中国舰载预警机方案已确定 动力缺陷将影响整机性能

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资料图:图为外媒早前报道的中国JZY-01舰载预警机想象图。(拖拽图片可查看大图)

美国在E-2C舰载机预警机基础上研制出更为先进的E-2D型

  对空防御,是水面舰艇编队海上防御的主要内容。现代预警飞机除了发现和监视空袭兵器外,更重要的是还具有引导和指挥己方作战飞机、导弹等武器拦截入侵目标的功能。
国防在线客户端记者 张雷 摄

(环球时报8月22日报道)近日国内航空航天类知名期刊《航空知识》的最新一篇文章引发外界广泛关注。21日,有国内网络媒体以“中国舰载固定翼预警机呼之欲出”“中国总体已经具备研制真正的舰载固定翼预警机的条件”等角度进行了报道。中国军事专家认为,从航母战力发展的角度来看,固定翼预警机上舰将成为“力量倍增器”,而中国现在也已经具备了研制并建造舰载固定翼预警机的条件。

近日国内航空航天类知名期刊《航空知识》的最新一篇文章引发外界广泛关注。21日,有国内网络媒体以“中国舰载固定翼预警机呼之欲出”“中国总体已经具备研制真正的舰载固定翼预警机的条件”等角度进行了报道。中国军事专家认为,从航母战力发展的角度来看,固定翼预警机上舰将成为“力量倍增器”,而中国现在也已经具备了研制并建造舰载固定翼预警机的条件。

  国防在线客户端北京8月21日电 (特约记者
杨铁虎)“中国总体已经具备研制真正的舰载固定翼预警机的条件。”“我们可以畅想一番,真正的‘红色鹰眼’会是什么样了。”日前,国内著名航空航天科普期刊《航空知识》2018年第9期上市发行。该期杂志的开篇之作《中国舰载预警机发展构想》,再次引发国人对中国未来的舰载固定翼预警机的热议。

《舰载武器》杂志执行主编石宏21日对《环球时报》记者表示,预警直升机上舰主要是解决对低空目标的探测问题,弥补防空漏洞,但其存在一定的技术局限,比如探测距离和舰载雷达相比无明显优势,与美国的E-2C/D“鹰眼”舰载固定翼预警机相差很大,因此难以扩展航母的预警和控制范围。而且预警直升机携带的战术显控台数量有限,主要还是起到预警作用,在指挥控制领域能发挥的作用就比较有限了。还有就是预警直升机的留空时间太短,只有固定翼舰载预警机的一半,如果想要保证全天候的预警效果,那就必须配备数量较多的预警直升机,这是不太现实的。

《舰载武器》杂志执行主编石宏21日对《环球时报》记者表示,预警直升机上舰主要是解决对低空目标的探测问题,弥补防空漏洞,但其存在一定的技术局限,比如探测距离和舰载雷达相比无明显优势,与美国的E-2C/D“鹰眼”舰载固定翼预警机相差很大,因此难以扩展航母的预警和控制范围。而且预警直升机携带的战术显控台数量有限,主要还是起到预警作用,在指挥控制领域能发挥的作用就比较有限了。还有就是预警直升机的留空时间太短,只有固定翼舰载预警机的一半,如果想要保证全天候的预警效果,那就必须配备数量较多的预警直升机,这是不太现实的。

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《航空知识》的文章称,通过空警-2000、空警-200和空警-500三型预警机的研制,中国航空工业在预警机的研发领域已经走出了一条独具特色的道路。通过歼-15舰载战斗机的研发与装备,国内在舰载机研发领域,特别是与航母起降相适应的关键技术(如结构、材料等)方面也有了技术积累。再加上航空动力方向对涡桨-6发动机的深入挖潜,中国总体已经具备研制真正的舰载预警机的条件。

《航空知识》的文章称,通过空警-2000、空警-200和空警-500三型预警机的研制,中国航空工业在预警机的研发领域已经走出了一条独具特色的道路。通过歼-15舰载战斗机的研发与装备,国内在舰载机研发领域,特别是与航母起降相适应的关键技术(如结构、材料等)方面也有了技术积累。再加上航空动力方向对涡桨-6发动机的深入挖潜,中国总体已经具备研制真正的舰载预警机的条件。

  舰载固定翼预警机技术复杂、体积庞大、价格昂贵,需要较大的投入,这种状况就使它成为现代航母研制的一项关键技术。
国防在线客户端记者 张雷 摄

该文章还称,早在辽宁舰完工入列前后,网上就曾爆出过一架机身上写着“JZY-01验证机”字样的神秘飞机。从图片看,该机是在一架运-7的机体上改装使用6叶螺旋桨的涡桨发动机,并加装“大盘子”和全新设计、类似美国E-2C舰载预警机的尾段而成。文章分析认为,虽然运-7本身的设计需求与舰载预警机的需要不完全相符,但运-7家族最新型号新舟-600/700研制过程中积累的新结构、新材料使用经验,有助于平台总体布局类似的舰载预警机的研制。

该文章还称,早在辽宁舰完工入列前后,网上就曾爆出过一架机身上写着“JZY-01验证机”字样的神秘飞机。从图片看,该机是在一架运-7的机体上改装使用6叶螺旋桨的涡桨发动机,并加装“大盘子”和全新设计、类似美国E-2C舰载预警机的尾段而成。文章分析认为,虽然运-7本身的设计需求与舰载预警机的需要不完全相符,但运-7家族最新型号新舟-600/700研制过程中积累的新结构、新材料使用经验,有助于平台总体布局类似的舰载预警机的研制。综合来看,中国航空工业在近期拿出一架“能用”的舰载预警机难度并不是很大。石宏也认为,按照目前中国的技术储备研制出一架性能和E-2C差不多的舰载固定翼预警机并非不可能。

  舰载预警机是以载舰为活动基地,主要用于海上舰艇编队对空、对海预警,并能引导和指挥己方作战飞机、导弹等武器装备遂行作战和其它任务的舰载机,是航母编队控制海上信息优势的关键装备之一。按照载机平台,可分为舰载预警飞机(舰载固定翼预警机)、舰载预警直升机和舰载预警无人机等。

综合来看,中国航空工业在近期拿出一架“能用”的舰载预警机难度并不是很大。石宏也认为,按照目前中国的技术储备研制出一架性能和E-2C差不多的舰载固定翼预警机并非不可能。

不过,仍有几个坎儿需要迈过去。首先是经验问题。无论预警机还是舰载机国内都有了一定研制经验,但要同时满足设备高密度装载、机组多人员布局和航母安全起降等多方面指标的舰载预警机,整体设计既要紧凑坚固又要高效可靠,这种要求是中国航空工业此前很少遇到的。同时,人员培养也是一个必须面对的问题。不过,文章认为,我舰载预警机的早期装备规模暂时不会太大,因此短期内不会有培养大量机组人员的压力。(石留风
刘扬)

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不过,仍有几个坎儿需要迈过去。首先是经验问题。无论预警机还是舰载机国内都有了一定研制经验,但要同时满足设备高密度装载、机组多人员布局和航母安全起降等多方面指标的舰载预警机,整体设计既要紧凑坚固又要高效可靠,这种要求是中国航空工业此前很少遇到的。同时,人员培养也是一个必须面对的问题。不过,文章认为,我舰载预警机的早期装备规模暂时不会太大,因此短期内不会有培养大量机组人员的压力。

  航母采用上翘滑跃式甲板可以为短距起飞创造一定的环境条件,但不是所有的舰载机都能采用滑跃方式起飞。
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  文章说,自从拥有航母的梦想终于实现以来,前进中的中国航母事业一直不缺乏好消息。随着首艘国产航母开始海试工作,第二艘国产航母开工建造的消息不断流出,加上歼-15(J-15)弹射起飞技术验证机与国产弹射器一起曝光……一时间在舆论看来,中国海军的航母编队距离世界先进水平所差的硬
件,似乎只剩下舰载固定翼预警机了。

  文章指出,虽然直-18Y(Z-18Y)预警直升机已经多次随辽宁舰出海执行训练任务,但其能力还是只能达到“把预警雷达搬到天上”的水平。除了解决有无问题之外,直-18Y在战术上更多起到的是延伸编队低空空情覆盖范围,起到一定预警补盲的作用。其作战半径、探测距离、目标跟踪处理能力等指标,均与真正的舰载固定翼预警机差距很大。

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  网络上流传的国产JZY-01型舰载预警机验证机正是在运-7飞机的技术上改进研发的。

  文章表示,通过空警-2000(KJ-2000)、空警-200(KJ-200)和空警-500(KJ-500)三型预警机的研制,中国航空工业在预警机的研发领域已经走出了一条独具特色的道路。国产预警机的系列化发展不仅为新型舰载固定翼预警机的机载设备提供了充足的可选货架产品,其系统整合经验同样有助于这种特种飞机的研制。至于折叠机翼、拦阻尾钩以及防锈防蚀等与航母相适应的关键技术,除可部分参考歼-15舰载战斗机的成品之外,整体上还有E-2系列预警机这个十分成熟的参照对象可供借鉴。中国总体上已经具备研制真正的舰载固定翼预警机的条件。

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  JZY-01型舰载预警机验证机的尾翼与E-2C预警机的尾翼非常相似,同为悬臂式四垂尾尾翼。

  在载机平台方面。文章分析称,将运-7(Y-7)飞机彻底改进到符合舰载固定翼预警机的要求,其工作量是非常惊人的,总体效费比还不如跳出安-24/26(An-24/26)飞机的原始设计,研制一款全新的舰载双发涡桨平台。根据成熟经验,新机不仅可以大胆应用新结构、新材料,在保证结构强度的前提下,对机体减重做出更多贡献,还可以采用电传飞控系统,通过气动-结构-飞控同步顶层设计,来优化部分气动设计,提升飞行性能。

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  2017年年初,在武汉著名的陆地航母试验平台上,网友们发现了一个疑似国产新型舰载固定翼预警机的1:1模型。

  在飞控系统方面。文章分析称,随着电传飞控系统在国内新机运用上的逐渐推广,如果国产新型舰载固定翼预警机可以应用这一技术提升控制效率,不仅能提升飞行性能,甚至可以通过气动-结构-飞控同步顶层设计——这一新型军机研制中普遍采用的办法,来优化部分气动设计。如果能够通过预警雷达天线的共形设计降低传统雷达天线罩对尾翼效率的不利影响,甚至可以将4片垂尾设计改为2片以减轻重量,又不降低飞机的航向稳定性。

  在雷达天线方面。文章分析称,由于舰载固定翼预警机机体尺寸(特别是长度)有限,如果布置共形天线(或类似空警-200的平衡木天线),不仅很难达到全向探测的要求,天线孔径也难以满足探测距离的指标。所以类似空警-2000和空警-500的圆盘天线罩设计仍将为国产新型舰载固定翼预警机所采用。

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  2018年4月27日,中国军网英文网发布了一组辽宁舰航母跨海区远海训练照片,堪称海军航母舰载机部队中最神秘的“海蝙蝠”部队LOGO罕见曝光。
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  文章指出,中国航空工业在近期拿出一架“能用”的舰载固定翼预警机,难度并不是很大。而从位于武汉的“航母建筑”上出现的那架酷似E-2C预警机的模型等信息推断,国产新型舰载固定翼预警机的基本方案应当已经确定。

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  中国海军航母之所以目前装备的只有舰载预警直升机,最主要原因还是舰载固定翼预警机的研制难度更大,所需周期更长。
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  然而,由于使用环境和条件的特殊限制——远离大陆的战场部署限制、六自由度运动的航母平台、狭小的作业空间、非常短的起降跑道、降落时复杂的气流场、恶劣的海上气候环境……舰载固定翼预警机在设计、制造上注定比陆基固定翼预警机更加复杂、更加困难。

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  中国引进的卡-31预警直升机曾被认为是专为航母编队配备的,但实际上却频频在航母外的水面舰艇上搭载。
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  看着别人家的E-2系列预警机,再看看自己手里性能有限的预警直升机,人们肯定都希望中国航母能一下子就用上“好用”,而不仅是“能用”的舰载固定翼预警机。

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  英国皇家海军第857航空中队装备的“海王”MK7型舰载预警直升机。
英国皇家海军图片

  从“能用”到“好用”,文章认为,国产新型舰载固定翼预警机还需迈过几道坎——

  一是飞机的总体设计问题。除航母在空间上对舰载机的尺寸斤斤计较外,舰载固定翼预警机的设计既要紧凑坚固,又要高效可靠,还需同时满足设备高密度装载、机组多人员布局和安全起降等多方面指标。这种要求是中国航空工业此前很少遇到过的,颇具挑战性。

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  空警-200预警机采用4台5100马力、低油耗的FWJ-6C型涡轮螺旋桨发动机和6叶大后掠角的JL-4型复合材料螺旋桨作为动力装置,具有良好的战术性能和使用性能。
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  2009年,两架E-2D型“先进鹰眼”预警机在佛罗里达州圣奥古斯丁附近进行试飞。
诺斯罗普·格鲁曼公司 图片

  二是飞机的动力问题。3600千瓦级别的涡桨-6C(WJ-6C),是目前国内能够批量交付的功率最大的涡桨发动机。这款被广泛用于运-9(Y-9)、空警-500等我军新型战机的发动机,用于国产新型舰载固定翼预警机的前期试飞工作还是能满足要求的。但考虑到新机的机载设备重量和耗电量均较大,还尚需在我国现有两艘滑跃起飞航母上使用,再加上需要为型号的未来改进留有余裕,因此研制中的新一代5000千瓦级涡桨发动机,才是其服役时的最优选择。然而众所周知,新型航空发动机的研制成熟需要一个过程,如果研制进度拖后,国产新型舰载固定翼预警机将不得不使用功率有所欠缺的涡桨-6C作为过渡动力,无疑将影响整机技术状态、特别是机载设备的配置档次。

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  2017年2月9日,西太平洋上,隶属第113“黑鹰”舰载预警机中队的两架E-2C型“鹰眼”预警机在一个仪式上飞越美国海军“卡尔·文森”号航母。
美国海军图片

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  2018年1月16日,美国海军“卡尔·文森”号航母(CVN
70)的水兵们对一架E-2C型“鹰眼”预警机进行飞行前检查,为飞行作业做准备。E-2C采用了4垂尾布局,以适应雷达天线罩引起的特殊气流。
美国海军图片

  文章还认为,相比这些“硬件”问题,“软件”反而还不需要让人过于担心。在可预计的将来,国产新型舰载固定翼预警机的装备规模暂时不会太大,因此短期内也不会有培养大量机组的压力。中国海军无论是从头培养适合驾驭双发涡桨平台的飞行员,还是从现有部队中选拔精英,都有现成的方法可用。特别是随着三大舰队航空兵的特种机部队逐渐羽翼丰满,各部队下属的预警机部队人才培养也进入了良性增长阶段。这使得部队完全可以从中选拔人员到舰载固定翼预警机的战勤岗位服役,来解决初期的人才问题。中国海军航空兵的各机型成体系发展,对还在逐项填补空白的舰载航空兵部队来说,是再好不过的坚强后盾。

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  2018年5月11日,法国海军的一架E-2C型“鹰眼”预警机在美国海军“乔治·H.W。
布什”号航母的飞行甲板上降落。法国海军是美制E-2C型预警机在欧洲地区的第一个用户。
美国海军图片

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  作为我海军集侦察预警、指挥控制、航空反潜、远程目标指示于一体的海空信息作战力量,北海舰队航空兵某师逐步完成跨越式转型,成为海军空中信息作战力量的“排头兵”、“海天猎鹰”部队。
海军北海舰队图片

  文章最后表示,正如E-2系列预警机40年来的不断发展进化那样,国产新型舰载固定翼预警机也将随着中国航母从滑跃到弹射,从常规动力到核动力的发展步伐而不断改进,成为助推中国航母编队战斗力增长的“战力倍增器”。

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