“登高”之变：如何“望远”？

二战时期，以不列颠空战等经典战役为代表，雷达的军事价值开始凸显，但规避雷达探测的方法也随之出现，那就是低空突防。

(资料图)

由于地球曲率的存在，地面雷达无法看到地平线之后。但飞起来的雷达又存在地面杂波干扰等问题，所以相当长的一段时期，“低空突防”都是规避雷达探测的最有效突防手段。

由于雷达的波束是直线射出的，只能看到地平线以上的东西，因此，由于地球曲率的存在，地平线之后的区域就成了雷达的探测盲区——这就给了敌人可乘之机。

“魔高一尺道高一丈”的解决方案就是将雷达架在飞机上，借“登高望远”之利实现超越地平线的侦测能力。但新问题也随之而来：飞机上的雷达在俯视翼下空域时，会混杂着地表反射回来的“杂波”，让机组人员一时分不清到底是探测到了飞行目标，还是地面杂波的干扰。

对于技术发展早期阶段的雷达来说，这是无法规避的通病。

1953年，EC-121“警戒星”防空司令部（ADC）飞机（洛克希德“星座”客机）在机身上方和下方都安装了天线罩。此时，虽然机载雷达系统在跟踪中高海拔飞机方面做得很好，却无法将下方的空中交通与地面杂波区分开。

1961年，美国海军又推出了E-2“鹰眼”预警和控制飞机，这是一种比EC-121小得多的双发涡桨飞机。但“鹰眼”的早期型号同样存在严重的可靠性问题——虽然“鹰眼”能够成功监视水面，但与美空军的EC-121一样，它无法在陆地上空的地面杂波中探测和跟踪目标。

直到20年代60年代雷达技术通过不断进步，更多地应用了多普勒频移现象，并实现了电子设备的小型化，预警机的雷达系统才终于具备了处理和区分低空飞行的飞机与地面杂波的能力。

美国空军防空司令部的EC-121预警机，基于“星座”客机平台改装，在机背和机腹各布置一部雷达，与F-104A截击机联合编队，担负防空截击任务。

AWACS之变：高度优先、主机厂统筹

由此，美国空军提出了更具雄心的预警机研制计划。

1962年，美国战术空军司令部（TAC）与防空司令部（ADC）联合发布了一系列针对机载预警和控制系统的联合作战具体要求，希望预警机能够搜索和跟踪大量远程飞行目标。

ADC的要求从防空需求出发，更倾向于对苏联轰炸机等目标的探测；TAC则看重对战斗机等目标的探测能力，以及指挥己方战机进行拦截、空战的能力。

随后，美国空军系统司令部（AFSC）加入，最终达成了折中的联合特定作战需求（SOR）206，即“机载预警与控制系统”（AWACS）。

冷战大幕落下后，美国开始联合加拿大在北美建设针对苏联的3条雷达预警线，分别为近程预警线、跨越北美洲北部区域的加拿大中部预警线和远程预警线。在美国防空司令部眼中，预警机就是飞起来的预警雷达，当苏联轰炸机飞越北纬地区、飞往美国和加拿大领土时预警机能够向北美联合司令部尽早发出警报。

上图为波音AWACS方案的雏形。在两个版本的方案中，美国战术空军司令部（TAC）与防空司令部（ADC）的需求差异主要体现在机内的人员战位配置上。

1965年12月22日，美国空军系统司令部成立AWACS项目办公室，这标志着AWACS项目正式诞生。

五角大楼将AWACS项目列为高度优先的工作，对预警机实施精简、快速的采购规则，项目管理受美国国防部长的直接监督。根据SOR 206，预警机的总体设计、系统功能的集成等工作都交由机身制造商来统筹完成。作为总承包商的机身制造商有权决定从哪家雷达制造商采购雷达，并决定如何将雷达架在自家飞机上。

道格拉斯公司基于自家DC-8-62客机的预警机方案。

竞标之变：三进二，七进二

参与AWACS项目竞标的有波音公司、道格拉斯飞机公司（不久后的1967年与麦克唐纳合并为麦道公司）、洛克希德-乔治亚公司这3家飞机制造商，给出的机身平台分别为波音707、DC-8和C-141。

与此同时，有7家雷达供应商表示有兴趣为AWACS项目提供雷达。项目竞标就在这样的多家竞争中启动，并很快进入了淘汰赛，决出了决赛“选手”。

波音和麦道这两家总承包商都选择将雷达天线固定安装在机身上方的圆形旋转体上，以获得360°的全向覆盖。图为麦道公司基于DC-8-62的预警机方案。

1966年9月，美国空军航空系统部（ASD）将预警机的初期概念设计工作分配给了波音和道格拉斯这两家总承包商。二者首先确定了“旋转大盘子”（rotodome/旋转圆顶）的构型——此举在初步勾勒出预警机模样的同时，也为雷达系统的供应商们圈出了“考试范围”。

而通用电气、休斯、雷神和西屋这4家雷达系统制造商在1968年的“4进2”竞标中，使用低“脉冲重复频率”（英文简称PRF，脉冲多普勒雷达通常有低、中、高三种不同的脉冲重复频率）的通用电和雷神的方案被淘汰，留下了使用中、高PRF的休斯与西屋两家。

20世纪70年代初，麦道公司基于DC-8-62方案的预警机，画面中可见木制全尺寸模型和风洞模型。

探索之变：从错误，到经典

1970年7月，美国空军宣布将AWACS预警机的主合同授予波音公司。

作为总承包商的波音公司随后成立了两个独立工程小组分别跟进休斯和西屋公司雷达系统方案。这两家雷达系统供应商也分别制造了两套系统，一套用于地面测试，另一套装在波音707试验机上进行飞行测试。经过几百个小时的试飞测试后，波音于1972年10月宣布这场雷达系统“7进1”竞标的最终赢家为西屋公司，自此项目进入系统集成演示阶段。

1973年，波音公司AWACS进入了全面开发阶段。

关于雷达天线罩安在哪这一问题，最初波音的方案是布置在垂尾上。

选定雷达制造商后，波音开始探索雷达天线罩应该安装在哪里。站在半个世纪后的今天，我们早已知道了最终的正确答案。但在项目之初，波音的工程师在西雅图车间和跨音速风洞中，围绕着5英尺的风洞模型不断“打转”，盘算着如何将雷达天线罩这个“大盘子”稳妥地布置在波音707-320的垂尾上。

波音公司还有过将波音707改为8发版本的设想：与B-52类似，翼下4个吊舱中配备8台发动机。

除了雷达天线罩布置方面的探索，波音还曾有过8发版707预警机的构想。结合后来流出的模型以及设想图来看，波音对8发版预警机的方案绝非空想，而是严肃地考虑、测试过的——正是经过这样的不断“试错”，从被淘汰的方案中发现新机会，才一步步地塑出了新一代预警机最终的样子。

虽然麦道公司在这场竞标中失败，但项目前期，麦道也身兼总承包商，自然少不了对“雷达天线罩放在哪”的谋划，比如这两款模型中雷达位置就存在很大差异。

从华盛顿大学风洞中测试的E-3模型到首架机下线，E-3A“望楼”预警机最终并没有安装8台发动机，雷达天线罩也没有安装在垂尾上。

初生之变：从“眼睛”到“大脑”

1977年3月，首架E-3A“望楼”预警机在俄克拉荷马州廷克空军基地入役，编入美国战术空军司令部第552预警机联队。

此时的“望楼”预警机算得上初出茅庐，但也绝不是冉冉新星——刚刚经历了重重质疑以及任务角色上的重大调整，并且从最初计划装备的64架削减到了34架，E-3A亟需通过服役战绩来为预警机正名。

美国空军订购的34架E-3“望楼”一直生产到了1984年。这34架中的两架在后来的事故中损毁，一架转为测试机，目前美国空军在役31架。

其中的原因很大程度上在于在20世纪70年代后，配备多枚核弹头的苏联洲际弹道导弹已超越轰炸机，成为对美国最为致命的战略威胁。随之，美国空军对预警机的需求和定位，从立项初期主要作为“飞行雷达”为北美的防空提供战略预警支持，转变为要成为空中作战的重要指挥和控制中心，并开始部署在西欧地区。

执行战术任务的波音预警机角色展示。按照冷战后期美国的设想，预警机将被用作机载指挥控制系统，用于快速反应部署和初始战术行动。该系统将通过预警机雷达提供改进的低空监视，并提供移动通信，从而改善战术部队的指挥和控制情况。

当时，根据官方军事需求文件的定义，预警机将为北美地区的防空战略提供支持，当苏联轰炸机飞越北纬地区、飞往美国和加拿大领土时向北美防空司令部早早地发出警报。

在“铁幕”前沿的部署

预警机装备数量被大量削减的另一个原因，就是在当时美国国防预算遭到削减的大背景下，不少批评人士表示预警机的防空任务已经结束。

1971年，媒体指责五角大楼在预警机项目中浪费资源，并广泛呼吁削减国防开支；评价“波音公司的救助计划”（Boeing Bailout）是波音为摆脱财务困境而构想出来的“伪需求”……

但随后，E-3在西欧以及冷战对抗前沿地区的表现为其赢得了来自美国政府和北约的认可，其他国家也对购买AWACS产生了浓厚的兴趣。现在，北约组织以及法国、沙特阿拉伯和英国的地区和国家都装备有基于波音707设计的AWACS飞机，其全球机队总数达到66架，已经成为北约等西方空中力量的代表型号。

未来之变：超长服役期后怎么办？

E-3服役后的表现证明，对于现代空中力量来说预警机是不可或缺的，而且往往是在空中威胁出现后，第一个采取行动的系统，也是在任务尾声时最后一个离开的系统。

曾于1973至1977年间担任E-3A预警机项目主管的美国空军少将劳伦斯•斯坎策（Lawrence A.　Skantze）表示：

“当美国在动荡地区部署预警机时，表明空军正在认真对待这一战事。虽然该系统并没有挑衅性，因为它没有武器进攻能力，但能够深入监视空域，且不构成威胁。”

早在1977年，斯坎策及其团队就曾估计AWACS项目下的E-3系列预警机将继续服役大约20或30年。而今E-3的服役年份又翻了一番，目前美空军要求这型飞机一直服役到 2035 年左右。

当年一度不被看好的E-3，现在已经成为美空军几乎所有作战行动的“眼睛”和战斗管理者。这就是E-3作为预警机系统先行者所证明的价值。

而在未来的预警系统中，AWACS的任务还会如何变化，值得我们继续观察和探讨。