中国预警机20多年前就已超美国! 金穹天基预警卫星: 准备压中国一头

最近有两个新闻非常有意思，一个是美太空军已经正式授予SpaceX一项16亿美元的天基预警系统发射合同，预计在2032年前建立一套天基相控阵雷达的卫星星座，其目的之一就是解决E-7预警机以及美军下一代预警机性能全面落后的问题！

而另一个新闻则是在中国人民解放军建军99周年的宣传片《制胜》中公开了空警-600的弹射测试视频，尽管空警-600已经在福建舰上服役，但这个画面依然让大家心潮澎湃！中国预警机从空警-2000开始已经超越了美军，到现在已经领先美军两代！你没看错哦，我们从20多年前就超越美预警机了！

美军建设天基预警系统：目的之一竟然是E-7太落后了

7月29日，美国太空军授予SpaceX一份总价值16亿美元的发射合同，购买了18次猎鹰-9火箭发射服务，并设置时限要求在2027年底前全部完成。名义上看起来任务就是发射天基“金穹”全球导弹防御体系卫星，但事实上其中的重头戏是建立天基相控阵雷达预警系统。

“金穹”系统是特朗普心心念念要升级的导弹防御系统，说起来是升级美军导弹防御系统，以应对日益增长的中俄高超音速导弹威胁，其实也是特朗普“收伏”军工复合体之后的利益再分配！特别是中国的超超音速导弹实在太凶猛，美国不搞个“有的没有的计划”实在是夜不能寐啊！

“金穹”系统总共有天基预警系统与数据中继以及陆基/海基拦截弹两套体系组成，目前主要是建设天基预警系统，主要包括如下两大类：

第一类是SDA红外跟踪卫星，专门跟踪弹道导弹、高超音速滑翔武器、火箭飞行阶段、大气层中段目标与大气层内高超音速外滑翔目标。卫星采用两级接力探测：

• WFOV宽视场卫星：搭载宽视场凝视成像红外相机，大范围扫描确认目标后转中视场卫星；
• MFOV中视场卫星：进行火控级跟踪，提供持续轨迹与拦截数据，可高精度解算三维弹道；

这俩卫星是针对高超音速导弹的，能持续追踪大气层内的高超音速滑翔弹头发出的红外信号，属于天基红外预警体系内的，两种卫星均采用950~1000km的极地LEO圆轨道，计划在2027年底发射84颗WFOV卫星和6颗MFOV卫星；2031年前再发射108颗，2032年将继续发射，预计总归可达250~300颗以完成全球中低纬度全覆盖。

第二类是SB-AMTI雷达卫星，专门用于跟踪大气层内的空中目标。卫星搭载了星载有源相控阵（AESA）雷达，具备AMTI动目标指示算法，能全天候、穿透云雨，不受昼夜、云层遮挡探测目标。并且卫星位于正上方，在隐身战斗机RCS最大的方向上探测，优势非常明显。

在探测到目标后，卫星还可以采用分布式多星协同干涉雷达体制，多卫星联合观测，解算目标三维坐标。另外卫星还搭载了SDN兼容激光星间链路，卫星之间可高速交换航迹，不需要频繁下传地面站，能持续保持高速目标的持续跟踪。

天基相控阵雷达预警卫星：真能代替E-7预警机吗？

对预警机工作方式比较了解的朋友早就意识到这就是美军此前一直在吹嘘的天基预警体系了！此前美媒战区网就层报道过，美国空军打算放弃E-7而全力建设天基预警网络，其原因有两个，一个是天基预警体系优势非常明显，天顶是隐身飞行器RCS最大的方向，比如B-2的正面RCS可以低至0.001㎡，但在天顶方向的RCS高达2~3㎡！

其二则是E-7预警机实在太拉跨，以至于美国空军根本就不想采购！E-7预警机早在2004年就首飞了，2008年交付澳大利亚！你没看错，这是澳大利亚为波音定制的预警机，之后波音在预警机上就再也没有更新迭代了，美军根本就看不上这种为盟友定制的预警机，所以从2009年E-7到服役状态以来，至今没有装备一架！

美国空军一直用的都是E-3“望楼”预警机，这种预警机是1980年代量产的，尽管一直在升级机载预警计算机与信号处理系统，但雷达还是1980年代的平板缝隙阵，确实也不够用了！空军早就想换了，但E-7的性能实在寒碜：

首先是E-7的雷达是平衡木式，前后方有平面阵列补盲，但功率没法和侧面相比；对于习惯了全向视野的美军来说，这种给澳大利亚的猴版预警机根本就看不上；

其次是E-7的雷达T/R单元一直都是砷化镓，到了英国在2019年订购了E-7预警机才升级到了机载信号处理系统以及氮化镓的T/R单元；

最后是E-7是波音 737-700窄体客机（载客数量126人）改装，舱内空间远不如指挥席位不足，对大型空战指挥的性能无法达到美军的需求；E-3是当年的707-320B洲际型四发民航客机改装的，载客人数可达200人！

尽管E-3的机型比较老旧，性能比较落后，但就像是一个破落户的地主，住惯了几十间青砖大瓦房，突然搬进了一套精装修的现代80平方米公寓楼，怎么住都不舒服！这就是现实，E-7美军实在看不上！

但是2022年实在是受不了了，在英国的钱升级完后空军也与波音谈判，2024年敲定了2架，后来又追加了5架，不过到目前为止还没有一架交付！特朗普在上任后不久提出了“金穹”计划，这让空军眼前一亮，因为子系统基预警雷达太特么牛逼了，美军立马就打算抛弃E-7转而打算加快天基预警体系建设！然而这个方案似乎遭到了国会的否决，看来波音在国会议员中确实没有白花钱。

理论上可以替代：实际操作如何？

天基相控阵雷达的优势不言而喻的，只考虑从天顶方向探测一项就知道这个方式牛逼的不得了，因为这会让隐身战斗机最大的短板暴露无遗！所以美军的打算是在天基预警系统那上抢占先机，从金穹计划的布局上来看，美军也是雄心勃勃：

SB-AMTI卫星的轨道高度为500～550km圆轨道，倾角为97.6°～98.2°，是典型的标准晨昏太阳同步轨道（SSO）。在2028年前要完成120~180颗卫星的部署，2032年前后完成后达到250~300颗，如果要基本覆盖中低纬度总共需要350~450颗卫星。

确实是大手笔，但是美军能轻松建成这套体系吗？答案难度很大！从原理上来看，SDA红外跟踪卫星难度会小很多，而SB-AMTI雷达卫星难度则要高一个数量级，在杂波信号处理、星载雷达硬件、卫星平台能源散热、星座组网协同、作战实时闭环等这些技术上没有一个是省油的灯。

特别是天基强非平稳杂波与多普勒盲区处理上难度极大，比如预警机速度只有0.2–0.3km/s，低轨卫星速度是其25倍以上，杂波特性完全质变，传统STAP算法失效；另一个是星载有源相控阵雷达的功率以及低轨分布式星座组网协同都是非常麻烦的问题。

所以从这些角度来看，美军建设天基预警系统这个影响对于美国来说肯定是积极意义的，但往往会因为工程技术上无法解决的难题最终会让这个天基预警雷达体系最终烂尾！美国军因为技术无法突破烂尾的工程不少：

• 耗资53亿美元的YAL-1机载化学激光反导飞机在2011年下马，因为氧化碘化学激光器重量、体积巨大、因为大气湍流、云层、水汽剧烈衰减激光能量，恶劣天气则完全无法使用、无法持续瞄准等等；
• 累计投入超320亿美元的陆军FCS未来战斗系统！2009年全额预算被砍掉，75%关键技术停留在实验室阶段，无成熟可量产子系统；
• GPS OCX下一代地面运控系统，预算从37亿膨胀至80亿美元，超大规模军用安全实时软件架构无法兼容GPS III卫星信号，数据同步、抗入侵、全球多站协同调度存在底层架构缺陷；

美军这样的工程还不少，比如还有投入70亿美元、研发21年的RAH-66 “科曼奇” 隐身武装侦察直升机；也有AGM-183A ARRW空射高超音速滑翔导弹；还有投入110亿美元的XM2001 “十字军战士” 155mm 自行火炮等等，都是无法突破技术短板，最终被取消！

这次的天基预警雷达卫星的资金规模预算大概在700~900亿美元左右，按美国军工复合体的套路，这个费用在过程中基本会暴涨至1500亿~2000亿美元！要是烂尾的话，估计将会成为历史上最大规模的烂尾军工案了！

中国预警机从空警-2000开始超越美军，至今已经领先美军两代！

美军现在非常尴尬，空军的E-3已经远远落后于时代了，E-3系列的APY-2雷达还处在机械旋转+俯仰无源相控阵PESA时代，是分代中的第二代；E-2D的性能还凑合，但是也只是处在模拟有源相控阵AESA时代（砷化镓T/R单元）；E-7比E-2好点，T/R单元换成了氮化镓，但同样在模拟有源相控阵AESA时代。

E-2D的雷达是圆盘型天线，全向视角无死角，但问题是E-2D是舰载预警机，舱内指挥系只有3席位，即使算上副驾驶也才3.5席，所以美国空军是绝对不会用E-2D的。目前的美军是无论选哪个都有短板，没有一种机型是合心意的，美军最想要的就是像空警-3000那样的大型预警机，但是很可惜，美军工体系应该已经生产不出来了！

各位别不信！中国从空警-2000时代就开始超越美军

可能有很多朋友都要认为这个是“暴论”，但这是事实！我们不吹牛，只列数据各位就明白，当时空警-2000的雷达体制是全球领先的，在这里必须致敬下王小谟院士！要不是王院士的高瞻远瞩，我们的预警机技术要达到现在这个层次应该还需要很多年！

空警-2000是2003年11月11日完成全状态首飞的，使用的是全球首创固定式三面全有源相控阵AESA，无机械旋转结构，全固态GaAs（砷化镓）T/R组件！别惊讶，我们的预警机起点极高，一开始就是王炸级别！对比下当时的预警机性能：

E-3的雷达还是1980年代的平板缝隙阵，性能上不错，但老好几代的雷达与当时最先进的雷达比，即使是机载数据处理系统更优秀，短板也非常明显；

E-2D属于机扫+电扫混合有源相控阵（AESA），小型舰载涡桨平台，雷达圆盘直径7.32米，供电、体积受限；同等战机目标最大探测约400~550km，只适合海洋工况，因为地面杂波很大；

空警-2000：伊尔-76大型运输机平台，雷达罩直径11米，S波段大功率阵列；常规战斗机（RCS=5㎡）探测距离470km，大型轰炸机/运输机可达 800~1200km，对陆对海性能没有明显差异；

各位别看E-2D的探测距离不错，那是因为用了UHF超高频米波测距精度差、距离分辨率低，陆地复杂地形地杂波虚警爆炸，只适配海洋环境。所以从机载雷达的功率、以及实战持续监视与多目标连续跟踪能力，另外还有战役级指挥容量上空警-2000都是碾压E-2D，是真正的 “战略级优势”！所以从2003年开始，中国预警机就已经领先美国了！

为什么没有E-7？因为E-7要到2004年5月份才试飞！不过也算是出在同一个时间段，再来看看E-7的性能，雷达是MESA体制，这是AESA的一个子属，2004年初版原型机是GaAs砷化镓MMIC，与空警-2000处在同一个量级上。

E-7的雷达天线

从性能上来看，两者各有千秋，但从结构上来看空警-2000优势明显，比如360°视野，E-7平衡木尽管有前后补盲设计，但是阵面太小，补盲只是聊胜于无。另一个还是功率，这个空警-2000完胜，整体来讲空警-2000有优势，但是不明显。

然而各位也发现了，空警-2000的数量太少，只制造了4架！很多朋友都有这个疑问，性能那么好为什么多搞几架？答案是当时用来改造空警-2000的伊尔-76平台实在是太少了，改造一架少一架，只能搞个4架凑合着用！

中国预警机体系：早就进入全面数字阵列时代了

目前中国最先进的预警机是空警-3000，海军舰载是空警-600，就指挥席位而言，空警-600的也是3席，但据专家表示其搭载了数字阵列氮化镓雷达，单席位可同时管控战机、海空目标数量远超E-2D，而空警-3000指挥席位多达二十多席，是E-7的10席的2倍，具备战役级全域指挥的能力。而从技术层面看起来，E-7还停留在第二代模拟AESA；而空警-3000 是第四代双波段氮化镓数字阵列雷达，中间隔着完整两代数字阵列技术鸿沟。单独把AESA拿出来分个代就是这样：

• 1代：模拟有源相控阵（E-7全系列、空警-2000）
• 2代：数字阵列有源相控阵（空警-500基准）
• 3代：大型机双波段氮化镓数字阵列+全域体系指挥（空警-3000）

美军最先进的就是E-7，从2004年之后，除了在2020年换成氮化镓外其他基本就没啥新的变化，中国的从空警-2000一路发展，空警-200，空警-500，空警-600，空警-3000，每个型号都代表了我们在预警机上的进步，而美国则在预警雷达技术上很久没有出现革命性的突破了。

从某种角度来看，中美代差最大的应该是预警机，因为已经差了两代！战斗机来看则只差了一代，所以各位可以细品下，中国在预警机上其实早就已经超过了美国，只是各位没有去详细了解而已！