E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機

E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機

E-2“鷹眼”(Hawkeye)是格魯門飛機公司為美國海軍艦隊設計的空中預警飛機,在海軍航母編隊中擔任空中預警和指揮任務,保護航空母艦戰鬥群(Carrier Battle Group)。現格魯門公司已與諾斯羅普公司合併為諾斯羅普·格魯門公司,是僅次于波音和洛克西德公司的美國第三大軍用飛機生產商,在發動機方面研究占有優勢。 E-2前身是E-1“追蹤者”(Tracer)預警機。E-1是由S-2“追蹤者”(Tracker)反潛機發展來的,是世界上第一種專用預警機,E-2則是世界上第一種專門全新設計的預警機。由於E-1的性能不盡如人意,美國海軍推出了E-2,並很快投入越南戰場。 E-2於一九六五年初開始服役,在越戰中E-2A初次出現在航母“薩拉托加”號(Saratoga)上。美國海軍的現役航空母艦上均有一個包括五架E-2C的預警中隊,全美海軍總計有十八個E-2C中隊(含後備役中隊),總共裝備了一百三十九架E-2C。

E-2預警機

準備降落的E2預警機 準備降落的E2預警機

E-2預警機北約代號“鷹眼”是美國格魯門公司研製的艦載預警機,用於艦隊防空和空戰導引指揮,但也適用於執行陸基空中預警任務。1956年3月開始設計,其研製三架原型機,第一架於1960年10月21日首次試飛。E-2採用上單翼雙發動機懸臂式四立尾布局。在機身背部的支架上有直徑4.11米的雷達天線罩。

概述

YW2F-1也就是E-2A原型機 YW2F-1也就是E-2A原型機

E-2“鷹眼”(Hawkeye)是格魯門飛機公司為美國海軍艦隊設計的空中預警飛機,在海軍航母編隊中擔任空中預警和指揮任務,保護航空母艦戰鬥群(Carrier Battle Group)。

現格魯門公司已與諾斯羅普公司合併為諾斯羅普·格魯門公司,是僅次于波音和洛克西德公司的美國第三大軍用飛機生產商,在發動機方面研究占有優勢。

羅爾斯·羅伊斯T56-A-247發動機剖視圖 羅爾斯·羅伊斯T56-A-247發動機剖視圖

E-2前身是E-1“追蹤者”(Tracer)預警機。E-1是由S-2“追蹤者”(Tracker)反潛機發展來的,是世界上第一種專用預警機,E-2則是世界上第一種專門全新設計的預警機。由於E-1的性能不盡如人意,美國海軍推出了E-2,並很快投入越南戰場。

E-1“追蹤者”(Tracer)預警機 E-1“追蹤者”(Tracer)預警機

E-2於一九六五年初開始服役,在越戰中E-2A初次出現在航母“薩拉托加”號(Saratoga)上。美國海軍的現役航空母艦上均有一個包括五架E-2C的預警中隊,全美海軍總計有十八個E-2C中隊(含後備役中隊),總共裝備了一百三十九架E-2C。

設計結構

E-2C剖面圖E-2C剖面圖 E-2C剖面圖E-2C剖面圖

E-2在氣動結構上採用常規布局。採用全金屬懸臂式上單翼,中央翼段為三梁多肋機加蒙皮盒形結構。外翼段用裝在後樑上的斜軸接頭鉸接,翼內的雙向作動筒可將機翼摺疊到與機身側面平行的位置。機翼前緣有充氣防冰套,內側機翼前緣能打開,以便維護飛行操縱系統與發動機操縱系統。機翼後緣外側為襟副翼,在富勒式襟翼放下時它會自動下垂。E-2C各操縱面均用不可逆助力器操縱,有人工感覺裝置。操縱系統可由自動飛行操縱系統控制,也可用人工操縱並輔之以自動增穩控制。 

機身為全金屬半硬殼式,在機身上方機翼前有冷卻系統散熱器艙,機身中部支架上有圓盤式雷達天線罩。採用懸臂式四垂尾尾翼,前緣有充氣防冰套,垂尾後有三個雙鉸鏈式方向舵。平尾上反角11°,尾翼有一部分用玻璃鋼製造以減少雷達反射波。機腹裝有液壓收放前三點式,有氣壓緊急放下裝置,可轉向的前起落架向後收,主起落架向前並旋轉90°以後平放入短艙底部。具有液壓-氣動式減震器,主輪規格36×11-Ⅶ型24層,胎壓17.9×105帕(18.25公斤/厘米2)。在陸上使用時為14.5×105帕(14.79公斤/厘米2),採用液壓剎車。機尾有液壓收放式尾橇和攔阻鉤。

E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機 E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機
E2C“鷹眼”預警機三視圖 E2C“鷹眼”預警機三視圖

 儘管是常規布局,但E-2巨大的雷達罩使得其外形頗有特色:它的機身上方有一個8米直徑的旋轉雷達罩,外形就像一個大飛碟。尾翼採用了四個垂直翼面,安裝在寬寬的平尾上,之所以這樣設計是為了適應航母上狹小的空間,需要減少垂尾高度,因此用四個翼面來代替一個高大的單一垂尾。除左邊第二個外其他三個垂直舵面可以偏轉。這三個舵面各有兩個轉軸,可以使舵面作Z字形的偏轉。

這樣設計是為了使飛機在轉彎時儘量減少機身傾斜度(通常飛機轉彎都必然要向轉彎的方向傾斜機身,比如向左轉,機身就向左傾斜),這樣才能保證雷達的掃描波束儘可能保持在水平方向。E-2的主雷達罩可以向下收起0.6米,可以減少占用機庫的空間。主機門在機身左前方,機上有三個逃生艙口(ditching hatch),正副駕駛員頭頂上各有一個,後艙右手邊一個給三名電子人員逃命。E-2C的起落架為前三點式,首起落架為雙輪,主起落架單輪。

發展歷史

E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機 E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機

1960年4月,E-2A首飛,65年正式服役,67年停產,總計生產了62架,其中51架改進為E-2B。E-2A使用了兩台單台功率2353千瓦(3155軸馬力)的T56-A-8渦輪螺旋槳發動機,能在一萬米空中巡邏 七小時。E-2A採用以AN/APS-96雷達為核心的機載戰術數據系統。

雷達工作波段為P波段,採用單延遲線固定目標對消技術,能抑制海上雜波干擾。E-2A問世後,立即被派往越南戰場,並發揮了一定的作用。據資料記載,在越戰中,美國海軍飛機對北越的攻擊有95%是由E-2A指揮引導的。但是,在使用中也暴露出了不少問題。主要是雷達不行,探測距離短,抗干擾能力差和精度低。

E-2D在“杜魯門”號航母上進行上艦測試 E-2D在“杜魯門”號航母上進行上艦測試

為此,格魯門公司在E-2A的基礎上研製出了E-2B。E-2B是E-2A的改進型,改進部分包括新的主計算機Littion 304、改進了系統可靠性及加大了二個垂直尾翼。1971年全部換裝結束。但由於雷達系統沒有換,並未從根本上解決問題。實際上,E-2B只是對電子設備進行了改進,並加裝了一個中央處理計算機。

E-2系列中標誌性的型號是E-2C,它是美海軍唯一的預警機,並為多國空海軍採用。E-2C 1971年1月初次試飛,73年12月開始服役。美國海軍總計定購了166架,71年開始產生,96年全部交貨。從外型上看,E-2C與E-2B以下區別:為了容納ALR-59雷達,機首加長了33cm,機頭雷達罩一般漆成黑色,E-2B通常是與機體一致的白灰色;E-2B在機首正中有兩個著陸燈;E-2C則安裝在機鼻下方;機腹新增加的線路使得右舷處多出一個凸出長條;為適應ALR-59雷達的尺寸,平尾一直延伸到位於外端的兩個垂尾外面大約12cm的地方。E-2C最大的改進在於新型的機載雷達和電子設備,另外發動機推力也有較大提高。

電子裝備

鷹眼的雷達天線結構圖 鷹眼的雷達天線結構圖

由於雷達和主計算機的改進,E-2C可以同時追蹤兩千個以上的目標及指揮對其中40個目標的攔截。E-2C使用了AN/APS-138雷達取代B型的125型雷達,到87年全部84架E-2B都改裝成了C型。 

APS-138雷達是125型的改進型,據稱可以探測到270千米外的巡航飛彈。其組成部分包括一個新的全發射孔徑控制天線,以便減少旁瓣,可對付日益嚴重的干擾威脅。該雷達能探測1250萬立方千米監視包線內任何地方的空中目標,同時監視海上交通情況。

AN/APS-138的工作頻率在420MHz左右,需要約十五分鐘預熱才能達到額定功率,所以一般在起飛時雷達已經通電預熱。因為此雷達的平均功率很高,美海軍嚴禁在1600米以下高度使用該雷達,否則可能會引起地面金屬物體感應產生火花,危及油庫等設施安全。

到了88年,AN/APS-139型雷達面世,139型雷達有更好的對地搜尋性能,並且將追蹤的目標數目增加到2400個。1990年145新型雷達研製成功,其對地搜尋性能更勝一籌。該雷達對飛機目標的探測和確認距離為556千米以上。雷達的掃描包線為6百萬立方英里,同樣能同時監視海上艦船。由於新的雷達系統實現了遠距探測、自動目標跟蹤和高速處理的一體化,E-2C獲得了自動實時對2000個目標進行跟蹤,並控制40多個空中截擊任務的能力。

E-2艦載預警機 艦隊的“鷹眼” E-2艦載預警機 艦隊的“鷹眼”

E-2C的主雷達罩直徑8米、高0.75米、重750千克,罩內雷達轉速為每分鐘五至六轉。雷達及敵我識別器(IFF)天線共有十二組,也裝在這個天線罩。E-2C裝備的ALR-59是一種被動輻射探測裝置(passive detection system),能在主雷達關閉的情況下依靠敵目標輻射進行探測。該系統的有效探測距離比主雷達要遠兩倍。這一系統正被AN/ALR-73所換裝。

對於任何作戰飛機來說,光有好的雷達,而沒有完善的電子系統也是不行的。E-2C裝有利頓公司的OL-77/ASQ中央數據處理機,由兩台L-304計算機組成,儲存器容量8×8192字,可擴大為10×8192字,備有供顯示用4096字再生儲存器。

該計算機實時計算與控制來自雷達、通信、導航與電子對抗系統的數據,並做出相應決策。整個處理機系統可完成監視、探測、截獲、測高、識別、分類、跟蹤、數據顯示,威脅估計、航跡截獲、武器選擇、截擊導引、數據傳送、導航、飛機性能監視與控制等不同功能。處理機裝有先進的輸出輸入裝置,其數據顯示控制台由3個AN/APA-172數據顯示控制台組成,採用25.4厘米(10英寸)主顯示器顯示目標平面位置、速度向量和有關數據,採用12.7厘米(5英寸)輔助顯示器作文字顯示。

控制台備有光筆與控制鍵盤。通信系統包括柯林斯無線電公司的AN/ARC-51A雙向超高頻電台,AN/ARQ-158超高頻電台,Link4、Link11數據鏈,AN/ARQ-34高頻數據鏈和AN/AIC-14A機內通話設備;其中Link11用於向母艦及其它預警機傳送數據,Link4用於向其它飛機傳送數據或由地面向中央處理機傳送指令。導航與導引系統包括利頓公司的AN/ASW-92艦載機用慣導平台,AN/APN-153都卜勒導航儀,CP1085/AS大氣計算機、塔康導航儀等設備。

機組人員

E-2座艙圖片 E-2座艙圖片

E-2C機組五人,正副飛行員各一,電子設備操作手三名,分別是ACO(Air Control Officer)、CICO(Combat Information Center Officer)及FT/RO(Flight Technician/Radar Operator)。

CICO是機長(MissionControlle),負責指揮;ACO的主要任務是指揮空中攔截任務;第三名是FT/RO雷達操作員,兼機上維護工程師。由於ACO的任務繁重,而E-2故障少,美國海軍已把FT/RO取消,換成第二名FT/RO。FT/RO在前、CICO居中、ACO在最後,各有專職,但也可以分擔他人的任務。三人排排側坐,背對機窗,起降時則將座椅轉90度面對機首。每人的操縱台上方安裝有一個十英寸單色雷達螢光幕,下方是一個五英寸的字幕。為防止反光影響觀看螢幕,窗簾通常都會拉上。由於現代戰場目標繁多、交戰區域呈非線性、電子對抗技術不斷進步,電子設備操作手的工作強度非常大。E-2C乘員不僅要應付高強度的作戰任務,還要和機內惡劣環境對抗。飛機發動機發出巨大的噪音,電子儀器產生高頻率(400cps)噪音,冷氣機也有噪音,機身震動劇烈。

主要作戰任務

一架E-2D在“羅斯福”號航母上準備起飛 一架E-2D在“羅斯福”號航母上準備起飛

E-2C不但能監視威脅航母戰鬥群的各種目標、指揮艦載戰鬥機作戰,還能與地面部隊、普通戰艦直接通過數據鏈、兩部短波、六部以上的超短波UHF無線電交換信息,使得E-2C被賦予了更多、更重要的任務,當然這與電子技術的飛躍發展是不可分的。

數據鏈路還使得其他飛機無需打開雷達,就可以根據數據鏈路傳來的信息發起對敵機的攻擊,自身的隱蔽性大大增強。E-2C的通訊天線滿布整個機腹下方,機身上方有一根可拉至機尾的短波天線,此外還有一根長達50米的可收放拖曳短波天線。如果降落時飛行員忘記將此天線收回,只要尾鉤一放下,天線立即會被自動切斷,以確保全全。該天線的收放由雷達員依靠兩個按鈕控制:一個收,一個放,兩個一齊按即可將天線切斷。

服役經歷

E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機 E-2“鷹眼”(Hawkeye)螺旋槳式艦載空中預警機

1982年6月9日,以色列與敘利亞在貝卡谷地展開了一場“中東歷史上規模最大的空戰”。這天,以色列首先派出兩架E-2C“鷹眼”預警機飛到黎巴嫩西海岸上空,在9000米高空死死盯住敘利亞。飛機一起飛,馬上就進入“鷹眼”的“視線”。“鷹眼”從容不迫地將敘利亞飛機的型號、速度、高度、航向等數據,源源不斷地通報給早已等候在空中的F-15和F-16戰鬥機,並向其提供最佳的截擊方案。

F-15和F-16接令後,立即“拍馬出陣”。相反,敘利亞的飛機因沒有預警機提供信息,好似盲人瞎馬,自然敵不過以色列的飛機。因此,一戰下來,敘利亞損兵折將,連續被擊落81架飛機,而以色列空軍竟秋毫無損。空戰打成了81:0,這在現代空戰史上是前所未有的。

敘以貝卡谷地之戰後,“鷹眼”因其戰績而聲譽鵲起。 E-2從未被敵方擊落,僅在海灣戰爭結束後損失了一架。當時是一架E-2C起火,飛行員跳傘後飛機仍繼續向前飛行,為保密起見美海軍F/A-18戰鬥機擊落了這架無人的E-2C。E-2C 預計在2010年開始淘汰,後續機型將是CSA(Common Support Aircraft,通用支援飛機),目前處於概念階段。CSA用來取代E-2C、EA-6B及S3,據稱將使用大量先進技術,例如智慧型蒙皮等。此外E-2C本身也將不斷改進。

服役情況

E-2“鷹眼”螺旋槳式艦載空中預警機 E-2“鷹眼”螺旋槳式艦載空中預警機

E-2外銷量超過30架,包括以色列4架,日本11架(可見狼子野心),埃及6架,新加坡6架,泰國3架,除台灣外,上述均為C型。法國為使“戴高樂”號核動力航母能夠有更好的戰鬥力,也不惜暫時放下獨立自主的傳統,定購了E-2C。到2004年3月法國已經擁有3架E-2C。 

值得留意的是台灣也購買了E-2機。93年美國批准出售四架E-2T給台灣,95年9月交貨。上述飛機是美國空軍從阿利桑納飛機墳場(boneyard)中抽調了四架E-2B,改裝達到E-2C的標準,賣給了台灣,但主雷達為略落後的AN/APS-138。但四架E-2不足以實現24小時的空中預警,按備份一架、維護一架來算,最低限度需要六架,八架較為理想。有訊息說台灣已續訂四架E-2T。

台灣的E-2K

台灣在1995年9月向美國購進的4架E-2T屬於Group II標準,1999年向美國增購併於2005年交付的兩架則是“鷹眼2000”的外銷型——E-2K,但去掉了“鷹眼2000”標準型的協同交戰能力。

結語

E-2C E-2C

E-2D的設計理念在於提供美國海軍航母戰鬥群一個戰場管理和飛彈防禦系統的基石。在美國海軍的“二十一世紀海權”(Sea Power 21)的建軍目標中,將通過海上打擊(Sea Strike)、海上防禦(Sea Shield)、海上基地(Sea Basing)等三方面,全面升級海軍的戰鬥力量,而E-2D就在其中扮演了重要的角色。該機除了擔任艦隊耳目外,還充當重要作戰節點,以機上先進的任務系統整合戰區內各作戰平台的信息,提供給決策人員做為下達最後命令的參考。

而在飛彈防禦系統方面,E-2D將配合艦載“宙斯盾”(Aegis)戰鬥系統和“標準”6型(Standard Missile-6,SM-6)攔截飛彈,成為美國海軍地平線外(over-the-horizon)綜合火控-制空(Integrated Fire Control-Counter Air, NIFC-CA)防空系統的關鍵單元。

先進鷹眼

E-2D“先進鷹眼”預警機於10月10日獲得“初始作戰能力”(IOC)。當時,第125航母艦載預警機飛行中隊(VAW-125)的5架E-2D“先進鷹眼”預警機和5個經過訓練的機組及一個證書齊全的維修小隊獲得了“初始作戰能力”認證。

獲得認證之後, VAW-125“虎尾”飛行中隊將在明年部署到“羅斯福”號航母上,並與第1航空聯隊一起訓練。

報導稱,E-2D“先進鷹眼”預警機是諾斯羅普·格魯曼公司在E-2C“鷹眼”預警機的基礎上改進而來的最新型艦載預警機,E-2C一直是航母航空聯隊的中流砥柱,其擔負空中預警和指揮任務,是航母防禦作戰的重要機型。

E-2D“先進鷹眼”預警機是E-2“鷹眼”預警機家族裡的最新成員,E-2系列的預警機從上世紀60年初開始就一直為航母提供空中預警和指揮控制服務。該型飛機最早是由諾斯羅普·格魯曼的前身格魯曼公司研製,早期型E-2預警機於1964年入役。

報導說,E-2D“先進鷹眼”預警機的開發工作始於2013年,據諾斯羅普·格魯曼公司介紹,該預警機一些較明顯的改進包括:同時具備機械和電子掃描能力的全新雷達、整體集成的玻璃化駕駛座艙、先進的敵我識別系統、新型任務計算機和戰術工作站、增強型電子支援系統及數據鏈。

報導還提及,在雷達升級方面,一種結合機械和電子掃描功能的相控陣雷達替代了E-2C的機械掃描雷達。雷達的沿海和陸上探測性能以及戰區反飛彈防禦能力得到明顯改善。E-2機載戰術數據系統計畫辦公室的負責人約翰·萊蒙上校在新聞稿中說:“E-2D預警機可以在瀕海區域以及陸上複雜環境,探測到較遠距離的陸上和水上小型目標,從而使戰機的靈活性和態勢感知能力得到大大提高,超過以往各個版本的‘鷹眼’系列預警機。”

此外,E-2D預警機發動機也進行了升級,從而可提供更多電力和製冷能力,其機身也得到加固,以保證飛機增重後仍能滿足要求。

據諾斯羅普·格魯曼公司披露,美國海軍準備採購75架E-2D預警機。目前,有62架E-2C預警機在美國海軍服役,另有28架E-2C預警機效力於埃及、法國、日本及中國台灣地區的武裝力量。

性能參數

乘員

摺疊狀態 摺疊狀態

正副駕駛員、作戰信息中心軍官、空中管制員、雷達操縱員各一人

尺寸

機長:17.54米;翼展:24.56米;機高:5.58米

重量

空重:17860千克;最大起飛重量:24160千克

飛行性能

最大速度:625千米/小時;航程:2855千米;發動機:兩台阿里遜T56-A-425;輸出功率:7610千瓦

彈射起飛 彈射起飛

首飛時間

1960年10月21日

識別特徵

平直形上單翼布局,兩台渦漿發動機布置在機翼下部,4片垂直尾翼,機身上部雷達罩,攔阻鉤

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