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记住王小谟 | 张聚恩

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今晨(2023年3月7日),惊悉王小谟病逝,享年84岁。

2021年2月我曾连续撰写和发表三篇微文,向公众介绍中国的预警机事业,盛赞以王小谟院士为代表的国之功臣。值此悲痛时刻,我将前文再次编辑发布,以表达对他的尊敬和哀悼。

中国预警机事业走过了一条发展时间不长、却成就辉煌的道路。本世纪初,偌大中国,竟没有一架预警机。为了装备预警机,受尽了别国的刁难,几次合作均中途夭折。
在王小谟等的率领下,短短十数年,我们一举填补了此项空白,昂首挺进世界预警机领域的先进行列。我们有了四款自用预警机,还有了一款出口型。
我们必须记住这个伟大的名字——王小谟。
其实,我已经不止一次地夸赞过这位年过八旬的老人。但在这里,我要更多地用他自己说的话,来诠释他为中国预警机事业奋斗一生的卓越功绩,从而更深地理解他的人格与造诣。
2013年1月18日,在辉煌的人民大会堂,时年75岁的王小谟因对中国预警机事业的杰出贡献,荣获2012年度国家最高科学技术奖。对他的褒奖词这样评价他:
著名雷达专家,我国现代预警机事业的开拓者和奠基人。20世纪90年代,他作为中方总设计师,对外合作解决预警机装备急需,在世界上首次提出基于二维有源相控阵体制的三面阵背负罩新型预警机工程方案,并带领和组织国内同步研发,锻炼和培养技术队伍,为我国自行研制预警机奠定了坚实基础。国产预警机正式立项后,他主动推荐优秀年轻专家担任总设计师,自己担任总顾问倾心指导年轻的总师们确定总体技术方案,开展工程研制,为我国首型预警机的成功研制做出了重要贡献。他还率先提出开展轻型预警机预先研究,并主持制定了技术方案,为国家决策研制轻型预警机创造了条件。他提出利用国产飞机实现预警机出口的设想,主持完成了原型样机设计与制造,推动实现了我国预警机装备出口。他还主持完成了数字阵列雷达预警机地面样机技术攻关,为研制新型预警机奠定了基础。
他的丰功伟绩的关键词就是“预警机”,他也由此而成为获此殊荣年纪最轻、成果最新的国之功臣。国家褒奖他,人们赞誉他,他只是淡然而又充满真情地说: 
我一辈子就做了一件事:研制雷达,然后负责将世界上最先进的技术应用到预警机上,把设计变为现实。我只是一位普通人。国家给我这个奖,是对整个科研团队的肯定,我代表他们领奖。

王小谟和KJ-2000总设计师陆军院士(右)在一起。王小谟主动推荐当年38岁的陆军任电子系统总师,他自己担任总顾问。陆军不负众望,不负师恩,出色完成任务,成就预警机事业,也谱写了薪火相传的另一段佳话

KJ-2000上装载的雷达性能与以色列的“费尔康”雷达相近,但探测距离要比后者远100km,可同时跟踪60~100个空中目标,还可以引导远程防空导弹系统对无线电地平线以外的目标实施拦截。美国政府的军事智库“詹姆斯敦基金会”曾发表评论说:中国的预警机比美国的E—3C领先一代。对此,王小谟却很清醒,他如是说: 
我们有很多先进技术,但也有很多不足的地方。美国的主流产品E-3预警机,有30多架在服役,海军的E-2预警机有70多架。尽管我们的这套装备比美国E-3领先一代,美国也认可了这一事实,但应该看到,美国的这些预警机都是上世纪70年代研制的。这是什么概念呢?这就比如人家十年前买了一辆汽车,一直没有坏,就不愿意再花钱买辆新的了。而我们是刚买了一辆车,当然会好一些。如果他们再买辆新车,可以比我们的更好。 
当人民赞誉他为“中国预警机之父”时,他把预警机的研制成功说成是弘扬中国预警机精神——自力更生,创新图强,协同作战,顽强拼搏——的胜利成果。而后,他说道: 
中国预警机研制团队庞大,集中了全国百余个研究院所和工厂,覆盖到很多行业和很多专业。管理上采取双总师体制,中国电子科技集团公司负责电子系统总成,中航工业集团负责载机平台改装工作。其中,电子系统设计的单位就有几十家研究院所、数万人参与其中。同时,预警机的研制要耗费巨资才能坚持下来,不仅仅是研制费用,研制出来后还要进行各种试验和数千架次的试飞,费用更高。预警机的研制是国家行为,预警机的成功,是国家综合实力的体现。 
中国预警机的今天是怎样走来的,未来又将向什么方向发展,王小谟说: 
在最初的自主研制中,我们就有着长远考虑。因此,第一个型号做出来后,后面的各种机型也都能做出来了。我们现在的预警机已经形成一个非常完整的系列......当然我们也不能盲目自大......预警机现在向小型化、网络化、多功能化、使用方便、价格便宜等方面发展。尤其是成本方面,从发展来看,以后的预警机会越来越便宜。打个比方,第一代预警机就像“大哥大”手机,今后预警机会像现在的手机一样,买起来不贵,同时外形小巧、功能丰富。也可以按需来做,像汽车一样,可以经常有新款更新。我们有信心不断做得更好。 
独立自主,不畏困苦,中国的预警机之路诚如两弹一星的研制一样,留下了灿烂的篇章。长路漫漫,我们已经越过黑夜,但“费尔康”风波在时时提醒我们,核心科技必须牢牢掌握在自己手中!让我们以王小谟院士的展望与期盼引领中国预警机事业的后续发展,薪火相传的后来者在前人成就的基础上继续奋斗,定将在这一领域攀上新高峰,做出新的历史贡献。
王小谟院士千古!
中国人民将永远记住王小谟的丰功伟绩!
【说明】为了帮助大家更好地了解预警机和认识王小谟的丰功伟绩,我将两年前撰写的第455和456两篇微文,原文张贴于此。我们的事业在发展进步,有些数据有了新的提升,但并不影响大家对于这项事业的理解,我也就不做更新修改了。

第455篇《预警机的“要”与“难”》

2021-01-17 19:30
当我们把记忆拉回到2009年建国60周年大阅兵时,你一定记得那宏大的参阅空中队伍。在151架飞机构成的空中方队的第一编组中央,领飞的是一架机背上顶着一个庞大圆盘的特殊飞机,它,就是我国独立研制的、大名鼎鼎的空警2000(KJ-2000)预警机。十年后,在庆祝建国70周年的阅兵时,它再次飞临天安门广场上空;和它一起接受检阅的还有这个家族里的两位“小弟”——空警200(KJ-200)和空警500(KJ-500)两款中型预警机。
本世纪初,我国的预警机还是空白,如今,我们已经有了三型国内装备的系列化产品和一款出口型,其性能跨入世界先进行列,且服役总数已达数十架。我们为中国预警机事业的崛起而骄傲,为中国预警机从无到有、自主发展的辉煌历程而自豪,更要永远铭记为预警机事业做出贡献、甚至献身的战友们。
参加2019年国庆阅兵的KJ-2000预警机
什么是预警机
预警机的全名是空中指挥预警飞机,英文名为Air Early Warning(AEW),有时也把它称为空中预警控制系统,或机载预警控制系统(AWACS,Airborne Warning And Control System)。预警机就是指拥有整套远程警戒雷达系统,可用于搜索、监视空中或地面、海上目标,指挥并引导己方飞机和武器装备执行作战任务的飞机。形象地说,预警机是设置在天上的“指挥部”,是名副其实的“天眼”。
预警机的发展可追溯到第二次世界大战后期。飞行速度和高度都大为提高的飞机的大规模参战,使快速获知战情成为必需。为了解决战场感知问题,英国人首先发明和使用了雷达,主要用于地面。为了克服地面雷达的盲区,扩大空间预警范围,1945年,根据美国海军的要求,格鲁门公司在TBM-3“复仇者”舰载鱼雷攻击机上安装了一部警戒雷达,制成世界上第一架预警机——舰载预警机AD-3W。
世界第一架预警机AD-3W的改装平台TBM舰载鱼雷攻击机
60年代,英国和苏联也相继研制出各自的预警机。70年代后,新一代预警机都采用了能够抑制地面杂波干扰的脉冲多普勒雷达,具备了探测低空或超低空飞行目标的能力;机上还装有用于敌我识别、情报处理、指挥控制、通信导航和电子对抗等功能的电子系统,使预警机不仅能及早截获和监视低空入侵的目标,还能引导和指挥己方战机进行拦截和攻击,成为空中预警指挥中心。80年代后,更普遍采用相控阵雷达,使得预警机的性能得到很大提升。
科学常识告诉我们,雷达波是直线传播的,而地球表面却是弯曲的,这就限制了地面雷达的探测范围。要想让雷达探测得更远,就必须增高雷达距离地面的位置。架设在高山上的雷达,就要比地面或海面舰艇上的雷达拥有远得多的探测范围。而如果把雷达安装在飞机上,会带来更明显的效益。假设一部天线高15m的雷达,能探测到300km外高于19km处的目标,但在探测100m高的飞行目标时,理论上最多不超过50km。而同样一部雷达,若设置于10km高度,对100m高处的同样目标,其探测距离可达400km,所能覆盖的空域将增加数十倍。
预警机有多重要
预警机的重要性可以作如下表述:由于预警机在空中工作,具有集情报探测、指挥控制、通信导航、电子对抗、信息传输于一体的综合功能,就防御而言,它是国土防空中增强低空、超低空预警探测和空中指挥引导能力的重要手段;就进攻而言,它是提高基于信息系统的体系作战能力的关键环节;综合而言,预警机是使防空效率提升或空中作战能力增强的力量倍增器。
在《未来美国空军空中预警与控制:一种概念方法》(The Future of USAF Airborne Warning & Control: A Conceptual approach)一文中,这样描述预警机在体系中的作用:
——可提供全面的、战区范围内的实时三维监控场景;
——为大量的进攻性一揽子打击计划提供战区范围内的信息支持;必要时,也可以为防御性空军提供这样的支持;
——可协助进行大多数空战任务,包括战区安全通道、空中加油、近距离空中支援、搜索与救援、对非作战飞机的威胁警告等;
——允许更广泛/更大量的控制活动。
随着战争环境的复杂化和战争规模的不断扩大,预警机的重要性与日俱增。有无预警机,对于一个国家的空中防御或攻击能力有着极为重大的影响。在1982年4月的英阿马岛之战中,英国舰队因为没有装备预警机,不能及时发现低空来袭的阿根廷飞机,以致遭受重创。同年6月的叙以战争中,以色列空军使用美国预警机导航,袭击叙利亚军队驻贝卡谷地的防空导弹阵地,一举摧毁对方19个导弹连,击落80架飞机。而从1991年海湾战争,到1999年科索沃战争,预警机的巨大作用更不断被现代战例证实。
请看海湾战争中预警机的战效数据。
在发生于1990年8月2日-1991年2月28日期间的海湾战争(Gulf War)中,美军首次将大量高科技武器投入实战,展示了压倒性的制空、制电磁优势。战争期间,美军共出动作战飞机11.2万架次。其中,9万架次是通过预警机指挥的,占80%;平均每天2240架次。在海湾战争的第二项军事行动——“沙漠风暴”(Operation Desert Storm,1991年1月17日至2月27日)中,预警机共飞行448架次,飞行5546小时。
E-3S预警机支持了所有日常空中任务指令活动。不仅指挥作战,还负责上百架飞机和加油机同时完成空中加油的管理。除控制己方战机,预警机还帮助确保联军避免发生空中碰撞,而预警机自身在作战行动中未受任何毁伤。

美国E-3S预警机

在空战预警指挥方面,海湾战争的 82%空战记录中,预警机可比战斗机更早地发现目标。平均而言,预警机发现目标时,目标与己方战机的距离超过130km;而战斗机自身发现目标的平均距离为78km,发射导弹的平均距离为18km。
海湾战争对冷战后国际新秩序的建立产生了深刻影响,同时,它所展示的现代高科技条件下作战的新情况和新特点,包括预警机在战争中的高密度、高强度使用,对军事战略、战役战术和军队建设等带来诸多启示。
综合而言,预警机的作用归纳为以下六项:
第一,预警探测——由于地球曲率和地形影响,地面雷达的探测距离和范围受到很大限制,而预警机由于自身飞行高度,可以大幅提高探测范围,提供更多的预警时间。
第二,空中指挥——预警机将地面指挥所的职能搬上天空,不仅可以随时掌握最完整的信息,还可以在装备体系内进行及时高效的交联、反馈与共享。
第三,高效通讯——与雷达探测类似,空地通讯同样会收到地形影响,预警机则不仅可以在很大程度上避免和解决这个问题,还可以成为通讯中继节点。
第四,战场协同——由于在预警、指挥、通讯等方面的诸多优势,由预警机作为战区各军兵种协同的核心节点无疑是最高效的选择。
第五,反低空突防——当敌方战斗机、轰炸机等采用低空突防模式来袭时,地面雷达对低空目标的探测距离有限,同时还可能因地形造成雷达盲区,而预警机从高空“俯视”,可以有效探测低空突防的敌机,进而有效地反突防。
第六,反隐身——即使是先进的隐身战机,各方向隐身能力也是无法兼顾的,多数战机只能尽量减缩正面和下方的雷达反射面积,而预警机可以从上方探测与发现目标,大幅扩大对隐身飞机的探测距离,从而给敌方隐身战机以有效拦截。

预警机有多难

预警机是一架飞机,但是是一架特殊飞机,是把平台与电子系统有效综合后的一种特殊航空装备。预警机的研制,集平台之难和系统之难于一身,需要飞机设计与制造、雷达与探测、导航与通讯、信息融合与数据处理、先进电子元器件等多领域先进技术与能力的支持。毫不夸张地说,预警机反映了一个国家飞机与电子技术的最高水平,也是体现国家综合实力和科技水平的标志性装备。一个国家,若没有足够的经济与科技实力,就不可能进行和完成预警机研制,这也是世界上仅有5、6个国家能够研制预警机的原因。
预警机之难反映在平台与系统这两个方面,也可以形容为“体”之难与“眼”之难。
首先是“体”之难。适用的飞机是构建预警机的平台基础。由于有大量电子电力设备,还要搭载数名甚至十数名工作人员,所以预警机对飞机内部的空间需求较大,一般都采用续航能力强、载重量大的亚声速运输类飞机改装而成。如美国的E-3预警机和俄罗斯的A-50预警机,就是分别由波音-707客机和伊尔-76大型喷气运输机改装而成的。
俄罗斯A-50预警机
选定飞机后,要根据机上电子系统的特殊需要,对飞机进行气动布局调适、结构与强度增强、重量重心调整、电源与动力适配等相应改进。以大型预警机机背上的圆盘形构件——预警雷达天线罩为例,直径9米,高近两米,连同内部设备设施,重达数吨,其巨大的体量会对飞机的结构和重心产生影响,流经的气流还会对飞机的气动性能和操纵稳定性带来影响。必须对这些影响进行精确的计算分析,进而对结构、强度、气动与操纵等做相应调整与加强。
为确保系统装入飞机,能够正常工作,还需要解决机械安装、电力配给和电磁兼容等问题,以便完成飞机与系统的集成,并通过各种地面测试和空中试飞,最终在安全稳定飞行前提下实现预警指挥控制的各项功能与性能。
“眼”之难则是指机上装载的电子系统构成复杂,性能水平要求极高,这是预警机的核心,也是最大的难点。预警机在数千米高空甚至万米之上飞行,需要连续飞行6-12小时,探测范围一般要求超过300-400km,同时识别数百个目标、引导百架以上己方战机,并要求清晰、准确地显示目标种类与距离,以全景方式显示计算机处理的结果,以及己方战机的各种状态,这些功能与高性能,都需要由机上电子系统来完成。
这个系统一般由雷达探测、数据处理、敌我识别、电子侦察、导航、通信、显示与控制等分系统组成,是一个极其复杂的大系统工程。不同于、且难度远超地面同类系统的是,严苛的使用条件,以及在机内特定环境下能量、体积、重量等的严格约束。
“眼”之难的焦点是预警雷达和数据处理能力。迄今,用于预警机的雷达有两种,早期为脉冲多普勒雷达,20世纪80年代后,有源相控阵雷达走向工程成熟,逐步成为预警机的标配。美国E-3和俄罗斯A-50都采用了相控阵雷达。相控阵预警雷达需要由数百甚至上千个独立发射/接收模块组成的天线面阵,对这些模块的性能与一致性有很高要求;为实施大视场、不间断跟踪探测,还需要有好的天线与适当的扫描方式。E-3与A-50的配置相近,都在机背上安置约9米直径的雷达罩,罩内布置两部背靠背排列的雷达,雷达天线被设计为长条形,长度大致为圆盘最大直径,以保证雷达天线的孔径最大化,天线在中空的圆盘形整流罩内,围绕轴心作水平圆周旋转,以实现对全空域的360度无死角扫描。我国的KJ-2000则是在圆盘内以最大等边三角形置放三部相控阵雷达,在固定不动的情况下即可实现全方位扫描。
有了好的雷达,还必须解决巨量数据的快速与自动化处理、传输与显示难题,需要有高性能机载计算机和优秀的算法。预警雷达在探测过程中,可以同时收到几百批甚至上千批的目标数据,如果不能对这些数据做出快速处理与解算,并以适当的界面和格式呈现出来,作为预警、指挥和控制的依据,那么所有预设的功能都将落空。
王小谟院士在回顾预警机研制历程时,指出电子系统的最重要和最为关键的技术是“两高一低”,即高纯频谱发射机、高性能信号处理器和超低副瓣天线。我国从70年代起,经过持续20余年的攻关,终于掌握了这些关键技术,为预警机研制奠定了坚实的技术基础。

第456篇《中国预警机发展之路》

2021-01-18 19:46

出师未捷

预警机诞生以来,一直是各军事强国着力发展的重点。但因其技术高度密集,系统十分复杂,此前世界上只有美、英、俄、以色列等少数几个国家具备研制能力。我国处于严峻的政治军事环境中,保卫领土领空的任务十分艰巨。随着我国武器装备体系的发展,预警机的需求越来越急切。
我国研制预警机的第一轮呼声,是在20世纪五六十年代。当时,新中国成立不久,军力尚弱,常遭到美国和台湾飞机的夜袭。军方期望拥有一架预警机,以弥补地面雷达探测能力的不足。1969年9月26日,在文革狂潮未退的艰难时刻,中央军委发出“研制空中预警机”的指示。据此,空军启动了代号“926”的任务,决定将一架苏制图-4轰炸机改装为预警机。
选用图-4,决非适合,实因无奈。当时,中国拥有的大型飞机很少,且都是国外的产品。其时,中苏、中美关系都处于紧张状态,零配件难以保证,而机械状况较好且可在国内制作零部件的只有图-4轰炸机。从1969年12月开始设计,到1971年5月底改装完成,只用了一年半时间。由图-4改装的载机,在背部安装了一个直径7米的雷达天线罩和支架,重量增加5吨,飞机阻力增大30%。为确保功能,用推力更大的国产发动机替换了原发动机,对载机的气动外形和结构做了修改,并进行了大量吹风试验。1971年6月10日首飞成功,命名为“空警一号”。
“空警一号”只是将雷达站移到空中,拓展探测范围和减小盲区,与真正意义上的现代预警机还有很大差距。经过近5年试飞,暴露出一系列问题。所用的“843”雷达在探测低空目标时,对地面杂波背景下目标的辨识能力差,数据处理和信息传送性能不够,要依靠手工标图和语音通信传报空情,缺乏实用的人机界面,效率较低,且改装与制造成本甚大。由于这些综合因素,项目未能达到预期效果,加之当时中国军方的地面雷达网得到完善,数千架战斗机与近十万门高射炮、几千个防空导弹发射架组成了一个从空中到地面的立体拦截网,国外飞机的袭扰也大为减少,对预警机的需求有所缓和,“空警一号”项目遂于1979年停止研制。
此后,在20世纪80年代,中国曾从英国购买了少量“空中霸王”机载预警雷达,安装在运-8飞机上,作为海上巡逻机,部署于海军航空兵部队,但并非真正的预警机。


上图为存放于中国航空博物馆的仅有的一架“空警一号”,下图为该机雷达罩

靠不住的“合作”

1991年的海湾战争再次震动了世界。当时,多国部队在美国预警机的指挥引导下,将伊拉克军队打得溃不成军,自身却毫发无损。虽然这场战争的双方实力差距过大,并非一场有对抗性的战例,但它再次揭示,现代化战争是高技术条件下的局部战争,其中制空权尤为重要。而如果没有预警机,将很难赢得制空权。
当时,王小谟院士联合十几位专家联名上书中央,要求自主研制预警机。在王小谟等专家看来,自“空警一号”研制夭折后,中国雷达界又经历了十数年的预警雷达系统技术预研,攻克了多项难点单项技术,已具备造出自己的预警机的基础条件。但是很遗憾,这项建言提出后,经历了长达五年的质疑与争论,而未能进入决策环节。
此时,以色列政府察觉到中国对预警机的兴趣,及时推荐了他们研发的“费尔康”机载相控阵雷达预警机。诱人的是,“费尔康”的预警能力与美国的E-3预警机基本相同,部分性能甚至超过E-3,但价格却只有前者的三分之一左右。
在这一境遇面前,我国决定采用国际合作方式,以获得自己的预警机。1996年,中国、俄罗斯、以色列三方签订了一项价值为2.5亿美元的初步协议。在上世纪,这称得上是一个重大的引进大工程项目。根据协议,俄罗斯和以色列将共同为中国空军研制一架预警机,由以色列在俄方提供的A-50飞机上,安装“费尔康”机载相控阵雷达。
在这个项目里,王小谟出任中方总设计师。为捍卫国家利益,他做了大量工作,付出了巨大心血。也正是从这时起,以及随后遇到的被国人称为“费尔康”风波的巨大挫折中,王小谟立定了要为中国人争气,一定要研制出中国人自己的预警机的不屈志向。
1999年10月,俄罗斯将一架A-50H交给以色列。正当以色列即将完成“费尔康”机载相控阵雷达的安装时,美国政府出面,粗暴干预,称“中国空军装备可以远距离发现和同时跟踪数个目标的现代预警机,将损害美国在该地区的利益”,同时以取消援助为要挟,逼迫以色列终止这一协议。2001年,新上台的总理沙龙最终选择了放弃,宣布取消这项协议。
由于协议执行受阻,中国开始将预警机采购计划转向俄罗斯。先是租用了一架俄A-50预警机进行试验,但在试验中发现,该机不能满足需要。且俄罗斯的机载电子设备的综合水平未必比我国先进,不管是买还是租,都不是好方案,成了我国军地各方的共识。于是,中国军方终止了租用和购买俄制预警机的工作和新的尝试。
漂亮的争气战
严酷的现实告诉我们,先进装备和核心技术的获得,只能依靠自己!经历巨大挫折的中国军工人,立志自行研制中国的预警机。在此期间,王小漠等专家多次向中央汇报,综合分析国内各方面的科研力量,阐述十几年来的技术积累与进步,请求政府给中国的军工人一次打一场“争气战”“翻身仗”的机会。
王小谟院士说,“我们当然可以从国外买,省时省力,但是一旦战争真的爆发,国外只要卡住几个配件,我们买回来的预警机就用不了了。所以,中国一定得有自己的预警机才行。”在争取自主研制的漫长时间中,王小漠和他的同事们抓紧研究工作,建立了亚洲最大的测试暗室和相应的复材部件制造设施,进一步掌握了预警雷达研制的多项关键技术。
终于,中国预警机事业等来了“翻身”的一天。2002年12月,我国第一款大型预警机——KJ-2000正式立项,并成为空军天字一号的重点工程。项目选定伊尔-76MD运输机为基础平台,进行飞机改装,进而加装预警指挥系统。航空工业麾下的西安飞机工业公司(XAC)负责飞机改装。中国电子科技集团南京电子技术研究所负责AWACS的核心——电子扫描相控阵(ESA)雷达的研发。这是中国自主研发的第一型预警机,也是工程化的第一型先进预警雷达。
同时,考虑到大飞机平台的不足,为满足规模和数量需求,强化体系整体能力,并提高自主保障性,又于2003年启动以国产运8改进型飞机为平台的KJ-200研制。飞机改装由航空工业陕西飞机公司负责。这两款大体同步研制的项目分别为大型与中型预警机,因采用不同的天线罩形式,而被人们称为“圆盘形”和“平衡木式”预警机。
预警机的特殊性在于它既是一种特殊品种的飞机,同时系统的功能又集中体现在机上的电子系统,因此预警机研制需要跨行业、跨专业、大范围的协同。以中国航空工业集团和中国电子科技集团为主力,集中了全国百余个研究院所和工厂的数万人集智攻关。经数年日日夜夜的艰苦奋斗,两型预警机研制如期完成,并交付部队,表现优异,中国的军工人赢得了一个漂亮的争气战。
请重读如今仍能让人热血沸腾的一张张捷报:
——2003年11月,KJ-2000首飞成功;
——2005年1月14日,KJ-200首飞成功;
——2004年,空军决定部署KJ-2000预警机团;
——2005年,KJ-2000交付首架;
——2005年7月,KJ-200实现全状态首飞。
——2006年1月,KJ-200转场空军,开始交付;现已累计交付十数架;
——2007年,KJ-2000定型,并累计交付空军4架。
——KJ-2000、KJ-200装备部队以来,多次圆满完成实兵对抗和实弹演练,共同参加了2009年新中国成立60周年阅兵。
——2019年10月1日,1架KJ-2000和8架歼-10飞机组成领队机梯队,飞临天安门广场上空接受检阅。同时参加检阅的还有KJ200和2016年服役的新一代预警机KJ-500。在KJ2000预警机上担任指挥员的是空军司令员丁来杭上将。由空军八一飞行表演队驾驶的8架歼-10飞机组成箭队护卫两翼,拉出红、黄、蓝、绿4种颜色的彩烟,为后续梯队铺出华丽航路,也寓意中国预警机走过的不凡历程。

勿忘捐躯者

回首短短十数年从无到有的进程,看到数型预警机疆场赴命、英姿展现的场景,中国的航空人、军工人充满自豪,又充满对无数奋斗者和奉献者的怀念与敬仰。
我们永远不会忘记惨痛的“六·三空难”,永远不会忘记2006年6月的那个阴冷日,正当空警200项目推进的关键之时,一架隶属中国人民解放军空军的KJ-200预警机在执行试验任务途中,因穿越低空云区造成机翼结冰,在安徽省广德县柏垫镇梨山村上空失事坠毁。机上包括机组人员在内的40人全部牺牲。牺牲者中,有5位试飞员、1位通讯员,余皆电子专家,其中还有两位教授级高级工程师。
这次空难对于我国的预警机事业是一次巨大打击,我们失去了多位优秀的电子专家,失去了数位试飞豪杰。但我们又深知,要奋斗就会有牺牲,灾难不能阻挡我们前进的铿锵脚步。中国军工人擦干眼泪,厘清原因,排除障碍,继续奋斗,终于使得KJ-200全部试验任务得以完成,并装备部队。用鲜血和生命换来的锐器,我们会百倍珍惜;为预警机事业献出生命的战友们,将永远活在我们心中。让我们用胜利,祭奠英灵。
“大哥大”突围
从2002年KJ-2000立项和2003年KJ-200立项,中国军工人用短短的不足五年时间,解决了预警机的有无问题,形成了大、中两型预警机并发的格局,后又推出新一代预警机——KJ500,也快速研制成功,顺利服役,现正形成量产能力。艰难困苦,玉汝于成,我们迎来了中国预警机事业的春天。
到2007年,我们成功研制了三型预警机,分别是:KJ-2000,KJ-200,出口型ZDK-03预警机。其中的前两型,装备中国空军和海军航空兵;ZDK-03预警机出口到巴基斯坦。
KJ-2000堪称我国预警机的“大哥大”,是突围之作。这款预警机以俄罗斯伊尔76运输机为基础平台研发。装载的雷达系统为我国研制的三面电子扫描相控阵列(ESA)。不同于A-50和E-3所采用的旋转罩型天线,通过360度旋转来实现雷达信号的全方位覆盖,而采用独创的中国方案,雷达罩内的三个ESA天线模块被放置成三角形,雷达天线不旋转,通过电子扫描来提供360度的覆盖。这是一个重大的技术进步。
KJ-2000的雷达系统可跟踪60~100个目标,同时引导十个以上作战单位开展全天候作战行动。机上的通讯和数据传输系统由超短波电台(最大通讯距离350km)、短波电台(最大通讯距离2000km)、K波段卫星通讯站和内部通讯系统组成,可保障预警机与作战飞机、其他兵种自动化指挥系统的计算机交换数据,此外,还可使机组人员与操纵人员相互交换信息。还配有包括导弹来袭告警、红外诱饵和干扰物自动投放器在内的自护卫系统。
KJ-2000的综合技术和战术性能,可与美国现役E-3预警机相媲美,在雷达体制、探测距离、多目标探测和跟踪能力等方面优于E-3。KJ-2000的成功研制与服役,标志着中国在预警机领域跨入世界先进行列。 

KJ-2000预警机

中型机问世
比KJ-2000稍晚一个年份,我国的中型预警机也取得了令人欢欣的成功。KJ-200预警机方案选用国产运-8改型作为载机平台,这是拥有自主保障能力的一项重要选择。
为适应KJ-200要求,对运-8的大改几乎涉及飞机的全部构造与所有设备,以致有人称相当于重新设计。改后的运8被定为运8Ⅲ类平台,也称运9。主要改进包括:
—机体长度增加到36米,货舱长度由15.7米增加到16.2米,容积增大;
—重新设计了机头,取消机头处的领航舱,换成不透明雷达罩;
—取消了尾舱,并对机体进行了修形,使机体尾部线条更加流畅;
—采用机翼整体油箱,载油量从原来的16吨提高到20吨,航程从原来的3000多km提高到5000km,留空时间由不足7小时提高到8小时以上;
—换装了4台国产涡桨6C发动机,单台功率提高到5100马力,总功率增加了20%,同时换装了国产六叶复合材料螺旋桨,显著提高了在高原、高温高湿环境下的起降性能和载重量,噪声也大为下降;
—水平尾翼的翼梢增加了垂直端板,提高了飞行操纵稳定性;
—在操纵系统中采用助力技术,提高了飞机的安全性,减轻了驾驶员操纵负担;
—更新了环控系统和液压系统,改进了热空气和电加温防冰系统;
—用先进的电子防滑碳刹车系统替换了惯性防滑钢刹车系统;
—换装了先进的综合航电系统,实现飞行信息的综合处理、综合显示以及系统工作方式的综合控制;
—采用有源矩阵液晶显示屏的座舱综合显示技术,改善了座舱的人机工效;这种“玻璃座舱”显示方式是在中国运输机中的首次应用。
在研制中,共攻克了12项重大关键技术,进行了47项设计和工艺试验,10项大型飞行试验,累计飞行2200架次。
KJ-200是我国自主研制、拥有自主知识产权的预警机。该机经过了严格的试验、测试、试飞和试用,技术先进,安全可靠;可全天候、全疆域使用,能在粗糙、松软的野战机场或地面起降,适用范围宽;载油量大、小时耗油率低,续航能力较强;使用效能高,飞行信息感知清晰、明了;飞行自动化水平较高、操纵力小,机组工作负荷较小,舱内环境适于人员工作,人机工效性高;其先进性与适用性完全达到了设计预期,也被交付后的良好表现一再证实。 
KJ-200预警机
中新网2014年5月23日报道,当日在中俄联合军演中,在KJ-200的引导下,红方舰艇编队进行联合对海突击,在联合指挥部的精确指挥下,先敌发现、先敌发射多枚导弹,“击沉”蓝方1艘舰艇。 
新一代扬威
KJ-2000和KJ-200都取得了巨大成功,并快速转化为战斗力。但由于平台所限,KJ-2000大型预警机数量难以增加。而KJ-200的载机虽能自主保障,其性能还有不足,例如因平衡木式天线仅能作侧向扫描造成较大的探测盲区;因载机内部空间小,难以布置数量较多的显控台,影响空中指挥引导能力的发挥;因缺少卫星通信系统,致远程空中巡航警戒能力较弱等。
在这样的背景下,面临空中威胁不断增加的态势,2011年,新一代预警机KJ-500立项。从立项到设计定型,再到交付与服役,只用了3年时间,就为我军奉献了一款性能优异的预警机,创造了新时代航空装备研制的又一奇迹。2015年9月3日,中国举行“纪念反法西斯暨抗日战争胜利70周年”阅兵,由11架飞机编成的预警指挥机梯队飞过天安门,KJ-500作为预警机家族最新成员首次精彩亮相,引起中外媒体的高度关注。
KJ-500与KJ2000颇有几分相似,其整机体量和雷达天线口径明显减小,最大起飞重量也只有KJ-2000的三分之一,甚至有人戏称它是小号的KJ-2000。其最大特点是,不同于KJ-200的平衡木式天线,而采用了与KJ-2000一样的圆盘形天线。但就其平台和所用的新型雷达与诸多新电子技术而言,它已经超越了KJ-2000,而升级为新一代预警机。如果把当年未获成功的空警一号看作中国的第一代预警机的话,经历KJ-2000和KJ-200的第二代发展,现在的KJ-500已经是具备世界领先水平的第三代预警机了。 
KJ-500预警机
KJ-500最重大的技术进步来自电子系统。核心任务系统机载预警雷达采用世界领先的数字相控阵雷达技术,相较于现役大型预警雷达,其雷达探测距离、情报处理能力、反隐身和抗电子干扰能力、跟踪目标数量以及引导战机批次都大幅提升,代表了当前中国预警机的最高水平,成功实现了“小平台、大预警、高性能、新一代”的研制目标。其中,最引人注目的是,相控阵雷达中的发射/接收模块实现了数字化,替代原来使用的模拟式器件,天线的辐射功率和接收机灵敏度大大提高,系统的重量、体积和功耗明显降低,一个“较小”的雷达却达到、甚至超过了“大哥哥”的“能耐”,从而一举登临技术新高峰。
KJ-500在外观上与“前辈”的另一区别是,位于机身后部两侧凸起的平面天线整流罩,此处为电子侦察天线。由于雷达的相控阵化趋势,对电子侦察任务提出新要求。将雷达和通信频段的电子情报收集、定位和对抗三项功能融合为一体,成为第三代预警机的显著技术特征——“多元一体”。以电子侦察天线为前端,对空中和地面警戒、火控雷达常用频段的宽频组合电子侦测系统,可准确获取雷达辐射源、电子对抗干扰源的定位信息,从而通过提前避开对方雷达探测,而增强自身隐蔽性和生存力。
KJ-500还研制了受油型。受油型KJ-500的机头上部加装了受油探管,成为我国第一种可接受空中加油的预警机,填补了又一项空白,这是中国首次在预警机上实现受油,这对于中国预警机部队扩展作战范围,提高战斗力,具有极为重要的意义。
在国产中型预警机KJ-200和KJ-500先后服役的同时,我国还打入预警机国际市场。由王小谟亲任总设计师的出口型ZDK-03预警机研发成功,向巴基斯坦销售4架并在该国空军服役。俄罗斯世界武器贸易分析中心公布2014-2017年世界新预警机出口销售规模为11架,总价值43.76亿美元;中国位居第四,共出口4架,价值2.78亿美元,已全部交付。

在巴基斯坦空军服役的中国产ZDK-03预警机

而就在我们庆贺新一代预警机的重大成就之时,中国的预警机研发团队披露,已经在进行更新型空军预警机和海军舰载预警机的研制了。这意味着在KJ-2000、KJ-200和KJ-500之后,我国预警机事业将有新突破,将有望迎来新的“家族成员”。让我们热切期待着!

本文2023年3月7日发表于 微信公众号 聚恩君《第645篇<记住王小谟>》,风云之声获授权转载。


■ 扩展阅读

第455篇《预警机的“要”与“难”》

第456篇《中国预警机发展之路》

第457篇《向预警机的功臣致敬》

著名雷达工程专家王小谟:“要想把核心技术掌握在自己手里,必须从基础做起”(https://www.ccdi.gov.cn/yaowen/201805/t20180529_172747.html)

■ 作者简介
张聚恩

1947年3月生,自然科学研究员,国务院政府特殊津贴专家。1969年毕业于北京航空航天大学。长期从事航空工程研制与科技发展工作。曾任中国航空系统工程研究所总师、中国航空工业第一集团公司科技部部长、中国航空学会第七届理事会秘书长等职。现任中国航空学会名誉副理事长、中国科协航空科学传播首席专家。在航空科普领域著述多部,著有《大国航空》,主编《新航空概论》《空天工程通识》《2049年中国航空科技与未来航空》等书,开设微信公众号“聚恩君”,开办数百场科普讲座,普及科技知识,弘扬奋进精神。



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