以色列预警机 [自成一家]以色列“海雕”预警机
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发布时间：2023-05-10 13:11
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时间：2023-05-29 18:53
秘密出台“先锋”计划
20世纪90年代末，以色列空军在E-2C预警机陆续退役和波音707信号情报飞机日益老化的局面下，面临着无力承担电子监视和空中预警任务的尴尬局面。装备一种新型电子任务平台已经迫在眉睫。2000年，以色列国防部立足于本国在电子侦察技术方面的优势，提出了一项“先锋”(Nachson)计划，旨在精心打造一个较为完整的“机载综合信号情报系统”(AISIS)，以应对21世纪防空网络日益密集的严峻挑战。
AISIS的主要任务包括搜索、截获、测量、定位、分析和划分各类目标，并监视空中、地面和海上的干扰发射位置，可以有效地实施电子战。同时，这个系统还可以通过改装不同机载设备，承担起机载指挥与控制中心的任务。在实施过程中，“先锋”计划分为三个步骤，首先将推出一种信号情报飞机，接着发展一种空中预警飞机，最后再研制一种对地监视飞机，从而形成一个相互协调和配合的机载空中监视系统。其中，具有多种用途的空中预警机将成为这一系统中的主要角色。
接着，以色列国防部根据本国空军的作战使用需要，经过总体性能、安全性、可靠性和成本四项评估，最后选择了美国湾流公司的G550公务机作为其机载预警监视系统的平台。他们主要是看好了这种新型公务机所具有的几个突出特点。在飞行性能方面，该机具有突出的超远程续航能力，航程达到10800千米。飞行速度可以达到M0.885，可以满足空中预警任务和电子监视等任务需要。在总体设计上，该机采用了尾吊式发动机布局，便于安装保形天线阵列，舱内空间可以安装所需的操纵控制台。同时，该机还采用了“平面视界”(PlaneView)驾驶舱，4个平板显示器让各种飞行信息一目了然。有助于减轻长时间驾驶的疲劳。
正如开头所提到，以色列国防部的“先锋”计划旨在打造出一个完整的机载监视系统，以全面增强网络中心战能力。在装备“海雕”预警机之前，以色列空军已经在2006年接收了“彗星”(Shavit)信号情报飞机(题图远处的飞机)，承担起电子信号的搜集和分析任务。该机在前机身腹部有一个大型独木舟式整流罩，内部安装了方向探测设备和接收机等特种任务电子设备，并通过一个标准接口与机舱内显示控制系统互相连接。这种接口在执行任务时能够迅速地改变，转而承担信号情报、机载指挥与控制、空地监视或者海上监视等任务，从而大大增强了执行任务的灵活性。
为满足埃尔塔系统公司加装预警雷达系统和任务电子设备的要求，湾流公司对G550公务机进行了大幅度的设计改装，推出了一种保形空中预警(CAEW)平台。2006年5月20日，首架CAEW平台成功首飞，随后以色列空军将其正式命名为“海雕”预警机。
从外部“相貌”来看，“海雕”明显与众不同。机头经过修形，机尾相应加长，机身两侧分别增加了近似长方形整流罩，主要用于加装相控阵天线。机头部位长出一个“鼻子”。机身上、下多处带“刺”，两侧翼梢增加了一个挂点，都是用于安装电子支援和信号情报的天线。垂尾顶部加装一个整流罩，内部将安装卫星通信天线。
在飞机内部，湾流公司加强了机体结构，增加了最大零燃油重量，以便安装所需的大量机载设备：增加了2台发电机，功率几乎增加了3倍，为雷达天线和机载设备提供充足的电源：专门为埃尔塔系统公司的大规模电子设备安装了一套液体冷却系统。此外，该机还专门配备了中机翼燃油泵，可以将机翼油箱内的燃油抽至机身油箱，以减轻机翼重量，降低对机身的影响。
2006年9月19日，首架准备改装的“海雕”平台从美国飞抵了以色列的卢德空军基地，美*事*和以色列空军司令埃利泽・沙凯迪将军出席了隆重的接收仪式。沙凯迪将军在交付仪式上说，“这种新型预警机将采用埃尔塔系统公司研制的先进雷达系统，在空中预警和指挥控制方面扮演一个极其重要的角色，它的各种能力大大优于我们今天所拥有的能力。”
全面升级预警雷达
作为“先锋”计划的主承包商，埃尔塔系统公司早在25年前就开始潜心研究机载预警相控阵雷达的关键技术，率先研制出“费尔康”(PHALCON)预警雷达系统，并为智利空军改装过一架基于波音707飞机的“神鹰”预警机。此后，该公司先后提出了将“费尔康”雷达系统安装在大型载机平台上的各种方案，目前正在为印度空军改装3架基于伊尔76平台的A-50EhI预警机。如今，埃尔塔系统公司再次推陈出新，发展出性能大幅提升的第三代“费尔康”雷达系统。
与以前曾经改装的大型平台方案相比，G550飞机的总体尺寸相对较小，这对于系统设计和安装提出了新挑战。对此，埃尔塔系统公司充分利用自身在雷达领域的丰富经验，研制出一种更加紧凑的预警雷达系统，核心部分是EL/W-2085雷达。相比早期“费尔康”。“海雕”的雷达系统的尺寸明显减小，安装重量减少了近2/3，但仍然保持着同样的扫描功率，而且基本数据处理能力提高了200倍，在信号处理速度上提高了3000倍。在第一架“海雕”平台正式交付以色列国防部后，埃尔塔系统公司立即着手将有源相控阵雷达、指挥与控制系统、各种任务电子设备集成到飞机上。
从“海雕”预警机的外部可以看出，它的机身不同部位共安装有4个AESA天线，可以覆盖3600空域，避免了“平衡木”相控阵天线受到的*，也不会产生E-3预警机旋转雷达罩的阻力和平衡问题。在综合考虑了探测精度、天线尺寸、杂波干扰和隐身目标等方面因素的基础上，该机的预警雷达系统分别采用了不同的波段。机身两侧的整流罩内AESA天线工作在L波段，分别具有135°的视场，探测距离比较远，可以进行大多数跟踪。机头和机尾的AESA天线工作在S波段，机头内部装有椭圆形平面阵，视场为40°，机尾内部装有喇叭形天线阵列，视场为50°。
EL/W-2085雷达被描述为“4D”雷达，即每次跟踪都包括了目标的三维位置和多普勒信息。这种技术可以跟踪处于近距格斗中的一架战斗机，避免了地面杂波的影响。雷达系统通过一个动态波束的分配来优化性能，可以迅速地截获目标，及时提供有关空中目标的综合实时信息。为适应空中多目标情况下搜索的需要，该雷达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。
据埃尔塔系统公司介绍，“海雕”预 警机的升限达到12500米，具有更开阔的视野，一般在10600米高度飞行，航程达到10000千米，无需空中加油就可以持续执行10个小时的监视任务。由于所安装的相控阵雷达对战斗机、攻击机的探测距离超过370千米，“海雕”作战时通常无需进入敌方空域，在本国上空远距离飞行，就能够获得清晰的空中图像。如果地面的指挥与控制站被敌方摧毁，该机还可以临时承担起相关的任务。
率先采用尖端技术
最值得注意的是，“海雕”预警机的雷达系统突破了以往探测隐身目标或巡航导弹时的技术瓶颈，在世界上首次采用了“探测前跟踪”(TBD，学术界通常称之为“检测前跟踪”、“先跟踪后检测”)技术。这是一种自20世纪70年代以来世界各国广泛研究的关键技术，主要目的是改进雷达探测小目标的能力，埃尔塔系统公司在这一领域走在了世界前列。
通常情况下，预警雷达在探测远距离小目标时，由于目标成像面积小，可探测到的信号相对较弱，尤其是在复杂背景干扰下，大量噪声淹没了目标，往往会产生较高的虚警率。常规的雷达为了消除虚警，采取设置一个杂波和噪声门限的方法，但也会因此忽略掉雷达的反射波，导致了在低信噪比环境下很难探测到小目标。
TBD是在低信噪比的情况下对目标进行检测和跟踪的一种技术。在工作机理上，TBD技术不设检测门限，可以同时跟踪多个目标轨迹，直接对原始数据进行处理，通过“软判断”后逐步剔除由噪声构成的虚假轨迹，最后获得真实的目标信息，从而避免了恒虚警率处理带来的信噪比损失。
“海雕”预警机雷达系统采用TBD技术后，大大改善了探测小目标的能力，明显减少了虚警率，在无需增大天线功率的情况下，有助于AESA探测和跟踪隐身目标。一旦识别了一个可能目标的位置，AESA将把更大功率聚集在这个区域。
该机的另一个重要特点是采用了高速数据链，具备了强大的网络中心战能力。它的通信系统采用了U/VHF、HF、卫星通信、VOIP、安全语音、综合内部通信设备和一种安全数据链。实现了与其它空中、海上和地面系统之间的完全连通，可以实时地了解和掌握作战态势。特别是以Ku波段卫星通信数据链和x波段视线通信数据链组成的高速数据链，具有100兆／秒的传输数率，可以向地面工作站实时传输完整的图像。
“海雕”预警机的机舱内部分为前后两个部分，前舱用于安装雷达等电子设备，后舱为任务控制工作区，设置有6个工作站。每名操作人员通过24英寸的显示器，执行空中预警和指挥与控制的操作。借助于高速数据链，地面上的操作员就如同身处预警机内一样，可以非常有效地使用预警雷达系统。因此，机上任务操作员可以减少到2～4人。令人匪夷所思的是，IAI公司已经考虑如何充分发挥高速数据链的优势，将其逐步发展成为一种无人驾驶的空中预警平台。
此外，“海雕”预警机上还包括一套完整的信号情报传感器系统，可以提供快速扫描通信频带，以便对感兴趣的机载、舰载或地面通信信号进行搜寻，并将检测出的信号分配给各台监控计算机使用，具有较高的信号截获概率和方位精度。该系统中的电子支援／电子情报子系统可以在信号密集度很高的环境中工作，并实现了雷达告警功能，因此可以综合飞机的自我防御系统，后者由使用了雷达和红外技术的导弹*近告警系统、箔条和曳光弹布撒器、定向红外对抗等组成。
着手完善作战网络
今年2月底，首架“海雕”预警机正式交付给“先锋”中队后，立即形成初始作战能力，这很大程度上得益于任务模拟器所提供的高度*真训练环境。“海雕”预警机还处在飞行测试期间时，IAI公司专门研制生产了一套任务模拟器，在内瓦迪姆空军基地投入使用，同时还交付了相关的任务计划工作站和任务后汇报系统等支持系统。根据计划，以色列空军将装备3架“海雕”，可以提供全天24小时的空中预警，确保综合作战能力提高到一个前所未有的水平，可以更加有效地应对各种针对以色列的威胁。目前，第二架“海雕”已在5月正式服役。
然而，由于装备数量十分有限，“海雕”在本届范堡罗航展上只进行了3天静态展示，就匆匆飞回国内，以便应对近来日益紧张的地区形势。7月9日，伊朗的**卫队成功试*9枚导弹，其中包括一枚改进型“流星”3型中程弹道导弹，可覆盖以色列全境及美国设在中东地区的军事基地。次日，以色列空军就在以色列飞机公司总部首次对外公开了“海雕”预警机，以回应伊朗方面频繁的军事举动。这是继6月初举行了大规模的军事演习后，以色列再一次让具有尖端性能的“海雕”预警机高调亮相，意在威慑伊朗，表明了掌控本地区空中优势的强大实力。
据报道，埃尔塔系统公司针对以色列国防部的空地一体战需要，已经在G550平台的基础上着手研制一种“多用途机载侦察与监视系统”(MARS2)。早在2002年，该公司就利用一架波音737飞机研制出一种试验平台，机上装有合成孔径雷达、远程光学照相机、宽带数据链和信号情报设备，主要用于执行地面监视任务。目前，研制人员正考虑在G550飞机的腹部安装大型x波段有源相控阵雷达，下一步还将集成自动目标分类和动态检测等设备。
最令防务专家感兴趣的是，IAI公司正在积极论证和研究机载监视系统无人化的发展前景。2007年，AEW分部的总经理阿维塞・艾扎基安在伦敦举行的有关空中预警技术会议上首次透露了一个雄心勃勃的计划，目标是通过一组无人机提供持续的空中、地面、海上和电子监视。面对大家较为关注的时间进度，他表示“已经为时不远”，并列举了波音公司正在基于一种有人／无人驾驶的G550方案投标美国海军的“广域海上监视”计划。对此，一些防务评论专家认为，如果有人知道如何在合理的风险下发展无人驾驶的G550飞机，那一定就是IAI公司。
[编辑 秦 蓁]
