中国舰载预警机发展构想

高卓

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。

虽然直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（下简称舰载预警机）差距很大。

运7是一切探索的起点

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。

早在辽宁舰完工入列前后，网上就曾曝出过一架机身上写有“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6C发动机，并加装“大盘子”（圆盘状预警雷达天线罩）和全新设计、类似美国E-2C舰载预警机的尾段而成。那么以运7（包括改进型“新舟”系列在内）为平台发展“红色鹰眼”，会是一个可行的方案吗？

虽然E-2的机体平台和运7同为空重15吨级的涡桨动力双发平直上单翼飞机，然而在空间斤斤计较的航母上，两者的几何尺寸差异首先就很难被忽略。长度达23.7米的运7比E-2足足长出了7米多，这对于航母作业无疑是非常不利的。过长的机身不仅仅影响停放与调度，考虑到舰载机降落时迎角比岸基飞机更大，在降落时也是个不利因素。

运输机在改型设计中，机身加长或缩短的情况十分常见，所以机身过长问题倒也不难处理，但要解决结构问题可就没那么容易了。众所周知，舰载机着舰时的下降率比陆基飞机下降时要大很多，比如E-2C着舰时，下降率高达7.6米/秒，而同等级岸基运输机着陆时下降率只有3.1米/秒，这意味着前者要承受更大的冲击载荷。另外，其起落架结构在弹射起飞以及着舰过程中也会受到猛烈冲击。而在拦阻滑跑过程中，E-2C机体还要承受2.5-3个g的平均减速过载，瞬时过载甚至能达到5g左右。

为此E-2C尽可能降低机身离地高度，以缩短起落架支柱长度，使其适应弹射起飞和着舰环境。其拦阻尾钩不仅采用了从后机身左右两侧分别伸出，在机体中轴线汇合的分岔设计，其安装点也并非直接连接机体结构，而是位于一个减振缓冲装置上，尽可能降低拦阻制动时飞机结构所受冲击。这类措施还有很多，都是为了尽可能降低航母起降对飞机结构的影响。这就解释了为什么C-2（从E-2发展出的舰载运输机）在外形比运-7明显小一圈的同时，两者空重却相差无几的原因。

相比之下，运7不仅在原始设计时未考虑这些因素，而且为了在出现迫降等意外情况时，尽可能确保断裂部位在机体中段，降低其他部分断裂、进而出现后果更严重的二次损毁的可能性，运7还延续了安-24飞机机体中段（位于主翼之后）的“断裂带”设计。这样的特殊结构，在拦阻制动时无疑将严重影响飞机的结构安全。

运7平台的局限性还不止于此，其现阶段使用的涡桨5系列发动机技术已经明显落后。尽管发展到涡桨5E时，其功率已达到2100千瓦，但潜力也几乎挖掘殆尽，相比E-2C使用的T56涡桨发动机（功率3600千瓦）各方面差距明显。要想初步满足改装舰载预警机的要求，运7平台必须改用3600千瓦级别的涡桨6C。而换装涡桨6C，正是那架“JZY-01验证机”相比运7平台的一大重要变化。

换发之后的JZY-01验证机，就有条件按照预警机的技术状态进行相应改装。“大盘子”是预警机的必备设计，自不必说。采用类似E-2的多片垂尾而非大面积单片垂尾，以改善加装“大盘子”之后的航向安定性，主要是因为航母机库高度有限，另外这样也能降低高大垂尾对雷达工作的干扰。

由于国内从未对运7这个等级的飞机进行过这两处气动设计的修改，因此通过JZY-01验证机的改装，完成包括地面强度试验和空中试飞在内的全面验证，有助于初步探索舰载预警机的总体布局特点。但该机能够验证的舰载预警机相關技术，主要还是在新增结构的气动与结构适配性方面，以及如何在运7这个级别的机体内部布置预警机所需的设备。

由于前文提到的运7机体的几项固有问题，JZY-01验证机是无法验证舰载预警机在航母上的起降过程的，这就使得其验证价值相对有限。那么如果对JZY-01进一步改进，例如缩短机身长度、全面加强结构、并改进起落架和尾钩等，我们就能获得一架舰载预警机吗？

高难度的航母起降，不仅要求舰载机要有比同等级岸基飞机更大的操纵面，往往还要采用襟翼、副翼和扰流板等多组操纵面的组合式操纵提升效率。为了进一步提升安全裕度，舰载预警机不仅对飞控系统的裕度要求很高，还要进行精心的气动补偿设计，以保证在飞控失效的紧急时刻能平滑顺利地转入人工操纵。而由于操纵机构更多，所以机上液压系统的功率和可靠性要求也更高……

所以，将运7彻底改进到符合舰载预警机的要求，其工作量是非常惊人的，总体效费比还不如跳出安-24/26飞机的原始设计，研制一款全新的舰载双发涡桨平台。而从位于武汉的“航母建筑”上出现的那架酷似E-2C的舰载预警机模型等信息推断，国产舰载预警机的基本方案应当已经确定，所以接下来我们可以畅想一番，真正的“红色鹰眼”会是什么样了。

新时代有新起点

尽管无法延续运7的发展路线，但运7家族最新型号新舟600/700研制中积累的新结构、新材料使用经验，仍然有助于平台总体布局类似的舰载预警机的研制。特别是新机的机体是全新研制这一后发优势，可以使得新结构、新材料的应用更加大胆，能在保证结构强度的前提下，对机体减重做出更多贡献。

而随着电传飞控系统在国内新机运用上的逐渐推广，如果舰载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。

然而从现有信息来看，由于舰载预警机机体尺寸（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舰载预警机所采用，这样一来，要想减少垂尾数量，对飞控系统的性能要求就更高了。

国产预警机的系列化发展不仅为舰载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舰载预警机的研制。至于舰载机所需的折叠机翼、拦阻尾钩以及防锈防蚀等技术，除可部分参考歼15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。总之从以上几个方面来看，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。

新舟60飞机减弱了机身中部连接机翼部分的结构强度.此举是为7吸收断裂时的冲击能量。但此设计不能用在舰载预警机上。

尚需迈过几个坎儿

看着别人家的E-2系列，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”的舰载预警机。那么从“能用”到“好用”，国产舰载预警机还要迈过几个坎儿呢？

首先是老生常谈的经验问题。虽然无论是预警机还是舰载机，国内都有了一定的研发经验，但需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过的。以前文反复提及的机体结构问题为例，如果因为担心某一部分可能出现强度不足，导致总体设计留出的结构安全裕度过大，那么整机重量就难以控制了。

一说到重量问题，那就要提到国产飞机研制中常被航空爱好者们提及的动力问题。如果国产舰载预警机选择和JZY-01相同的涡桨6C，作为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、空警500等我军新型战机的发动机，用于舰载预警机的前期试飞工作还是能满足要求的。

但考虑到作为新一代预警机，国产舰载预警机机载设备的重量和耗电量均将远大于E-2C，再加上舰载机动力选择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，才是舰载预警机服役时的最优选择。然而众所周知，新型发动机的研制成熟需要一个过程，如果研制进度拖后，舰载预警机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。

动力问题引发的连锁反应还没有结束。如果仅考虑在弹射起飞的未来国产航母上使用，那么选用涡桨6C对舰载预警机的起飞影响还不算太大。但如果需要将舰载预警机部署到我国现有的两艘滑跃起飞航母上（以“航母建筑”上出现的模型作为参照，该机折叠后的尺寸不会大于歼15，因此舰载预警机在两舰机库甲板间的装载转运并不是问题），参照E-2C的相关试验数据，即使使用195米长起飞点，使用涡桨6C的舰载预警机也很难满载燃油滑跃起飞，这意味着其作战性能又要打个折扣。

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，舰载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。海军航空兵长期使用运7作为培训大型机飞行员的教练机，而且其运输机部队也经常使用运7向岛礁机场运送物资，这种训练环境使得这些飞行员能够更快适应航母起降的条件。所以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。

特别是随着中国海军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。

走向深蓝的中国海军，显然也不会只建造一条弹射起飞航母。不久前国产核动力破冰综合保障船即将开造的消息，意味着中国又将攻克通往核动力航空母舰的又一道重要壁垒。正如E-2系列预警机40年来的不断发展进化那样，国产舰载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進，成为助推中国航母编队战斗力增长的“战力倍增器”。

责任编辑：陈肖