先进还是落后?卡-31舰载预警直升机的前世今生

"想成为天空的主人,不是你拥有多少利剑,而在于你拥有多强的耳目。"——这是我国著名科学家、空警-2000预警飞机设计总师陆军的一句名言。在人类进入航空时代后,飞机由于占据着居高临下的空间优势,因此很快成为现代战争中的主角。在当今无论是陆战还是海战,如果无法取得制空权,就注定会走向失败。而要拥有制空权,依靠的不仅仅是如同利剑的先进战斗机,同样还需要能够瞭望千里的预警飞机。

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(美军航母上的E2D鹰眼预警机)

在现代战争,特别是现代海战中,早期预警已经是海军舰队生存的基本条件。从二战时期日本海军对美国海军的"神风特攻"开始,舰队早期预警就成为了海军的重要关注点。而现代海军中除了美国和法国的海军装备有固定翼的舰载预警飞机外,其他世界主要国家的航母都只是装备着舰载预警直升机,而舰载预警直升机的诞生,确实源自血的教训。

马岛海战催生而出的舰载预警直升机

尽管直升机在1960年代的越战时期就已经大规模应用于作战之中,但是把直升机改装为预警飞机还是源于1982年英阿马岛海战的直接刺激。此役,英国海军虽然最终获胜,但是付出的代价之惨重,让英国上下为之震惊。

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(携带"飞鱼"导弹的超级军旗战斗轰炸机,正是该机以超低空突防的方式一举击沉英国谢菲尔德号导弹驱逐舰)

在英阿马岛海战中,最令人耳熟能详的故事,就是阿根廷的超级军旗战斗机,使用法制"飞鱼"反舰导弹,成功击沉了英国当时最新锐的谢菲尔德号驱逐舰。谢菲尔德号驱逐舰属于英国著名的42型驱逐舰,该舰满载排水量约为4200吨,和我国90年代建造的052型驱逐舰基本相当。不过该舰装备有双联装GWS-30型"海标枪"中程防空导弹,该导弹射程为40公里,和当时的美军标准-1型防空导弹类似,同时该舰装备的114毫米舰炮也可以兼顾防空作战。但是在英国皇家海军最后一艘大型航母"鹰"号退役后,英国海军再也没有可以搭载早期预警飞机的大型航母,在很长一段时间内,英国海军都没有早期预警系统。

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(英国皇家海军的谢菲尔德号驱逐舰,有一个绰号"闪光的谢菲",但没人想到该舰在马岛海战中第一个被击沉)

在马岛海战中,为了防备阿根廷人对英国航母编队的突袭,英军不得不将自己的驱逐舰和护卫舰靠前部署,也就是拿军舰充当海上浮动的雷达哨,用这种方式来扩展航母战斗群的对空预警距离和时间。而阿根廷正是抓住了这个空档,专门派出超级军旗战斗机,携带法制"飞鱼"导弹,以超低空突防的方式,悄悄靠近英军,在距离英舰仅40公里时突然爬高发射导弹,然后迅速转向脱离。最终英国驱逐舰因为猝不及防而被阿军导弹命中,并于数天后在拖带回国途中遭遇风暴沉没。

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(反映超级军旗攻击"谢菲尔德"号驱逐舰的画作)

在整个马岛海战中,英军由于缺乏早期预警系统支持,总共被阿根廷击沉击伤合计18艘军舰,整个英国海军兵力损失过半。而且由于缺乏早期预警能力,无法提前进行防空部署,所以英军的舰载"海鹞"战斗机在整个马岛战争中,自始自终都无法阻止阿根廷飞机对英国舰队的轰炸,如果不是阿根廷飞机投下的炸弹也年久失修,有一半没有爆炸,估计整个英国海军舰队还真的要全军覆没了。

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(痛定思痛的英国人很快就研制了"海王AEW"预警直升机,该机最大的标志就是机身右侧的巨大雷达天线罩)

因为马岛战争的惨痛教训,英国开始痛定思痛,最终英国皇家海军拿出了早期预警的替代方案——预警直升机。按照方案,英国海军在其现役的SH-3"海王"直升机上装了一个可以折叠的大型充气式雷达罩,内置一部"搜水"雷达。在正常飞行时,雷达罩放气并向后收起。使用时对雷达罩内部充气,让其膨胀,然后向下伸出,这样"搜水"雷达就可以在无遮挡情况下进行360°环形搜索,从而为航母提供早期预警服务。

英军在研制成功"海王AEW"预警直升机后,法国随后也在其自产的"超级美洲豹"中型直升机上安装了类似的雷达系统,并研制成功了"地平线"预警直升机,不过法国的"地平线"雷达采用了相控阵体制,并且没有外设雷达天线罩,整个雷达装备在机腹后部,在不用时向后折起,结构上要比英国的"搜水"雷达更为简洁。

俄罗斯航母的眼睛卡-31预警直升机

在英法两国相继研制成功并量产装备预警直升机后,当时的苏联海军仿佛也找到了一条光明大道。因为苏联海军在整个冷战期间无论在兵力还是技术方面,都不及美国海军。为了能够和强敌抗衡,特别是能够有效对抗美国海军的航母战斗群,苏联海军也需要为舰队提供早期预警保障。但是由于苏联海军长期没有装备类似于美国海军那种大型航空母舰,这导致苏联海军舰队的早期预警能力始终是一个空白。

在看到英法的预警直升机后,苏军随即开始研制自己的预警直升机,并着手建设富有苏联特色的航母战斗群。而苏联海军预警直升机的研发重任自然就落到了苏联海军直升机的生产大户——卡莫夫设计局的肩膀上。而卡-31型预警直升机正是卡莫夫设计局推出的一款经典预警直升机,也是目前全球出口最多,使用最广的一款舰载预警直升机。

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(卡-31预警直升机的工作状态)

按照苏联海军最初的规划,卡-31预警直升机实际上是和雅克-44固定翼舰载预警机相配合的。因为当时苏联海军的库兹涅佐夫级航母采用的是滑跃式起飞,而后续的乌里扬诺夫斯克级航母尽管装备了2台弹射器,但是依然保留了滑跃式的舰首设计。所以按照苏联海军当时的规划,库兹涅佐夫级和乌里扬诺夫斯克级航母都会搭载4架雅克-44预警机,但是这还不足以确保航母上空的24小时不间断预警,所以每艘航母还必须搭载4架卡-31预警直升机,用于补盲飞行。

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(卡-31展开雷达天线)

卡-31型预警直升机是以卡莫夫设计局为俄海军陆战队设计的卡-29型突击直升机为蓝本,升级研制而来的一款大型舰载直升机。卡-31预警直升机长12.5米,旋翼直径14.5米,机高5.6米,装有2台涡轮发动机,最大外挂荷载5吨,最大飞行速度250公里每小时,巡航速度每小时205公里,最大航程600公里,续航时间2.5~3小时,正常作战半径150公里。该机最重要的部件是一部E-801型机载预警雷达。E-801型雷达采用了平板相控阵雷达结构,整个天线长6米,宽度1米,重量约为200公斤,展开后以每分钟6转的速度进行360°搜索。

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(不执行预警巡逻任务时,E-801型雷达天线会90°折叠并贴在机腹上,以减小占地空间)

由于直升机自身的特性限制,卡-31的最大飞行高度只能达到3600米左右,因此其主要用途是作为舰队防空补盲使用。其携带的E-801型雷达最大探测距离:对战斗机、巡航导弹等来袭目标为150公里,对于舰艇目标的探测距离为250公里,并且同时可以扫描100个目标,并跟踪其中20个。不过由于直升机相对固定翼飞机更小,所以搭载的后台计算机能力有限,在发现各类空中和水面目标后,只能使用高速数据链将信息传回航母,再由航母统一指挥战斗机或者军舰进行应战。预警直升机本身只具备早期预警的能力,并没有直接指挥战斗机进行空战的能力。

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(卡-31预警直升机在俄海军"光荣"级巡洋舰上部署)

在使用中,卡-31预警直升机通常在起飞后,保持在舰队前方150公里左右的位置,这样依靠其雷达系统,就可以为整个航母战斗群提供300公里的防空纵深。虽然这个距离明显小于E-2C鹰眼固定翼预警飞机的水平,但是对于一般的舰队防空而言,300公里的防御纵深也已经足够用了。

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(卡-31的雷达天线工作时360度旋转)

优势与不足

卡-31是目前使用最多,并且对外出口也最多的预警直升机,除俄罗斯海军外,该机还出口到中国和印度各9架。预警直升机的优势是显而易见的,那就是在不具备起降常规固定翼预警飞机的舰艇上,可以通过搭载预警直升机获得极为有利的早期预警能力,为己方舰队提供空情保障。

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(预警直升机的优势在于,即使没有航母,驱逐舰和护卫舰自身也可以搭载预警直升机实现早期预警)

由于卡-31本身是直升机,因此甚至不需要大甲板的航母或者两栖攻击舰,而是一般可以搭载直升机的驱逐舰或护卫舰也能够搭载该机进行防空预警。目前中俄等国海军都装备有射程超过150公里的远程区域防空导弹,但是舰载雷达受地球曲率限制,无法有效攻击海平面以下超低空突防的飞行器,而预警直升机可以在舰队上空凭借其探测距离150公里的雷达系统在防空武器最大射程上就有效侦测来袭目标,并把数据传输回军舰,再由军舰发射远程防空导弹进行拦截。而且,舰队即使没有航母,只要驱逐舰和护卫舰自身可以携带直升机,就可以携带卡-31为自身提供防空预警,这大大提升了无航母编队的防空作战效率和战场生存能力。

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(卡-31预警直升机曾经是俄罗斯航母唯一的早期预警飞机)

不过凡事有利就有弊,卡-31预警直升机虽然有着预警直升机独有的优势,但是也存在一定的问题,那就是直升飞机受其飞行特性限制,飞行高度和续航时间都不高。卡-31预警直升机的稳定悬停飞行高度仅能达到约3600米左右,因此尽管装备了巨大的E-801型相控阵雷达,其对空有效侦测距离也仅有150公里,与之相比,E-2C鹰眼固定翼舰载预警飞机,由于其巡航飞行高度可达9000米,所以其侦测范围可达370公里,远远大于卡-31直升机。而且E-2C的续航时间可达6小时,所以美军航母搭载4架E-2C预警飞机即可满足24小时不间断空情预警。卡-31直升机的续航能力仅有2.5小时左右,其每次起飞执行预警任务的实际时间通常仅有1.5小时,理论上至少需要8架才能够满足24小时不间断巡逻(每架飞机每天飞2个架次)的任务需要。

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(英国海军6.5万吨的"伊丽莎白女王"级航母依然在使用预警直升机,图为英国EH-101预警直升机)

最后,卡-31预警直升机携带的E-801型雷达尽管本身性能不错,但是由于其面板过大,且需要进行360°旋转,以扫描周围海空,所以该雷达在工作时风阻较大,且处于不断旋转中,飞机相对较难控制。在这方面英国显然更加有经验,在"海王AEW"预警直升机退役后,英国还在其现役EH-101直升机上同样加装了折叠式雷达系统,作为新一代预警直升机使用,而新式的EH-101直升机同样装备了可充气雷达天线罩,且使用的雷达天线尺寸也明显小于E-801,这让英国的预警直升机在工作时风阻更小,因此具备更长的续航时间。

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(预警直升机终究在技术性能上无法与固定翼预警机相提并论)

总体上说卡-31型预警直升机如果装备在无航母的舰队中,无疑可以有效提升舰队整体的防空预警效能,甚至在必要时还能够引导远程防空导弹进行防空拦截。不过该机终究是一款直升机,其整体飞行效能无法和固定翼飞机相比,所以对于海军而言只能算是应急补缺,如果有条件的话,还是应该部署固定翼舰载预警飞机。

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