小角度擺動式平衡木預警機可實現全方位探測

中國新型預警機發展極為迅速。相控陣雷達體制的應用使中國預警機在技術方向上已領跑於世界。但美中不足的是：由於大飛機平台的限制，中國新型預警機難以實現數量上的突破。當中國以伊爾67為平台發展出空警2000預警機時，俄國人就不對中國出口這種飛機了。形勢逼迫中國將這種三面陣相控陣雷達進一步改良以便於國產運8配備，實現「大預警中等平台」飛躍，為中國的預警機的規模化掃清了障礙。

不過人們要問：有沒有更好的辦法實現「大預警小平台」呢？要知道財大氣粗的美國預警機隊伍里，E2小型預警機有130多架，而E3大型預警機也只有30多架。由此可見：大型預警機雖然是一國的中堅，但是小型高性能預警機卻是基礎。中國國土廣大，有極漫長的海岸線和邊界線，更需要有大量的小型高性能預警機。

目光自然轉而了平衡木預警機。這種預警機技術相對簡單、成本低，性能也非常好。由於其天線可以做得很長，因此在功率與孔徑等關鍵指標上可以等同甚至超越大型預警機。以瑞典的愛立眼為例：它可以探測500公外的小型目標，同時跟蹤數百個目標，這與美國大預E3不相上下。而且在持續跟蹤能力和信息更新方面還優於E3。

但是平衡木式預警機有一個致命的不足：只能對飛機的二側範圍進行有效探測，而飛機的前方與後方是探測盲區。以瑞典的「愛立眼」為例，其早期其探測區域是左右二邊各120度角。後來經過升級探測左右探測角達到了160度，有效探測區域150度。也就是說在前後方各有20度的探測死角，10度低效探測區，二者相加前後的盲區各為30度。飛機只有不斷作8字開機動飛行才能消除盲區，但是所需要的時間較長，給敵方提供巨大的可資利用的防空漏洞。不過對於一般國家來說這是可以接受的，因為這種預警機雖不能全向探測但是畢竟也能提供早期預警，最關鍵的是成本低。(下為圖示說明)

（下為盲區動畫示意）

但是對於作戰環境複雜的國家來說平衡木的這個致命不足是難以接受的。比如巴基斯坦出於對抗強敵印度的考慮就放棄了運八平衡木預警機，轉而選擇了運八盤式預警機以保持全方位探測警戒能力。中國作戰環境更複雜，這種有探測盲區的預警機顯然是中國軍方所不樂見的。這是也平衡木警機早已成功卻沒有大規模列裝的原因所在。

有沒有一種方法：讓平衡木式預警機實現有效的360度全向探測呢？如果能做到這一點，就可以在保持平衡木預警機既有簡單低成本的優勢下，實現小平台預警機性能的台階性提高，也有利於小預警機的規模化。

這裡提供一種小角度擺動式平衡木預警機方案，僅供參考。

顧名思意，所謂小角度擺動式平衡木預警機，就是預警機的平衡木式天線可以在小度角範圍內左右擺動。通過雷達天線的小角度左右擺動，達到減少或消除消除載機前後盲區之目的。這種預警機的獨特之處就在於其小角度擺動天線及特殊外形雷達罩。

一）擺動式平衡木天線

傳統的平衡木式雷達天線是固定不動地安置於飛機上，而擺動式平衡木天線則可以左右小角度擺動，擺動的角度為雷達前後雷達盲區的一半。假定某平衡木天線固定不動時其前後探測盲區是30度，則擺動式天線左右擺動幅度達到15度就可以消除盲區；又假定某平衡木天線前後盲區是60度，則平衡式天線左右擺動達到30度就可以消除盲區。實際上為了達到更好的探測效果，可以將理論擺動幅度放寬1-2度。

二）天線罩

由於擺動式天線只進行左右小角度擺動而非360度大角度旋轉，因此這種擺動式雷達天線罩不必採用傳統的圓形盤式結構，而更近於長方形基礎上的流線結構。這種天線的雷達罩長度/厚度與雷達天線長度/厚度與當，寬度則取決於天線的長度與擺動角度。

假定某型平衡木天線的長度為8米，其左右擺動角度為15度，則整個雷達罩的基本寬度接近2米；假定某型天線的長度為8米，擺動的角度達到30度，則整個雷達罩的基寬將會達到4米；如果在保持天線擺動角度不變的情況下，降低天線的長度（此時增加天線的厚度仍能保持天線的總面積不變）則可以相應降低天線罩的寬度。比如當天線的長度縮短到6-5米時，而擺動角度仍為15-30度時寬度會降到1.5米 ——3米之間。

所以具體配置時雷達罩選擇什麼樣的長度、寬度、厚度，關鍵取決於天線的前後盲區、擺動角度、雷達罩的重量、阻力以及載運平台的氣動布局、速度、運載能力等多方面因素。一般速度低運力弱的螺旋槳飛以厚度較大、長度及寬度較低的雷達罩為宜，因為這種雷達罩的重量及寬度小，雖然阻力較大但對低速飛機的影響不大。而對於高速噴氣式飛機作為載機平台而言，則應選取高度較低，長度及寬度較大的天線罩，這種天線罩雖然重一些但是阻力較小。（下為擺動式平衡木預警機想像圖，可以看出雷達罩是固定不動的，且外形獨特）

（下為擺動式平衡木預警機探測示意圖，可以看出：雷達罩固定不動的，但平衡天線可以小角度擺動）

假設擺動式平衡木預警機技術上可行且投入實際使用，那麼其優點將是多方面的。

1）實現了平衡木預警機的360度全向探測，解決了平衡木預警機最大的困擾。

2）保持了平衡木預警機技術簡單、成本低、重量輕的優勢。這種布局的預警機天線只需要作小角度，因此其雷達罩的大小、重量和同等直徑的圓盤式天線罩相比要小得多，對載機的氣動及載重影響相對較小。

3）有利載機的中小型化，從而有助於中國預警機的規模化。比如中國可用運7的改型作擺動式平衡木預警機的平台，快速裝備幾十架甚至上百架小型高性能預警機，以滿足中國海空軍及友好國家的防空需求；又比如在中國運20之類的大飛機平台未大規模量產之前，可考慮用轟6的改型或ERJ21支線客機作為擺動式平衡木的平台，裝備一批能伴隨戰鬥機執行遠程進攻作戰的高速預警機。