夜粥 | 为何美军预警机落后两代，要不要搞制海舰？

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今天七夕，不唠叨，祝大家节日快乐，腰肌劳损！

为何美军预警机落后两代

问：

现在都说中国的预警机领先美国一代，请问是真的吗？我不太相信。如果是真的，预警机如此重要，美国人为什么会漠视中国领先一代以上？如果空警 3000 出来，那岂不是两代？

答：

图：E-3预警机

当然是真的，仅从雷达体制上看，从空警2000到空警500，这都是两代领先了。

虽然从核心性能上看，差距似乎有没那么大，这也是为什么美国人之前一直死用着E-3；但这几年也急着要换了，代差是扎实存在的。

跟宙斯盾舰上的SPY-1雷达一样，E-3系列预警机上的AN/APY-1/2雷达也是机载无源相控阵雷达的巅峰之作。

AN/APY-1是一种单面无源相控阵雷达，工作在S波段，俯仰相扫、方位机械扫描，方位没有相扫模式。

其天线为缝隙波导阵列，由28根主波导管、2根辅助波导管堆叠而成，整个阵列有4000多个辐射狭缝，俯仰相扫则由28个配合主波导的铁氧体移相器实现，椭圆形天线阵列的大致尺寸为长约8.5米、高1.5米。

其发射机为单只 S 波段多腔速调管放大发射机，峰值功率达到1兆瓦，但占空比仅为0.7%‑0.8%，所以平均功率为 7‑8千瓦。

大功率、大天线阵面，所以AN/APY-1雷达的核心性能在很久以前就达到了极致，它对RCS 5平方米的战斗机目标，高空探测距离可达650公里，对超低空战斗机目标探测距离也有400公里。

这个性能其实已经覆盖了战术需求，因为1万米高度巡航的预警机，受地球曲率限制，对超低空飞行的目标，通视距离仅370公里，对同样飞行高度1万米的目标，通视距离也不过700公里。

图：E-3预警机的AN/APY-1/2无源相控阵雷达

对于空警2000，我们肯定不知道数据，但大概可以用以色列为中国建造的A-50I预警机（美国阻挠后，转售印度）来估计。

A-50I预警机的EL/M‑2075雷达也采用三面阵，由较大的天线罩，其每面有源相控阵天线的尺寸达到8.8米长、1.6米高，面积比AN/APY-1的更大一些。

但由于雷达工作在L波段，其每面天线仅有768个砷化镓 T/R单元。按照当年的技术，每个T/R单元峰值功率按40瓦、平均功率按2瓦来计算，其每面天线的峰值功率为30.7千瓦，平均功率仅为1.5千瓦。

可见，早年采用砷化镓功率件的有源相控阵雷达，在发射功率上其实是不如无源阵的。

即便L波段有探测距离优势，有源阵有信噪比优势，按厂商宣传数据，EL/M‑2075雷达对高空战斗机目标的最大探测距离也仅为450公里，比AN/APY-1有一定差距。

但当年之所以认为空警2000、A-50I这些预警机比E-3要领先一代，主要是因为它们的有源阵雷达水平、俯仰均为电子相位扫描，作战时更灵活。

图：印度空军的A-50I预警机（它的伊尔76平台是印度后来购买的飞机，跟中国的不一样）。

而AN/APY-1方位机扫，方位没相扫，天线转速限定在每分钟6转（10秒一转），360°方位分为32个扇区。

这样当它以最常见的PDNES（高脉冲重复频率+PD）模式值班工作，当发现敌机来袭时，要切换到包含测高的PDES模式，就要等待10秒。

超视距空战涉及到目标识别、战斗机占位、攻击指令发出等一系列动作步骤，特别是在复杂电磁干扰环境里，雷达并不是每一转都可以抓住目标，10秒一转的等待时间都是非常漫长的。

在科索沃战争中就有相关战例，F-15飞行员都目视发现南联盟的米格29了，并向E-3呼喊“请求紫洋葱头”（允许攻击指令），但后面的E-3很长时间都没有反应过来。

最后，F-15长机果断不再理会预警机，接战发射2枚AIM-120A空空导弹，在距离26公里处，几乎同时击落2架米格29。结果是好的，但这个距离很近了，本不应该发生的。

如果是安装有源相控阵的预警机来指挥，那肯定不需要那么长的反应时间，它可以在进行360°边扫描边跟踪的同时，抽空对高威胁目标进行更多跟踪扫描，即TAS模式。

图：90秒内击落2架米格29的华裔美军飞行员杰夫·黄，他后来官至美军第142战斗机联队上校副指挥官。这是他2015年退役时的照片。

斗转星移，有源相控阵雷达近年普遍换代为采用氮化镓功率件的产品，现在S波段T/R单元的峰值功率可以达到200W以上、平均功率20W以上（这还是保守的数据），功率是数量级的提升，性能基本可以视为代际差距。

空警500的天线罩比较小，采用三面阵，会让单面天线的尺寸更小，我们不猜测了，直接保守点估计，按其每面天线有2000个S波段T/R单元来估计。

那么，空警500单面天线的峰值功率可以达到4兆瓦，平均功率可达40千瓦。

仅功率就是AN/APY-1的数倍，再考虑有源阵的信噪比优势，空警500对RCS 5平方米的高空目标，探测距离肯定是700公里上了。

但是大人，时代不同了，第五代隐身战斗机、四代半战斗机逐渐成为主流。现在对雷达性能的评估，一般都是以四代半战斗机的正面RCS值来基准，即对RCS 2平方米目标的探测距离是多少。

而对于隐身战斗机，估计现在的空警500也就勉强能用，E-3G就不要想了。

图：空警500预警机，它的盘子比A-50I、空警2000小一些，但胜在雷达威猛啊。

至于美国空军为什么会漠视中国空军预警机领先两代。

其实近30年来，美国海军、空军的装备规划、发展都很拉胯啊。

一是，冷战红利，马放南山，紧迫感消失；二是，从2001年起打了20年的反恐战争，长期低烈度作战使得装备建设牵引混乱；三是，各路史密斯专员搞钱，旋转门官员乱搞一气。

美国不是没有采用有源相控阵雷达的预警机，1996年澳大利亚发布预警机招标，1999年波音中标，2004年E‑7A “楔尾”预警机就首飞了，首批2架2009年交付澳军，2012年就形成了完整战斗力。

而中国-俄罗斯-以色列合作的A-50I项目，1994年签三方框架协议，1997年正式合同签署进入改装工程—— 圆环工程。项目受到阻挠后，2002年机体交还中国，2003年空警2000首飞。空警2000于2007年设计定型，正式列装部队，2009年首次在建国60周年阅兵式上亮相。

可见，美国E‑7A预警机，跟我们的空警2000研制时间基本上是同步的。

在A-50I项目夭折后，空警2000进度那么快，还是得益于研发团队的拼搏，以及领军人王小谟院士在关键时刻多次向中央上书，抵制住了与俄罗斯合作研发雷达的保守意见。作为自主研发的争气机，空警2000在2010年获得国家科技进步特等奖，王小谟院士则荣获2012年度国家最高科学技术奖。

这里面还有一个小插曲，在圆环工程中，王小谟院士还为我方争取到了一个帮以方加工天线罩和T/R组件外壳的工作。

这是很小、很边缘的活了吧。

但刚开始生产T/R组件外壳时，中国产品被以方以“倒角弧度不合格”为由退回，改后又再次被退回。因为当时国内做侧角都是由工人拿着铣刀手工铣削而成，从不标注弧度与公差，做出来的产品差异较大。一个盒子都要做三次，一些人很气愤，认为这是以方在吹毛求疵，王小谟院士却要求必须改到以方完全认可、验收通过为止。果然，按要求重做后，通电参数就合格了，大家都服气了。

我方一共做了500套T/R组件外壳。手工铣削而成的大小不一的倒角不见了，取而代之的是分毫不差的标准化倒角。

王小谟院士感慨，大家对规范的尊重是被以色列人每天“骂”出来的。

这只是公开报道的小插曲，还有哪些不公开的拜师学习就不清楚了。

其实无论军用、民用电子设备，我们都是在改革开放大潮中，跟紧西方先进水平、经验和规范，被人骂、被人挑刺，筚路蓝缕，一步步干出来的。现在位置有点互换了，还真是让人感慨。

图：争气机空警2000预警机

图：澳大利亚空军的E‑7A “楔尾”预警机。由于737平台脚短，又是20年前外销产品，美国空军现在虽然向现实低头，捡起来用，但始终是意难平。

回到美国空军预警机，在波音公司搞E‑7A的同时，美国空军在2001年也以767‑400ER 双发宽体客机为平台，提了一个E‑10A预警机计划。

但E‑10A是步子大、拉了胯，拟采用MP‑RTIP X 波段 AESA 有源相控阵雷达，集成对空、对地、以及电子侦察3种功能，准备同时替代E-3、E-8、RC-135三种飞机。

没有意外，项目遭遇严重技术难题，后来又改为只对空，再后来又因为F-35挤占研发经费，于2007年下马。

这2、30年美军装备发展就是一种拔剑四顾茫茫的状态，大幅领先其它国家军队之后，规划者不知道搞什么好了，做了大量浪费资金和时间的项目。

回过味后，2022年，美国空军正式选定E‑7A，这一款20年前就首飞的预警机作为E-3的替代者。

但好死不死，又遭遇川普第二个任期，激进的规划者与史密斯专员发生共振，美国空军又想着放弃E‑7A，以E-2D为过渡，转向大力发展天基AMTI雷达，即金穹计划里的低轨预警星座。

好在有国会老爷力保，在国防授权法案中保留资金，强制推进两架原型机的研制，是否量产悬而未决。

2025年1月，E‑7A 原型机的 737‑700 裸机身运抵波音工厂，开始改装准备，但直至目前，这2架飞机仍未首飞。

新型预警机迟迟不飞，不止性能，美国空军E-3机队的可用数量也是堪忧的。

在伊朗战争前，美国空军现役E-3预警机仅有16架，妥善率50%，仅8-9架处于随时可用的状态。而在伊朗战争中，又损失2架。即是说，他们现在仅有6-7架E-3处于战备状态，要维持2个方向的24小时空中监视都勉强。

说什么伊朗战争还要继续大打，就这鬼样子，他们打得下去嘛？

图：在地面被摧毁的E-3预警机

要不要搞制海舰？

问：

能说说我们的新垂直起降机怎么样了嘛 或者是说我们需要怎么样的 // 堂主，能在GJ-11或CH-7的基础上研制一款轻型轰炸机吗？ // 深度分析长文，如果把076的动力cgt25换成cgt30，高速柴油机换成最新的高速柴油机，增加电力蓄能容量，增加光学引导降落设备，将会对076的这样的076如果搭载歼35是否能成为我们新的制海舰

答：

哎，一句话，垂直起降战斗机不值得拥有。

夜粥以前说过，垂直起降战斗机，狗都嫌弃，因为它的效率非常差。

像美军AV-8B海鹞II战斗机，垂直起飞时它的最大起飞重量仅8595千克，因为垂直起飞的起飞重量必须小于发动机推力。

AV-8B的空重为6336千克，也就是说，垂直起飞时，弹油、滑油、飞行员加起来，重量不能超过2259千克。它甚至不能满油起飞，因为它的内部油量为3519千克。

所以，AV-8B垂直起飞执行空优任务，一般仅携带2枚AIM-9空空导弹，这时作战半径为150公里左右，起飞转一圈就差不多没油了。在热带地区，由于发动机推力下降，垂直起飞甚至不能带弹。

而在两栖攻击舰上，以180米跑道进行短距起飞时，AV-8B的最大起飞重量接近14吨，携带4枚MK-82炸弹（500磅级）、2枚AIM-9导弹执行CAS近距离空中支援任务，作战半径为300公里。同等挂载，比中国强5攻击机的作战半径还少100公里。

图：AV-8B的作战能力非常弱鸡。

再看F-35B，在携带2枚1000磅级炸弹、2枚AIM-120导弹时的内油作战半径，短距起飞时为954公里、垂直起飞时为352公里。比起AV-8B，F-35B的载荷能力确实获得了飞跃式提高。

但F-35C在同等载荷条件下，作战半径为1356公里，比F-35B高出42%，这是不是顿时就不香了。

由于升力风扇挤占了机身长度，F-35B的弹舱还不能携带2000磅级炸弹、NSM反舰导弹；为了尽量压住重量，机翼的外挂能力也不及F-35C、F-35A。

总的来说，F-35B造价更贵，维护成本也更高，但综合作战效能可能仅有F-35C、F-35A的一半。也就美帝的海军陆战队是第4军种，才会这么脑残，坚持搞有人垂直起降战斗机，但估计这也是最后一代了。

图：F-35B的综合作战能力估计只有F-35C的一半，服役之初还经常烧了两栖攻击舰的甲板。

而如果硬套二战时的概念，攻击11、彩虹7本来就是无人轻型轰炸机哇。

只是攻击11是快速轰炸机概念，彩虹7是侦察轰炸机，速度低一截、但航程大。

大名鼎鼎的SBD “无畏”，SDB就是Scout Bomber Douglas，道格拉斯出品的舰载侦察-轰炸机的意思。

图：亚音速飞翼无人机的打击、侦察两种基本构型。

图：攻击11是典型的亚音速打击型飞翼无人机

图：彩虹7是典型的亚音速侦察型无人机，当然它肯定具备侦察、打击一体能力，它的翼展达到27米。

既然朋友们心念念要将076搞成一款廉价的轻型航母，本堂认为还是应该在无人机上做文章。

我们已经有了攻击11无人机，它是大后掠角飞翼布局，大概率可以飞高亚音速。

如果再优化一下设计，或者直接用歼36或北六那种气动布局，给它配备推力合适的2台加力发动机，超音速巡航也是可以的。

用2台发动机，在机身布局上有一个好处，就是无论是肋下进气、或机背进气，可以留出空间做一个大机头，用来安装雷达。这样不就摇身一变，成为无人战斗机。

双发布局，发动机再采用宽间距布置的话，不仅雷达的位置出来了，还会拥有一个长度足够的弹舱，可以内置霹雳15级别的中距空空导弹。

图：歼36构型缩小、改双发，最适合作为无人战斗机。

图：阅兵时亮相的两种无人战斗机，采用单发加力发动机，从长度和翼展来看，它们的体型接近歼10了。

而对于航母来说，预警机同样重要。

本堂认为也是可以借鉴B-21的机腹设计，其菱形机腹本意为极致的全向RCS优化，但菱形的4个斜面正好可以大型预警机雷达的4个天线安装面。

但无人预警机需要使用侦察构型，才能保证其航程和滞空时间；但侦察构型的大翼展又是个问题，在076上运作，翼展最好不要超过20米。

彩虹7现在的翼展超过27米，也就是说，如果在它的基础上搞一款无人预警机，需要缩短机翼，牺牲一些航程性能。

图：B-21的菱形机腹可布置雷达阵面，值得借鉴，可用来搞无人预警机。

图：MV-22的翼展其实非常大，它起降时需要在甲板边缘。

有了无人战斗机、无人预警机，再加上未来的先进数据链、星链、以及AI技术加持，轻型无人机航母打低烈度干涉战争已经足够了。毕竟第三世界国家，现在最好的战斗机不过是枭龙3，没有预警机，电子对抗能力几乎为0。

其实无人机空战并不是天方夜谭，苏丹武装部队（SAF，政府军）就用土耳其产的阿金奇重型察打无人机多次击落快速支援部队（RSF）装备的中国造CH-95（飞鸿-95）察打一体无人机。这背后是SAF有地面预警雷达，拥有信息优势。

而俄乌战场上，两毛之间的无人机对抗，甚至已经出现AI空战的苗头，俄军有侦察无人机通过AI识别芯片和后向摄像头，能够自主规避逼近的乌克兰拦截无人机。

图：阿金奇重型察打无人机，已有多个空战击落战果。

所以076其实啥也不要换，有一条电磁弹射器就足够支持无人机空战了，关键还是飞机本身。要无人机，不要有人垂直起降战斗机。

当然了，如果是在076基础上搞一款轻型无人航母，也许更好。但在冷战高峰期，美军都没有把1.7万吨的制海舰概念付之实现，我们现在真有必要弄一款嘛？大家可以讨论讨论。（作者：原讲武堂公众号堂主，今夜粥档摊主）

图：美帝当年的1.7万吨制海舰概念