天天头条:从图-126到A-50,两条重要经验引领俄罗斯大型预警机研制
来源:中国航空新闻网 发布时间:2022-07-07 09:25:50

俄罗斯预警机体系的建设,可以追溯到二战后全球预警机发展的开端时期。

从20世纪50年代末至今,苏联/俄罗斯在大型预警机的研发工作中积累了丰富的经验,值得思考与吸收。


(资料图片)

图-126:航空主机厂所牵头研发

在经历了早期基于图-4平台的试验性改装后,1958年,苏联部长会议发布命令,指定图波列夫设计局研发空中雷达预警系统,也就是苏联的首款预警机。

值得注意的是,苏联这种指定航空主机厂所作为预警机研发主导单位的做法,与后来美国研发预警机的组织管理方式“不谋而合”。

之所以采取这种方式,是因为虽然机载雷达系统作为预警机的特种装备承载着重要的功能,但如果没有合适的飞机平台,并针对可适配的雷达系统进行从飞行稳定性到供电、散热等一系列优化工作,预警机就无法达到计划性能。

在预警机的研发过程中,只有将机载雷达平台作为特种飞机型号的关键子系统,才能高效地推进研发管理流程。

图-126并不是第一款采用背负式雷达罩的预警机,但它是世界上第一款采用旋转式圆盘雷达罩的预警机。

图波列夫设计局最初选用了图-95轰炸机作为预警机平台,但是研究人员经过细化分析和计算发现,基于P-30岸基防空雷达发展而来的“蔓藤”(Liana)机载雷达系统的重量和体积,尤其是体积超出了预期,图-95的机身内空间和航程载荷能力不足以满足“蔓藤”的作业要求,

这是机载设备雷达首次因为体积问题而困扰苏联预警机的升级与发展,但并不是最后一次——从这个角度来说,一个国家的航空制造能力就显得尤为重要:只有强大的航空工业体系,才能够为预警机系统的研制提供充分的选择裕度。

但苏联并没有放弃对预警机的研究。到1960年1月,确定采用在图-95基础上开发的远程客机图-114作为预警机的研制平台——为了搭载更多乘客,图-114相比图-95,不仅机身直径加大了1米,长度也增加了7.9米。在图-114基础上,苏联研发出了图-126预警机。

图-126预警机及加油型图-126

图-126的研制相当顺利。1960年1月,图波列夫设计局确定了图-126的改装平台图-114;1960年8月,装备“蔓藤”雷达的图-126设计方案获得批准,并交由图波列夫设计局第18工厂的设计分局负责具体设计与改装。

到1962年1月,首架图-126预警机首飞成功。

这样的进度与图波列夫设计局第18工厂的设计分局的丰富经验有关——该分部于20世纪30年代在老成持重、极富才华的俄国航空设计师A·图波列夫的主持下生产过“斯大林”系列飞机。

同时,图-126也成为了首架将旋转天线罩技术实用化的预警机,后来美国E-3预警机也使用了这种设计。

此外,图-126作为预警机还进行了针对性的改装,包括为冷却电子设备在机身下方设置了进气口、为保持飞行的稳定在机尾安装了腹鳍等。

一个细节是,当时苏联并没有可用于旋转天线罩的巨大轴承,但在图波列夫设计局的支持下,莫斯科一家轴承工厂短时间内就生产出了这种轴承。

1965年,图-126正式服役。作为苏联的首型预警机,图-126使苏联对空中目标的监视范围扩大了2000千米——图-126全方位、大纵深的高机动性保证了苏联防空军在任何战区都具备有效的预警手段。

虽然图-126的服役解决了当时苏联空中预警能力的有无问题,但到了20世纪60年代末期,由于战术飞机开始越来越注重低空高速突防飞行,而图-126所装配的“蔓藤”雷达系统没有下视能力,面对这样的战术基本上丧失了可靠的侦测预警能力。因此,图-126也就无法再跟上当时战场的需要了。

不过,虽然图-126配备的雷达系统因为时代局限性过时了,但直至如今,图-126的机体平台,也就是图-114及其所属的图-95家族依然是全球空中战略打击力量的重要组成部分。

A-50:一型飞机配多款雷达

对图-126的局限性,苏联也了然于胸。因此就在图-126预警机刚刚交付服役的时候,对标美国E-3A的苏联新一代预警机研发计划就已经在酝酿之中。在新预警机的性能清单中,良好的下视能力、能够有效侦测巡航导弹在内的低空目标都是非常关键的设计目标。

1969年8月7日,苏联军事工业委员会发布决议,安排伊留申设计局承担新一代预警机的初期研究工作,这一系统被命名为“熊蜂”。

这一次没有选择图波列夫设计局,是因为在他们的系列产品中只有图-114平台适合“熊蜂”系统,但图-114平台当时已经停产,并撤除了生产线,而其他图系列客机的吨位和尺寸又不够用。因此,综合当时苏联雷达研发水平、军用机场跑道状态以及军民机的研发情况,最终伊留申设计局的伊尔-76成为了新一代预警机的机体平台。

A-50预警机与诸多改型。

理论上来说,以背负式圆盘整流罩作为安装形式的预警雷达最好不要使用T型垂尾的载机平台,以避免尾部出现探测盲区。

但是当时苏联并没有其他足够大的飞机可供选择,且军用机场跑道状态普遍较为恶劣,因此,伊尔-76既是综合权衡下的最佳选择,实际上也是唯一的较优选择。

根据新一代预警机的研制分工,电子设备部分是由别里耶夫设计局负责的。因此为了区分于其他型号,这款新型预警机被命名为A-50或者“产品-A”

虽然以目前的眼光来看,A-50并不算完美的预警机,但在当时的冷战背景下,A-50的出现确实对美国空军的战略发展造成了很大的影响。

在美国先进战术战斗机(ATF)计划的早期阶段,美国对战术飞机的隐身化应用还没有形成一致的观念,当时多数人倾向于把ATF做成一款比F-117更先进的、以对地攻击能力为主的型号;而对隐身技术应用在空战领域的需求则不是那么重视。

这种对隐身技术的忽视,在很大程度上也是受限于当时的技术水平,很多关于ATF的难点问题还非常棘手,没有很好的解决思路。比如怎么在保持隐身状态的前提下,依然有效地用雷达搜索、跟踪、锁定对手?在缺乏足够急迫性的背景下,这些高难度、高风险的现实问题极大程度上影响了美国对ATF计划的具象化设计。

在获得A-50的相关情报后,美国意识到苏联正在拥有高性能预警机,整个ATF计划的重心就完全变了——第一时间打掉A-50这样的关键节点,瓦解对手的空中远程探测和组织指挥能力,自此成为美国ATF计划的首要目标。

也因此,F-22这种隐身、超巡、高机动性能的新一代战斗机,最终成为了ATF计划的型号载体。

F-22

虽然A-50实现了苏联对美国的较强威慑能力,但受制于当时的电子工业研制水平,A-50预警机并没有能完全达到项目初期较高的预期水平。

虽然伊尔-76已经是一个相当大的平台了,尤其是作为军用运输机,其机舱内部尺寸非常可观;但即便如此,受制于苏联当时的电子技术水平,在“熊蜂”套件安装完成,并进行了大量的机体适配改装后,A-50的机体内部甚至没有留下一点可以安装卫生间的空间。

因此,在A-50实现外销之后,多个客户都选择了其他公司的机载雷达系统适配机体平台。

譬如俄罗斯出口印度的A-50EI预警机。虽然同样使用伊尔-76作为机体平台,但A-50EI就选择以色列的“费尔康”系统取代了“熊峰”套件。

这也说明,在预警机的研制上,在选定合适的机体平台后,可以根据实际需求综合考量多个雷达厂商的产品,以达到预期的设计目标。

印度装备的A-50EI预警机。

近些年来,俄罗斯不断对A-50家族进行改装升级,陆续推出了A-50M和A-50U等发展型。它们具备了空中加油能力,大范围更换了现代化的电子设备,并着重提升了机组成员的工作舒适性。

譬如A-50U,由于机载电子设备的体积和重量得到了大规模的缩减和优化,机体内部安排了卫生间、休息间、厨房等空间,使得机组人员的实际任务执行能力得到了显著改善。

灰色涂装为A-50U

A-50U预警机内部结构

但一个不容忽视的事实是,即便承接着苏联丰厚的航空“遗产”,但近年来俄罗斯不断遭受着来自欧美的经济和技术封锁,这必将影响到其预警机系统的继续升级;而其未来型号的发展,也将面临远超过往的困难和风险,让我们拭目以待。

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