雷达升空，仅具备初步的陆上下视能力，其技术特征以普通脉冲体制为主，如美国E-1B舰载预警机和WV-2岸基预警机。

  
  

• 第二代：20世纪70年代至90年代，此时的预警机已经从简单的空中预警演变成“机载预警与控制系统（AWACS）”，功能上已由“情报探测”转向“情报探测和指挥控制”，其典型特性是集合了预警探测、指挥控制、电子侦察、通信中继等多种作战能力于一体，其技术特征为探测手段比较完善，既有有源手段，也有无源手段，还能识别部分情报的敌我属性，相控阵技术开始在预警机上得到应用。此外，通信从语音向数据链转换，普遍装备了数据链。典型装备有美国E-2C和E-3、俄罗斯A-50、以色列“费尔康”、瑞典“爱立眼”等。

  
  

• 自21世纪开始发展的第三代，具备了新的三高功能（高探测能力、高识别能力和高信息交换能力）的同时，具备了“网络化、多元化、一体化和轻型化”的技术特征，开始构建基于预警机的信息化作战体系。

预警机的主要技术特征比较

目前，第三代预警机正在发展之中，世界范围内并没有出现真正意义上的第三代预警机，但一些新型预警机开始部分具备第三代预警机的若干特征，如雷达作用距离大幅增加、采用新型数据链、载机以中小平台为主，其代表机型有两种，一种是以色列“海雕”共形机载预警与控制（CAEW）预警机、一种是美国E-2D舰载预警机。

世界预警机 · 装备地图

截至2015年，拥有预警机的国家和地区达到23个（不含中国大陆），现役固定翼预警机与预警直升机装备的数量已达到260架（不含中国大陆）。

在我国周边区域，特别是亚洲东部和南部，预警机装备数量不断增加，包括中国台湾的6架E-2K，俄罗斯的26架A-50U和2架卡-31预警直升机，韩国4架E-737“和平之眼”预警机，新加坡4架“海雕”。泰国在2007年采购了2架萨伯-340“爱立眼”平衡木预警机，而巴基斯坦则采购了4架萨伯-2000型预警机。印度自2008年购买3架伊尔-76“费尔康”大型预警机后，又采购了3架巴西的EMB-145小型客机，并集成本国研发的“平衡木”型预警机，并宣称今后再增加10架预警机。

日本共装备4架E-786和13架E-2C预警机。2014年11月，日本防卫省决定选择诺斯鲁普·格鲁曼公司的E-2D“先进鹰眼”预警机作为替代现役E-2C的下一代预警机，共采购4架，计划部署冲绳那霸基地。此外，日本还计划基于P-1反潜巡逻机开发P-1AEW国产型预警机。

 全球现役预警机/预警直升机装备分布图

（二）

世界现役预警机装备发展现状

之

美国E-3系列“望楼”预警机

美国空军现役预警机为波音公司E-3“望楼”系列预警机。上世纪70年代，波音公司将西屋公司研制的APY-1雷达安装在波音707-320B飞机上，定名为E-3A预警机。此后，E-3预警机先后发展了六种型号：E-3A、E-3B、E-3C、E-3D、E-3F、E-3G。

E-3预警机装备表

E-3预警机最初的预警雷达是诺斯洛普·格鲁曼公司研制的APY-1雷达。该雷达为S波段脉冲多普勒雷达，可以根据不同的作战条件将360度方位圆分成32个扇形区，分别在每个扇形区选择恰当的工作方式组合，排出雷达扫描工作程序，以适应下视、超地平线目标搜索和干扰方位测定等不同作战任务的需要。雷达具有主瓣窄、副瓣低、跳频、多脉冲重复频率和动目标显示等技术特点，能够有效地对抗电子干扰。与具有下视功能的火控雷达不同，APY-1可以在360度范围内探测远程快、慢两种目标。在探测慢速低空目标是，雷达可以有效地消除地面杂波，对低空飞行目标进行连续的监视。APY-1具有良好的陆上空中目标监视能力，但美中不足在于其缺乏海上目标监视能力。后来经过多番改进，E-3预警机的监视雷达变为现在同时具有陆上空中目标和海上目标监视能力的APY-2雷达。

• APY-2雷达由12个部件组成，重量为3629kg。

  
  

• 直径9.14m的天线罩安装在飞机背部，雷达设备安装在飞机主舱和主舱后部地板下面的设备舱内。

  
  

• 7.32m×1.52m的平板隙缝阵列天线安装在旋转天线罩内，雷达天线罩是椭圆形截面，直径9.14m，厚1.83m，在机身上方3.35m。

  
  

• 中央段为铝蒙皮加强肋结构，下方通过转台结构和两根支柱固定在后机身上，雷达发射天线阵列和敌我识别/二次监视雷达天线背对背安装，随整个天线装置旋转。

  
  

• 雷达工作时，旋转天线罩由液压驱动，每分钟6转。雷达不工作时，每分钟1/4转。

 APY-2的天线阵面

APY-2与APY-1雷达探测能力基本相似，主要区别在于前者增强了对海探测模式，并具有对隐身目标的探测能力。APY-2雷达的工作频段为S波段(3.2～3.4GHz），脉冲重复频率为30k～100kHz，脉冲宽度为1us，天线采用波导裂缝平面阵列(7.3m×1.5m），信号处理包括大动态A/D变换、主杂波对消、快速傅立叶分析(FFT）和恒虚警处理(CFAR），抗干扰措施主要包括超低副瓣天线、频率转换、多种脉冲重复频率和无源探测。

其工作方式有下面6种模式：(1）脉冲多普勒非仰角扫描(PDNES）模式；(2）脉冲多普勒仰角扫描(PDES）模式；(3）超视距(BTH）模式；(4）无源模式；(5）海上模式；(6）备用模式。

在大多数情况下，脉冲多普勒非仰角扫描模式/海上模式和脉冲多普勒仰角扫描模式/超视距模式的交替使用提供了必需的探测性能，而且该雷达可以将方位扫描的监视范围分成32个子扇区，每个扇区可以设置各自的工作模式。工作模式的选定可以按照扫描指令进行，或对感兴趣的特殊覆盖区域重新安排工作模式，或根据情况和地形变化改变模式，使APY-2具有更好的灵活性。

该雷达可同时处理600个目标，引导100架已方或友方战机空中作战。在9 600m高度时的探测距离分别为667km (大型高空目标）、445km(中型目标）、324km(小型低空目标）。

除美国外，北约组织的E-3的主要客户，共花费20亿美元订购了18架，构成北约的防空预警系统。由于飞行密度要比美国预想的要高，因此北约订购的E-3加强了信号处理能力，并加装了抗干扰通信设备。沙特阿拉伯、英国和法国也都订购数量不等的E-3预警控制与指挥飞机。

日本的E-767大型预警机

日本的E-767预警机实际上是美国波音公司为日本空中自卫队生产的E-3，只不过载机由原先的波音707-320B换成了波音-767。

• 1991年，日本编制预算采购4架E-3J预警机（E-3A的日本型），但E-3的载机平台波音-707已停产，波音公司提出基于波音-767-200ER机体，改装E-3A雷达等电子设备，即E-767大型预警指挥控制飞机（AWACS）方案。

  
  

• 1998年，首批2架部署在日本中部的滨松空军基地，负责保护首都东京、大阪等重要城市。

  
  

• 1999年1月，后一批2架E-767部署在北海道千岁空军基地。

  
  

• 2005年，撤销北海道基地，两个飞行中队合并为第601航空警戒控制中队。

  
  

• 2014年，该中队更名为航空警戒群第602飞行中队。

2014年10月，日本与波音公司签订合同，旨在升级E-767空中预警和控制系统（AWACS）能力，其中包括任务控制系统、电子支援设备、空中交通告警和防撞系统、UPX-40下一代敌我识别系统、KIV-77加密计算机、自动识别系统及数据链等。升级后，日本预警机机队可与美空军预警机机队的基线相兼容，从而实现更好的互操作能力。2015年年底前，E-767的机载任务计算机要进行一次彻底更新。

（三）

世界现役预警机装备发展现状

之

美国E-2C，E-2D舰载预警机

美国E-2C舰载预警机

20年代60年代，美军预警机步入了第二代，代表作就是E-2“鹰眼”系列舰载固定翼预警机。它是使用国家和地区最多的预警机，包括日本、埃及、新加坡、以色列、法国和中国台湾。目前在海军服役的主要是E-2C GroupⅡ和“鹰眼2000”。

E-2系列预警机的雷达配置经过了很多次的改动。

• E-2A预警机装载的是APS-96雷达，1964年正式交付海军使用。

  
  

• 到了1969年，雷达又换装为APS-111，E-2A也改成了E-2B。

  
  

• 1971年，装配APS-120预警雷达的E-2C预警机首次试航。

  
  

• 1977年，美海军开始了APS-120向APS-125雷达的升级计划，定名为E-2C Group0。APS-125雷达具有虚警控制和降低杂波噪声等特点，并使雷达具有对地面进行自动跟踪的能力。

• 1983年，APS-138雷达开始取代APS-125，主要改进在滤波器、旁瓣对消电路和信号处理等方面，改善了雷达探测低反射截面目标的能力，如巡航导弹和反舰导弹。装配APS-138/139雷达的E-2C被称为Group I型。

• 从1991年起，E-2C的改型E-2C GroupⅡ换装了APS-145雷达，采用相干脉冲多普勒体制，工作频率400～440MHz。该雷达能够自动探测水上和陆上目标，具有对地杂波、虚警率及其探测距离定址的能力。由于采用了雷达天线罩旋转速率降低1转/分钟(由6转/分钟到5转/分钟）和较低的脉冲重复频率(PRF），APS-145雷达的作用距离比APS-138雷达大40％，搜索范围扩展了60%，跟踪目标能力提高了4倍，显示目标数增加了9.6倍。该雷达对飞机目标的探测距离为556km以上。雷达的扫描空域达2500万立方公里，相当于半径570km、高度24.4km的圆柱形体积。每架E-2C飞机能同时对300~600个海上/陆上目标进行跟踪，引导100批空中目标。APS-145雷达的陆上预警探测性能已达到美国空军E-3 AWACS的水平。

“鹰眼2000”是在E-2C Group II基础上的最新改进型，是目前美国海军航空母舰上配备的最先进的全天候舰载战术预警和控制系统飞机。

• 该预警机仍装备APS-145雷达，不过增加了“协同作战能力”(CEC）系统。

  
  

• 它的先进性在于提供超视距通信，提高战区导弹防御能力，形成较清晰的战区综合作战图，在整合美军未来信息系统，即网络中心战方面将发挥重要的作用。

  
  

• 因为它能够使水面舰只、空中飞机利用携带的信息系统共享信息数据。在水面舰船和飞机上的传感器相互传送信息的同时，协同作战能力系统能够综合上述信息，为网内每个成员提供一个无缝的空中战术态势图像，使整个海军战斗群的每艘舰只都能够实时看到潜在的威胁目标。

  
  

• “鹰眼2000”至今已生产15架，其中1架售给法国海军，2架售给中国台湾(没有CEC功能）。美海军计划将其余的E-2C都改型为“鹰眼2000”。

E-2系列预警机雷达发展沿革

E-2C是世界上唯一一种能够从航空母舰甲板上起降的现役固定翼舰载预警机，经过多次改型，共生产了200多架。由于价格适中，性价比高，成为了世界上使用国家和地区最多的预警机型号，使用国家包括法国、日本、新加坡、以色列和中国台湾等。

E-2C预警机的服役情况

美国E-2D舰载预警机

E-2D是美国海军最新型舰载预警机，2015年正式服役，首批5架将装备CVN-71罗斯福号航母，以取代现役E-2C预警机，后者从2017年开始陆续退役，2025年全部退役。

由于E-2D预警机本身就是作为美海军作战网络的一部分而发展的，在研制之初就装备了E-2C一样的通信系统和数据链，如Link11、Link16等，但以协同作战能力（CEC）为代表的新型通信/数据链系统使其具有第三代预警机的网络功能，可集成、协同和分享全舰队内部各作战单元不同传感器的信息。

2000年1月，美国海军正式提出先进鹰眼(AHE）预警机的发展计划，包括按照“雷达现代化项目”换装新式雷达和新的任务计算机，加装远程红外搜索和跟踪传感器、具备作战系统管理功能的通信系统、改进型电子支援措施系统等。

尽管E-2D预警机外形与以往的“鹰眼”预警机相似，但实质上它却进行了很大的改进，可以说是一种全新的“鹰眼”预警机。2005年3月14日，美国海军正式宣布，配备“先进鹰眼”雷达的新式预警机，已获得正式编号E-2D。

与E-2C一样，E-2D 将作为海军主要的机载预警和指挥控制力量。它将提供敌方船只、飞机和巡航导弹的预警，以及区域监视、通信中继、搜救协同和航空管制。

• E-2C主要工作在海上， 而E-2D还可完成海滨和陆地上空的任务，包括能够对美国陆军和海军陆战队的陆上目标优化和打击控制做出迅速反应。

• 除预警指挥功能外，E-2D还具有作战空间管理、导弹防御和多传感器数据融合等新能力。

• E-2D预警机扩展防空任务的一个关键是协同作战能力，通过数据链将来自各种平台的雷达跟踪测量数据融合为一幅高质量、实时合成的跟踪图像，实时地参与到军舰和飞机的信息网络中。例如，E-2D接收到舰载系统发送的初始通信数据后，机上的CEC系统检验这些数据，识别飞机同时跟踪同一目标，增加其自己监测的相关雷达数据后，再次将所有的信息发送回到军舰。这一过程允许网络内的所有作战平台在其传感器的监视容量内同时看到完整的空中图像，并能协同应对各种威胁。

2015年，E-2D正式实现初始作战能力，首批5架E-2D部署到CVN-71罗斯福号航母，最终装备数量将达到75架。

（四）

世界现役预警机装备发展现状

之

俄罗斯A-50系列预警机

澳大利亚/土耳其/韩国E-7A预警机

俄罗斯A-50系列预警机

俄罗斯的预警机装备研制始于上世纪五十年代，曾在图-4、图-126、图-114等多型飞机上尝试安装空中预警与指挥系统，最终基于图-126轰炸机机体改造的第一代图-126预警机在1965年服役，而第二代A-50大型预警机1978年12月19日首飞，1985年开始正式装备部队，与第三代超音速战斗机“米格-29”、“苏-27”等共同构成20世纪90年代的苏联空中防空体系。A-50共发展出五种型号：A-50、A-50E、A-50I、A-50M和A-50U。

苏联解体后直到2000年代之前，俄罗斯未进行新型空中预警系统的研发工作。安东诺夫设计局和“织女星-M”科学生产联合体的研制安-71预警机（采用“量子”无线电技术综合系统）的联合计划由于缺少拨款早在1990年代就被冻结。

• 随着新式威胁的不断出现，俄罗斯在2008年改进研制A-50U，实现了自动化指令传输，增强了对低空、低速和隐身目标的探测能力，但其设计理念已落后，综合作战效能难有根本性改变。

  
  

• 为此，俄罗斯迫切需要新一代预警机，对付战术弹道导弹、巡航导弹、无人机、隐身飞机等目标。2009年俄罗斯完成了第一架A-50U深度改进型的试验。2012年初该机正式列装。从那时起该型预警机的改进工作一直在平稳进行，每年1架。俄空军一共装备26架A-50，均部署在伊万诺沃第2457空军基地。

A-50U为A-50的深度改进型，装备了新型雷达系统“熊蜂-M”，主要加强了情报处理，目标识别，无线电通信(包括卫星通信）及精确导航等功能，探测目标距离和跟踪目标数量均有所增加，提升了预警能力和抗干扰能力。

A-50U具备俯视功能，可在杂波背景中探测到远距离飞行的轰炸机及巡航导弹等目标。它可对敌方的电子对抗武器进行确定与跟踪，原来存在的强烈噪音和超高频辐射问题也有所克服。

A-50U装备了“雄蜂-M”脉冲多普勒雷达系统，是在“平顶柱”（Flat Jack）预警雷达基础上研制而成，工作在2.3~2.4GHz，可以在自由空间和地球背景下发现和跟踪空中目标。该雷达与E-3的APY-1有许多相似之处，方位覆盖360°，对空中战斗机的探测距离为230km，而当雷达担负舰船探测任务时，探测距离将提高到400km，可同时跟踪50个目标，并同时处理10批交战目标。虽然A-50的预警预警雷达在目标的探测距离上逊色于美国的E-3，不过在识别低空目标、分析地面目标方面均优于E-3。

澳大利亚/土耳其/韩国E-7A预警机

• 2000年12月，澳大利亚空军出于自身战略意义的考虑，向波音公司订购了6架E-737预警与控制飞机，并命名为E-7A“楔尾”（Wedgetail）预警机。按照最初的合同计划，该型预警机将在2006年正式交付，但是由于集成问题的不断出现，项目一拖再拖。首批的2架“楔尾”预警机在2010年初交付。

• 2002年，波音公司又获得了土耳其空军的4架E-7A预警机合同。土耳其认为它是满足其国家机载预警控制要求的最佳预警机，并将其命名为“和平鹰”（Peace Eagle）。

• 2006年11月，波音公司在战胜了以色列Elta公司的G550型预警机方案后，成功地拿下了韩国E-X早期预警机计划中的4架波音-737订单。2014年10月，所有 4 架飞机均已交付韩国空军。

E-7A预警机上是美国有史以来研制的第一部装备相控阵雷达的预警机，采用的雷达系统为诺斯罗普·格鲁曼公司研制的L波段多功能电扫相控阵预警雷达（MESA）。

• 雷达的阵列部件安装在后机身上面的长9.8m、高2.1~2.7m、具有“顶帽”的雷达天线罩中，与E-2或E-3飞机机背上的圆盘形雷达相比，其空气阻力与对飞机性能的影响均较低。

  
  

• 该雷达探测距离远，精确度高，能够在10s内实现360度方位覆盖，全天候海上或空中探测距离超过360km，可同时跟踪3 000个目标，并且能够同时跟踪海上目标和空中目标。

  
  

• 该系统具有可变的跟踪更新率和专门的跟踪模式，因此操作员在跟踪敌我双方的飞机时，还可以同时扫描作战区域。

雷达天线分成3个阵列，其中两个为背板阵列，另一个为平板阵列，前者负责扫描机身两侧，而后者负责机头和机尾的扫描。由于采用相控阵体制，其侧视能力要比机械扫描天线强10倍以上，更为重要的是该型雷达采用LPI理念设计，所以不容易被反辐射导弹发现。在对付具有较好隐身效果的巡航导弹时，雷达可以改变主瓣的方向并加大功率，短时间内就能完成对可以目标的探测。

该机在2014年10月，在打击伊斯兰国（ISIS）叛乱组织的OKRA军事行动中，澳大利亚首次在实战中使用E-7A预警机。2015年，澳大利亚空军E-7A预警机实现完全作战能力。

（五）

世界现役预警机装备发展现状

之

以色列“费尔康”系列预警机

与G550“湾流”预警机

以色列“费尔康”系列预警机

以色列“费尔康”是世界上第一架使用有源相控阵雷达的预警机，采用了埃尔塔电子系统公司研制的EL/M-2075“费尔康”预警雷达。天线阵安装在机身外侧面，由于雷达天线采用了共形设计，因此载机可以选用不同的大型飞机，如波音-707、波音-767、C-130、伊尔-76等。

EL/M-2075“费尔康”固态相控阵预警雷达工作在L波段，有利于探测隐形目标（如隐形巡航导弹、直升机、小型舰船和现代战斗机等），适应于在恶劣的气象条件下工作。

• 3部相控阵天线采用共形设计，分别安装在飞机的机头和前机身的两侧。机头处为一个直径2.9m的圆形阵列，而机身两侧的阵列则为10m×2m的长方形阵列。这三个阵面在方位上可以覆盖260度，在机尾有100度的盲区，在仰角上不能测量。每侧安装的天线阵列有数百个元件组成，这些元件由安装在座舱后方支架上的独立液冷发射／接收组件驱动。

• 三个天线阵列配置可以提供280度的方位覆盖范围，如果在平台的后部加装1个(或多个）相控阵天线阵列，就可以进行完整的360度覆盖。每个天线装置对给定的方位扇区进行扫描，方位和仰角均采用电子扫描。

  
  

• 雷达模式包括：高脉冲重复频率(PRF）搜索和全跟踪、边跟踪边扫描、用于悬停和低速直升机(利用转动叶片回波）的慢速扫描探测模式以及低脉冲重复频率舰船探测模式。这些模式可以交替使用，以便在任何扫描扇区提供多模式工作。它可以在探测和跟踪干扰发射机的无源模式下工作。可以在2～4秒钟内获得跟踪显示信息，在选择的扇区内停顿时间超长可以延长雷达的探测距离。

探测距离将随目标的类型和雷达工作的模式而变化。当预警机在9.1km高度飞行时，对战斗机的探测距离为370km，对直升机为180km，可同时跟踪100个目标。该雷达同时安装有单脉冲敌我识别系统，其天线安装在雷达主天线之中。在“费尔康”特定的用途范围内，EL/M-2075雷达配备有指挥及控制设备和电子及通信情报分系统。

以色列G550“湾流”预警机

原先的“费尔康”预警机采用的是波音-707机体，不过由于波音公司的停产，以色列在2006年将预警雷达搬到了改进型的“湾流G550”客机上。新式的预警机称为G550 CAEW预警机，以色列军方称其为“海雕”（Eitam）。

新版“费尔康”预警雷达EL/M-2085同样采用共形设计，空间紧凑。其基本设计以及雷达等的配备方法与在波音707上改装的E-3预警机几乎一样。

• 雷达共有四部有源相控阵天线，机身两侧各一部，机首和机尾各一部，覆盖范围达到360度。

  
  

• 雷达采用了两个工作频段：两侧天线为L波段，提供远程探测；机首和机尾的天线较小，为S波段，可提供高精度的他侧。据称该雷达具有灵活的时间-空间能量管理 、可选择的监视扇区、完善的高价值目标跟踪模式(实现高扫描速率和波束/目标最佳化）、目标确认模式、2～4秒航迹初始化、可扩大的探测范围以及高水平的故障冗余能力。

  
  

• 另外，该雷达还采用了“检测前跟踪”（TBD）技术，在不使用大天线或高功率电平的前提下，改善对小目标的检测，降低虚警率。该技术可帮助有源相控阵雷达检测和跟踪低RCS的目标，一旦TBD显示了疑似目标的位置，有源相控阵可集中更多的功率来探测该区域，提高了检测小型目标和隐身目标的能力。

与上世纪90年代的早期EL/M-2075“费尔康”预警雷达相比，EL/M-2085的处理系统反应更快。

• 据称，新型雷达由于采用大规模集成电路，系统的重量只有原来的1/4，而通用数据的处理速度是原来的200倍，雷达信号的处理速度则是原来的3000倍。

  
  

• 雷达可以以2-3秒的时间间隔进行扫描，发现目标后可以由发射单元迅速发出波束锁定，然后呼叫己方战机前去拦截。新系统可以在少于1秒的时间内，通过三维立体地图精确锁定目标位置，然后通过数据链及时传递到中央指挥中心，地面的防空导弹在几秒钟内就能做好发射准备。

  
  

• 至于新型预警机最多能指挥多少架飞机，目前尚无资料，不过10年前的早期的“费尔康”系统能够跟踪100架战机，并同时指挥12架战机进行拦截作战，就G550装备的高性能系统而言，其能够跟踪和处理的飞机应该远远大于这一数据。总之，G550“金雕”完全具备提供敌方领土上空的空中态势画面、指挥控制以及应对空中威胁的早期预警能力。

2007年4月，新加坡国防部宣布订购4架G550预警机，用于取代现役的E-2C预警机，2012年正式服役。

（六）

世界现役预警机装备发展现状

之

瑞典“爱立眼”系列预警机

英国“海王”预警直升机

瑞典“爱立眼”系列预警机

瑞典的S100B“白眼巨人”预警机是萨伯公司为瑞典空军研制的预警机，机体采用的是萨伯-340支线运输机。

• 该预警机的机载预警雷达为“爱立眼”（ERIEYE）相控阵雷达（代号PS-890），雷达系统工作在S波段，采用了2部大口径的“平衡木”相控阵天线背靠背安置，尺寸为8m（长）´0.6m（高）。每个阵面有178（水平向）´12（垂直向）个天线振子，两阵之间安装有200个收/发组件，每个组件均为固体器件，可向任一天线阵面馈电。每一收/发组件均与8个天线振子连接，其平均发射功率为15W，每一阵面的总平均发射功率均为3kW。

  
  

• 组件内部安装有电子开关，均受控于两阵面天线。天线安装在一个9.7m（长）´0.8m（高）的天线罩内。天线罩前端有一个冷却系统的冲压空气入口。在任何时候均能确保有一部天线工作。由于电扫速率几乎没有限制且可瞬息万变，波束可从一个目标很容易跳到另一个目标上，且在目标上可驻留足够长的时间和在两次驻留之间快速搜索。

  
  

• 该雷达可频率捷变，并在高、中脉冲重复频率工作方式中采用完全的多普勒处理。天线方向图和雷达参数（信号波形、脉压比、数据更新率和发射功率等）均可灵活控制，以适应任务需要。例如，通过采用40s的数据更新率（一般机扫雷达的数据更新率为10s）和减少扫描范围，就能得到较远的作用距离。

当预警机飞行高度为7km时，该雷达可以探测机身两侧400km远的大型飞机、350km的战斗机和150km远的巡航导弹，可同时跟踪300个低空或海上目标。

由于萨伯-340机体的局限性，萨伯公司换用了萨伯-2000支线客机，同样装备ERIEYE预警雷达，变成了萨伯-2000预警机。2006年，萨伯公司在巴基斯坦的预警机竞标方案甩开E-2C、EMB-145，成功得到巴基斯坦的一笔价值约12亿美元合同，巴基斯坦订购5架萨伯-2000型空中预警机，从而成为该型预警机的首家订户。2008年3月27日，巴方订购的首架萨伯-2000在瑞典的Link ping制造厂公开露面。

与S100B相比，巴基斯坦购买的“爱立眼”预警雷达为改进型号，虽然也是工作在S波段，但对空中目标的最大搜索距离达600km，能同时跟踪300个目标。在6 000m高空作业时，对大型空中目标的有效作用距离为450km，对雷达反射截面积不足1m2的低空小型目标的探测距离为320km。而且，萨伯-2000的预警雷达不再像S100B那样受到探测方位的限制，飞机需要按八字形飞行来弥补，雷达的探测方位比萨伯-340宽许多。但它在垂直于机身方向的搜索角度仅为单侧120度，在机鼻和机尾处还有60度的盲区。

巴方订购的“萨伯-2000”首次亮相

希腊、巴西和墨西哥使用的EMB-145/R-99预警机也是采用的PS-890“爱立眼”预警雷达，只不过载机平台变成了巴西航空工业公司的ERJ-145支线客机。在亚洲，泰国于2007年10月购买2架S100B预警机，其中第一架大约在2011年前后交付使用，第二架大约2015年左右部署。

英国“海王”预警直升机

“海王”预警直升机是英国在20世纪80年代研制的舰载预警直升机，首批于1985年交付使用，称为“海王”AEW Mk2，前后共交付13架。20世纪90年代陆续对“海王”AEW Mk2进行系统升级，升级后称为“海王”AEW Mk7。

“海王”预警直升机装备的是“搜水”系列X编队机载载预警和监视雷达。“海王”AEW Mk2预警直升机采用的是“搜水”-1预警雷达，而“海王”AEW Mk7预警直升机采用的是“搜水”-2000预警雷达。

与“搜水”-1雷达相比，“搜水”-2000脉冲多普勒预警雷达采用频率捷变技术，提高了探测杂波中的低空目标的性能，扩大了探测距离，作用距离提高到225km（工作高度3480m），增加了可靠性，减少了重量、体积和成本。

（七）

世界现役预警机装备发展现状

之

俄罗斯卡-31预警直升机

意大利EH-101“灰背隼”预警直升机

俄罗斯卡-31预警直升机

卡-31预警机是前苏联时期研制的舰载预警直升机，1985年开始研制，1987年首飞，1992年在“库兹涅佐夫”号航母上进行飞行试验。目前俄罗斯共2架在役，印度海军则在1999年、2004年共采购14架。

• 卡-31预警直升机的机腹旋转基座上安装了一部E-801M“眼睛”机载脉冲多普勒预警雷达，该雷达工作于L波段，天线呈平板型，尺寸为6m´1m，布置于机腹，起降时雷达天线紧贴机腹平放，工作时翻转90°呈垂直状态，每分钟旋转6转。

  
  

• 在方位上为机械扫描，俯仰上采用电扫描，最适宜在严重地面和海杂波环境下对低飞空中目标进行探测，可提供空对空、空对地以及组合工作方式。

• 当采用组合工作方式时，该系统的前5次方位扫描主要是对海面目标进行观察，而第6次扫描则负责空对空监视。对s=1.8m2的空中目标，雷达可探测距离为110km～115km，可探测多达200个护卫舰级目标，跟踪多达40个空中和海面目标。

意大利EH-101“灰背隼”预警直升机

意大利海军装备的EH-101型“灰背隼”舰载预警直升机是本世纪最新进入部队服役的机型（2003年服役）。该机是在EH-101多用途直升机平台上加装脉冲多普勒预警雷达发展而来，是目前各国海军装备的预警直升机中性能领先的机型。

“灰背隼”预警直升机配备了HEW-784相参脉冲多普勒雷达，工作于X波段（8~12.5GHz），天线直径3m，可实现360°机械扫描，由8个控制总线相连的LRU分机组成。其主要功能是探测跟踪多个低空目标和掠海飞行反舰导弹，其次是探测跟踪高空目标、多个海面目标与地面测绘。

（八）

现役预警机雷达设计

从预警机作战能力来看，现役的主力固定翼预警机装备对战斗机目标的典型探测距离在350km~500km左右，可实现空中预警、跟踪识别、己方战机引导等，具有一定的网络作战能力，但预警雷达普遍工作在S波段，对隐身目标和小目标的探测能力不足，且天线旋转方式易造成目标数据更新能力不足，而平衡木布局则导致全方位覆盖能力欠缺，需采用蛇形飞行路线弥补。

1．雷达工作频段

从固定翼预警机的工作频段上来看，现役的空军固定翼预警机绝大部分工作在L波段或S波段。早期的舰载预警机或者是第一代舰载预警机也是工作在L波段或S波段，但现役的舰载固定翼预警机则工作在UHF波段。这种频率选择是很有科学的。

• 与其他远程警戒雷达相比，预警机可接受的频率范围为400MHz(UHF）到4GHz(S波段）。更高的频率会因为大气，特别是雨雾天气，而造成衰减很大，不适合做远程预警探测。而更低的频率虽然能够获得很高的角分辨率，但同时也造成雷达天线尺寸过于庞大。舰载预警机雷达的工作频率选择主要从雷达的探测威力、探测精度和抗干扰等方面进行考虑。

• 由于舰载预警机的海上工作环境非常复杂，不仅要求在无地基雷达探测的辅助下独立完成全空域的预警探测任务，特别是针对小型反舰导弹和掠海飞行敌机的预警探测，因此舰载预警机雷达必须要有很强的抗海杂波功能。

• 其次，随着现代技术的发展，海上装备的小型化和隐身化已经成为一种流行趋势，如巡航导弹、反舰导弹等。在中小型舰船方面，瑞典刚刚服役的“维斯比”（VISBY）级轻型巡洋舰具有很强的隐身功能，美国的LCS“滨海战斗舰”也同样具有很小的RCS值。此外，JSF联合战斗机作为四代机中的典型代表，其隐身功能同样会让现在的预警探测设备无所适从。因此，舰载预警机同样要求具备探测小目标和隐身目标的能力。

同时，采用隐身技术或吸波涂层的隐身目标来说，其RCS的降低效果对于波长较长的低频雷达作用不大。因此，选择较低频率的舰载预警机雷达，可以获得较大的功率孔径积，从而获得很好的隐身对抗能力。如美国海军E-2C的APS-145雷达工作在UHF波段，对隐身目标的探测能力是空军E-3预警机S波段APY-2雷达的3~4倍。虽然采用UHF波段，对于舰载固定翼预警机的尺寸和重量提出了一定的挑战，但是现代雷达技术的进步，相扫工作模式带来的尺寸优势、先进的轻型高效发射机技术的引进，可以抵消低频雷达在尺寸和重量的劣势。

2．雷达工作体制

从固定翼预警机的雷达工作体制上来看，由于相控阵体制的优越性，各国空军现役的大型预警机基本上都采用相扫工作方式，如以色列的“费尔康”和G550，瑞典的“爱立眼”、美国“楔尾”。而俄罗斯的A-50U采用了脉冲多普勒体制，在目标同时跟踪数方面远远落后于其他预警机。

在舰载预警机方面，虽然现役的E-2C依旧采用机扫方式，但最新型的E-2D“先进鹰眼”则采用了机扫+相扫的结合方式。这种方式与E-2C单一的机扫工作方式相比，具有明显的优势，不仅可以进行360度的全空域扫描，又能采用凝视模式，对重点区域和重点目标进行重点跟踪观察。如果采用单一的电扫方式的话，那么电扫天线通常需要2个一组或3个一组搭配，每个扫描天线都有一个独立的最佳扫描区域，而这些区域的连接处通常就是探测的薄弱点。因此，这种机扫+相扫的组合方式完全能够满足美国海军全空域无缝覆盖的要求。

3．雷达安装方式

固定翼预警机的机载雷达天线安装形式大致可分为三种：

第一种是背负式旋转罩天线。现役预警机E-2C、E-3A、P-3AEW、A-50和TU-126等飞机，雷达采用的是机械旋转扫描天线，背负着蘑菇型天线罩，这个大型的天线和天线罩固定在一起，通过支架和机身相连，对飞机的气动性能和操作的稳定性都会有很大的影响，如E-3飞机天线罩直径9.1m、重6.8t安装在机身上方4.27m的地方，增加了飞机的阻力。反之，机身也还对天线产生阻挡，影响雷达的视界。

第二种是平衡木式，指雷达天线罩安装在机身背部，雷达天线罩呈长方形，与机身的轴线平行，典型的代表是瑞典“爱立眼”预警机。这种天线阻力小，尺寸大，但 缺点也很明显，因为天线阵只能探测左右±120°扇区，存在120°的空域扫描盲区。所以，一般来说会在机头位置再加装一部雷达。虽然，这种1+1雷达天线方案弥补了预警机的雷达盲区，但由于机头空间有限，机头部位的雷达天线必定小于机背天线尺寸，因此两部雷达的探测距离会出现此长彼短的不平衡。

第三种是共形相控阵天线。采用平面型电扫阵列天线，其阵面分别置于机头、机尾和机身两侧或上方。采用相控阵雷达天线，甩掉了背负式旋罩天线，减轻了重量，减少了空气阻力，飞机的气动性能大大地改善。以色列的“费尔康”预警机为例，采用6个保型相控阵天线，两个在前机身两侧12m宽、2m长的整流罩里，两个在后机身两侧的整流天线罩里，一个3m的天线在球形机头的整流罩里，第6个在尾翼下面，可以根据不同的工作模式配置不同的天线，它们的结构与机身共形。

三种典型的相控阵天线安装方式的比较

作为新型预警机的代表，不仅需要具有很强的反隐身能力，更需要以创新的天线布局，实现全方位空域覆盖，并采用相控阵体制，实现高速的目标数据更新能力。

典型预警机雷达技战术指标

（九）

世界在研预警机现状

1．美国下一代E-3预警机

2014年6月，美空军的未来规划文档中出现E-3预警机编队的更新换代计划，并在2015年开展关于未来新一代大型预警机的基于能力评估（CBA）工作。

CBA评估是E-3更新换代计划的第一步，将瞄准2030年后的作战需求，明确现役E-3的能力缺陷与不足。2016年初，美空军将推出初始能力文档（ICD），提出下一代预警机的预期能力需求。

不过，由于现役E-3预警机的载机平台为20世纪70年代生产的波音-707，平均服役寿命为4万飞行小时，按照目前的使用强度，该机只能服役到2030年。此外，美空军正在计划将24架E-3由现在的Block30/35批次升级至Block40/45批次，以确保该机“未来在对抗环境中发挥重要作用”。根据目前的第40/45批次生产计划，最后一架升级后的E-3将在2020年交付。

因此，下一代E-3预警机很可能采用类似于下一代E-8大型对地监视飞机的低风险更新换代策略，以更小的、现成的商用喷气机作为平台，搭载现代化雷达和任务系统，取代现役E-3。

2．俄罗斯A-100预警机

2004年4月，俄罗斯启动A-100新一代预警机的研发，由别里耶夫航空技术综合体负责总成，位于莫斯科的织女星无线电康采恩负责研制雷达任务系统，预计在2017年进行飞行测试。A-100继承了A-50部分成熟的设计理念，继续采用背负式旋转天线罩，内装有源相控阵雷达。其载机原计划采用“伊尔”-76，后改为“伊尔”-476，即“伊尔”-76MD-90A。

“伊尔”-476为伊尔-76的深度改进型，机载设备更加现代化，大量采用了现代化工艺和复合材料。在载重量、航程、经济型、可靠性等方面均有提高。“伊尔”-476机体长46.59m，翼展50.5m，高14.76m，机翼面积300m2， 最大飞行速度900km/h（0.82马赫）。采用了4个142千牛的PS-90A-76涡轮风扇发动机，其动力比伊尔-76采用的D-30KP发动机增加15%，最大起飞重量增加到210吨，最大载重增加到60吨，运载50吨货物飞行距离从5500公里增至7500公里，比伊尔-76MD最大载重47吨时3800公里的最大航程远不少。目前，“伊尔”-476的制造周期为2年，现正生产13架，军方订购数量共39架。一旦A-100研制成功并装备部队，A-50将陆续退役，但具体时间表尚未透露。2014年11月，首架用于改装成预警机的“伊尔”-476飞机在才抵达贝利耶夫航空科学技术综合体（TANTK）。

A-100预警机的细节尚不可知，但该机将装备“首相”（Premier）新型有源相控阵雷达，采用单面阵。与现役20架A-50预警机的机械扫描雷达相比，该雷达同样安装在机身中部的旋罩内，采用方位机扫+俯仰电扫体制，旋转速度固定为12转/分，数据率5s，可提升平台对空中目标和地面目标的探测跟踪能力，且可靠性更高，维护更加简便。

2015年，俄罗斯国防部对A-100“首相”下一代预警机的机载预警雷达和飞行控制系统进行试验。

3．日本P-1AEW预警机

2015财年军费预算中，日本防卫省拨付8000万日元（约80万美元），用于国产预警机的可行性研究。

该机以日本现役最新型P-1反潜巡逻机为平台，搭载由固定式地面雷达改装而来的国产机载预警雷达，并计划在2015年制造原型样机，并在2025年完成相关技术攻关。

以目前公开的设计样图来看，P-1预警机主雷达共有两种设计方案，分别为类似于E-2、E-3的传统背负式天线方案，以及类似“爱立眼”预警机的平衡木式天线方案。

 背负式天线方案（上）；平衡木天线方案（下）

P-1预警机将是日本建造的最为先进的特种飞机，采用了一体化传感器系统，包括机首位置安装一部前视型有源相控阵雷达，机背上安装一部多功能有源相控阵雷达、机身两侧装有多个共形阵列雷达，机尾可能还有一部。此外，机头顶部安装一部红外搜索跟踪系统（IRST）。该机采用的很多雷达技术将广泛用于其他战机，如F-3下一代战斗机，如CAEW共形阵列雷达技术等。

4．欧洲C-295预警机

2010年，欧洲空客公司启动C-295预警机可行性研究。2011年6月，C295预警机验证机在西班牙首飞。

该预警机将装备以色列埃尔塔系统公司研制的第四代有源相控阵预警雷达，工作于S波段(2～4GHz），安装在机体顶部的快速旋转的旋罩内，采用机扫+相扫的扫描方式，可实现360度覆盖。雷达转动时，可实现方位、俯仰电子扫描。对于重大优先目标，雷达可保持静止不动，并在120度扇区范围内进行高精确跟踪。

该雷达最大的设计特色在于旋转式天线罩与相控阵雷达天线的一体化设计，这是在“海雕”第三代预警机雷达的基础上而研制的新型共形雷达设计，不仅保持了有源相控阵天线高扫描速率的技术优势，而且天线可随天线罩转动，其直径几乎就是天线罩的直径，使天线长度尽可能增加，因此可以安装更多的T/R组件，实现更大的探测距离。为适应空中多目标情况下搜索的需要，该雷达系统还设计有多种工作模式，具备了搜索快捷、多种模式、远距探测、同步跟踪和使用可靠等特点。此外，第四代雷达系统也集成了敌我识别系统。

5．印度A330预警机

2012年，印度启动机载预警与控制系统（AWACS-I）计划，也称“空中之眼”计划。

2015年3月，印度国防采办委员会决定拨款511.3亿卢比（约8.13亿美元），采购2架A330宽体客机，用于改装AWACS-I，作为下一代空中预警机。最终采购数量将达6架。

机载雷达由印度国防研究与开发组织（DRDO）负责研制，位于机身上方的椭圆形旋转天线罩内，天线罩直径10.2m，高2.04m，重约1500kg。天线罩内除了雷达天线前端和敌我识别系统之外，还将容纳液冷系统和维护梯系统等。

天线采用4面阵矩形或方形设计，可实现360°覆盖，能够发现400公里以外的敌方战斗机、无人机和巡航导弹等空中威胁，工作频段未知，且可能采用MIMO构型。

6．英国“乌鸦巢”预警直升机

2015年5月，泰雷兹英国公司获得英国皇家海军“乌雀巢”预警控制直升机（ASaC）项目的雷达与任务系统合同。

为了取代将于2018年开始退役的“海王”ASaC.7型预警直升机，英国在2010年启动海上空中监视控制（MASC）计划，后改称为“乌雀巢”计划，旨在基于“灰背隼”-HM.2型直升机研制新一代舰载预警直升机，为新一代“伊丽莎白”级航母提供空中预警监视控制。

2015年1月，泰雷兹英国公司、洛·马公司分别提交机载雷达竞标方案，其中洛·马公司的方案则是装载EL/M-2052有源相控阵雷达的雷达吊舱方案，而泰雷兹公司的方案是现役“海王”ASaC.7预警机上的“搜水”-2000雷达与“看门狗”任务系统的升级版，其中雷达采用机械扫描方式，不工作时折叠到飞机侧面，工作时展开，在机身下侧提供360°空域覆盖。