北極熊的千里眼，別里耶夫A-50支柱預警機
原標題：北極熊的千里眼，別里耶夫A-50支柱預警機
別里耶夫A-50「支柱」預警機是俄羅斯空天軍裝備中最重要的一種機型，這點可以從該機繁重的任務量以及軍方對該機升級項目的重視程度看出來。在2011年初，俄羅斯空軍的空中預警和指揮部隊終於迎來了期待已久的A-50U預警機，從此進入一個嶄新時代。到2016年底，俄空天軍已經裝備了4架A-50U，能執行典型的戰備值班任務。
與充斥著20世紀80年代蘇聯製造的笨重高耗能電子產品的A-50相比，A-50U的作戰效能有了跨越式提高。雖然該機不具備世界最先進預警機的強大處理器、輕量化有源相控陣雷達、被動式電子和信號情報系統，但A-50U升級為「支柱」引入了一系列21世紀的計算和顯示系統，在與原有大功率雷達結合後，該機仍是俄羅斯空天軍在預警機系統上的一次重大飛躍。
A-50U代表著俄羅斯空天軍在預警機系統上的一次重大飛躍
A-50「支柱」的誕生
蘇聯政府在1973年批准啟動雄心勃勃的新一代預警機研製計劃，編號A-50。位於俄羅斯南部城市塔甘羅格的別里耶夫設計局成為A-50的設計單位，負責主要集成工作。A-50預警機以伊爾-76MD四發重型運輸機為基礎進行改裝，增加了由莫斯科儀器工程研究院（現在的Vega無線工程公司）研製的「熊峰」預警雷達系統。別里耶夫以烏茲別克塔什干飛機廠製造的伊爾-76MD改裝出三架A-50原型機用於試飛和發展。
1978年12月19日，第一架A-50原型機在塔甘羅格首飛，該機沒有安裝雷達系統，被用於驗證A-50的氣動外形。由於蘇聯製造的電子設備可靠性和性能都很差，導致複雜的「熊蜂」雷達系統的可靠性低下，並使別里耶夫在A-50的研製和測試遭遇重重困難，日程一拖再拖，在國家聯合測試階段尤為如此。A-50終於在1984年12月獲得批轉進入全面量產階段，並在同年開始了作戰測試，為此在1985-1988年期間，一架A-50被經常性部署在科拉半島摩爾曼斯克附近的北莫爾斯克-1機場。負責蘇聯國土防空任務的蘇聯防空軍在1985年接收了首架A-50，但「支柱」直到1989年才具備完全作戰能力，能與防空軍截擊機和地面指揮中心進行聯合作戰。
1978年12月19日，第一架A-50原型機「紅色10號」在塔甘羅格首飛
A-50「紅色10號」原型機在黑海上空的試飛
別里耶夫設計局在1985-1992年期間共改裝出25架A-50（包括三架原型機），用於改裝的伊爾-76在塔什干下線後就直飛塔甘羅格的別里耶夫工廠，等待安裝「熊蜂」雷達系統。
1985年，駐立陶宛希奧利艾的防空軍第67獨立預警機中隊獲得了首批A-50，這個中隊很快就被擴編為第144獨立預警機團。1989年10月，第144團移防科拉半島的貝雷佐夫卡機場，使A-50能夠覆蓋整個俄羅斯，從西部的加里寧格勒到東部的堪察加半島，從北部的新地島到南部的北考卡山。
早期生產型A-50，注意機身的白灰分界線比原型機的更靠下方
在蘇聯時代，A-50的主要任務是指揮和引導防空軍截擊機飛向被「熊蜂」雷達探測到的空中目標。A-50主要被部署在北極圈內缺乏地面雷達覆蓋的地區，防空軍預測美國空軍戰略轟炸機發射的巡航導彈將從這裡低空侵入蘇聯領空。
在蘇聯時代，A-50的主要任務是指揮和引導防空軍截擊機飛向被「熊蜂」雷達探測到的空中目標
北極熊的千里眼
A-50正常起飛重量為190噸，其中60噸是燃油。該機在巡邏軌道上通常巡航在10000米高度，沿著八字航線飛行，兩個環形中心點距離100公里。在無空中加油時，「支柱」只能在距離基地1000公里的軌道上停留4個小時。
「支柱」的導航系統比伊爾-76MD大幅改進，其飛行/導航設備能控制飛機按預先規劃的航線進行自動或半自動飛行，並在預設巡邏軌道上自動飛行。除了八字形軌道外，系統還具有另外兩種自動軌道模式——橢圓形和往複航線。
A-50座艙中的模擬儀錶
A-50複雜的飛行管理系統使飛機能在預設軌道上進行水平轉彎，在轉彎中始終保持雷達天線的水平，為雷達創造最佳操作條件。
該機的飛行/導航設備還能為「熊蜂」雷達系統提供一系列飛行數據，入對地速度、飛機俯仰角和滾轉角、氣壓高度和當前地理坐標。這些數據能幫助計算機在目標數據處理過程中計算目標位置，然後在雷達操作員的顯示器上生成總體戰術態勢圖。
A-50在風擋前安裝了一根空中加油探管，但值得注意的是A-50在試飛和服役初期沒有進行過空中加油，因為這對於A-50機組來說非常困難。伊爾-78加油機尾部加油吊艙伸出的錐套會在加油機尾流湍流中大幅搖晃，A-50如此笨重的飛機根本無法與錐套對接，此外由於A-50與伊爾-78間的高度差過小，其大型旋轉雷達天線罩在遇到加油機尾流湍流時會產生嚴重震動。再加上此時的「熊蜂」雷達系統可靠性很低，其較短的故障間隔時間使A-50根本無需進行空中加油。在20世紀80末-90年代初的任務中，A-50隨機工程師被「熊蜂」系統的故障搞得焦頭爛額，有時甚至會在一次飛行中消耗掉10個現場可更換單元（LRU）！
A-50機鼻的空中加油探桿
俄羅斯空軍在上世紀90年代終於解決了伊爾-78加油機與A-50預警機的空中加油難題，那就是用一個轉接掛架來降低伊爾-78後機身左側的UPAZ-1M軟管/錐套吊艙的懸掛高度，使錐套脫離尾流湍流的影響區域，降低了對接難度。空中加油使A-50的軌道滯空時間延長至七小時，同時該機電子設備的可靠性也提高到了與續航時間相匹配的水平。
為了給A-50加油，伊爾-78加油機尾部的這個UPAZ-1M吊艙增加了轉接掛架
A-50EI與伊爾-78的空中加油
由於A-50在機背上駝了一個巨大轉盤，所以需要對機身進行大量修改才能保持飛機的穩定型和操控性，這導致A-50的操縱特性與伊爾-76MD相比出現一些差異，在降落時尤其明顯。
A-50在外觀上最明顯的氣動改變除了圓盤天線外，還在機身兩側的主起落架艙整流罩後端增加了一對大型邊條，每個邊條寬2.30米。這對邊條的作用有兩個，一是提高飛機在俯仰機動中的穩定性，二是阻止地面反射的雷達回波到達天線，這能減少雷達雜波，更易分辨目標。伊爾-76MD機鼻下方的導航員艙被大型電介質面板取代，只留下兩側的小尺寸鍍金舷窗。
A-50機身兩側的主起落架艙整流罩後端增加了一對大型邊條
A-50的機頭導航員艙被封死
為了餵飽飢餓的雷達系統，A-50在左側主起落架艙整流罩內安裝了AI-24UBE動力單元，額定功率480千瓦。A-50還在垂尾根部增加了一個大尺寸衝壓空氣進氣口，用於冷卻眾多電子部件。為了實現防輻射，A-50機身壁板內鋪設了屏蔽金屬網，舷窗玻璃也鍍了一層金。A-50的整套任務系統（包括雷達天線組件在內）的總重量為20噸。全增壓和防輻射的後艙內設有十個工作站，其電子設備都安裝在機架上。後艙電子設備總重量接近10噸，以至於根本沒法設置一個衛生間來解決機組的內急問題。A-50後艙電子設備對環境溫度要求很高，發動機地面啟動，後艙溫度要達到15攝氏度後才能開啟電子設備，也就是說在炎熱的夏日和寒冷的冬季，空調系統需要對後艙進行長時間加溫或冷卻才能達到開機標準。為防止雷達輻射對地面人群的傷害，雷達在飛機爬升到3000米高度以上時才被允許開啟。
AI-24UBE動力單元，由烏克蘭馬達西奇公司研製
「熊蜂」雷達天線被容納在一個直徑10.2米、最大厚度2.5米的大型碟形旋轉天線罩內。天線罩被架在機翼後緣機背的兩個3.2米高帶除冰裝置的支架上，接近飛機重心，天線支架的外形經過優化，能提高飛機的方向穩定性。旋轉天線罩由兩個透波玻璃纖維罩和一個金屬抗扭盒組成，雷達天線和敵我識別（IFF）天線就安裝在這個抗扭盒上。
雷達支架能起到垂直安定面的作用
巨大的雷達天線罩
「熊蜂」雷達系統
「熊蜂」雷達系統的心臟、眼睛和大腦是一部三維雷達，使用機械掃描水平開槽波導天線陣，每分鐘12轉。儘管技術陳舊，但這種雷達在探測和跟蹤小型飛機和低空飛機方面表現出色。
地面測試中的「熊蜂」雷達天線
靜力測試中的雷達罩
俄羅斯宣稱360度掃描的「熊蜂」厘米波雷達對高空轟炸機和運輸機的探測距離高達650公里，對高低空戰鬥機的探測距離分別是300公里和230公里，並能發現215公里距離外的雷達截面積1平方米的巡航導彈，400公里距離外雷達地平線上的大型船舶。雷達目標定位精度在2.5公里以內。「熊蜂」雷達還能探測地面移動目標，如可以在300公里距離上發現戰術彈道導彈發射車，在250公里距離上發現主戰坦克。
據報道，「熊蜂」雷達系統可同時跟蹤50-60個目標，並通過數據鏈同時向12架戰鬥機提供目標信息。20世紀80年代末和90年代初問世的「熊蜂-M」改進型 （用於A-50U）可同時跟蹤140個目標。
「熊蜂」雷達具有有兩種主要操作模式：准連續波和脈衝模式。前者用於探測和跟蹤空中目標，後者用於探測和跟蹤海面和陸地目標。雷達還可以交錯使用這兩種模式，同時探測和跟蹤空中和海面/陸地目標。雷達在空空模式中對接收的信號進行深度多普勒濾波，能在下視探測和跟蹤低空目標時區分出目標回波和背景雜波。系統然後對目標回波進一步處理和分組，以確定其方位角、高度、距離和方向。
「熊蜂」的計算系統是一個由四個互連的BTsVMA-50數字處理器組成的陣列，以容錯模式運行，這意味著如果一個處理器停止運行不會導致系統全部癱瘓，系統會在處理能力下降的情況下繼續工作。這套計算系統處理整個系統的實時數據，包括目標探測、識別、顯示、數據鏈操作和生成全向戰鬥機引導指令。
「熊蜂」的顯示系統管理跟蹤操作員和戰鬥機管制員任務控制台的圓形陰極射線管顯示器，以固定幀率顯示動態圖像。當A-50以從屬於一個地面指揮和控制中心的模式操作時，該機的數據鏈系統可以通過多個預設標準來下傳戰術信息，如只探測高於或者低於預設高度的目標，或者只探測指定扇區內的敵方目標等。A-50可通過雙向數據鏈指揮戰鬥機攔截作戰，向戰鬥機發送轉彎指令，戰鬥機本身則把自己的武器控制系統和燃油狀態等信息發送給A-50。
A-50後艙內的古老工作站
A-50還裝備了用於探測無線電發射源（如雷達和通信無線電）的電子情報（ELINT）和信號情報（SIGNIT）系統，能定位頻率範圍廣泛的輻射源。關於該系統的信息仍處於高度保密狀態，但據說A-50的SIGINT系統能攔截50至500Mhz的通訊頻率，ELINT系統能覆蓋0.5至18GHz的頻率範圍。「支柱」還具有有一個用於自衛的雷達干擾機，並在尾部兩側安裝了雷達警告接收機和長條狀箔條/熱焰彈發射器。
A-50的通訊套件包括眾多用於和不同地面設施交換數據的定向數據鏈，以及HF和UHF/VHF波段的保密語音和電報無線電。HF無線電有效距離達2000千米，VHF/UHV無線電和寬頻定向戰術數據鏈的有效距離為400千米。機身上的無線電天線都經過精心設計，確保與機載眾多輻射源間的電磁兼容性。A-50還有一個衛星通信終端，其大型天線位於機翼前方的機背上，能與2000公里之外的地面指揮和控制中心通訊。
作戰部署
A-50「支柱」是俄羅斯空軍綜合防空系統的重要組成部分，能探測、識別和確定空中、陸地和海上目標，並把雷達圖像發送給地面和海上的指揮和控制中心。A-50上的管制員通過加密數據鏈或無線電語音指令來管理己方戰鬥機，還能管理在爭議空域執行打擊或空中掃蕩任務的戰鬥機群。俄羅斯空軍A-50執行的其他任務還有監控高價值航空資產，如領導人專機或運輸特種貨物的飛機，並能管制航空運輸活動。
A-50「支柱」是俄羅斯空軍綜合防空系統的重要組成部分
A-50的飛行機組包括兩名飛行員（機長和副駕駛）、一名導航員、一名飛行工程師和一名無線電操作員。後艙10名戰術機組包括一名系統指揮官、一名高級戰鬥機管制員、兩名戰鬥機管制員，一名高級跟蹤操作員、兩名跟蹤操作員、一名系統工程師、一名雷達工程師和一名通信工程師。
系統指揮官負責管理戰術機組的工作流程，以及與地面和軍艦上的指揮和控制中心之間的通訊。跟蹤操作員負責對戰術態勢顯示器上指定區域內的空中、陸地和海面進行監視，並在雷達自動模式不可用或不適用的複雜戰術環境下對選定目標進行手動跟蹤和識別。
A-50三面圖
戰鬥機管制員顯示器上的目標符號旁邊會有一個參數標籤，內容包括參考編號（由跟蹤操作員分配）、航向、高度、速度和敵我識別狀態。戰鬥機管制員的任務是管理攔截、對攻擊機群進行任務控制、引導己方護航戰鬥機。
三名工程師佔據了面朝前的三個控制台，負責監測整個系統，並在飛行中對A-50任務系統、雷達和通信系統進行故障隔離和維修。
A-50雷達操作員起降時的坐姿
安裝在機架上的工作站電子設備
俄羅斯空軍唯一的預警機團在1998年8月進行重大重組，其A-50移防莫斯科以北的伊萬諾沃-塞維利耶機場，在此組建了一個新的預警機部隊——第2457航空基地。2009年12月31日，這支部隊再次被重組為預警機作戰部署大隊，隸屬伊萬諾沃-塞維利耶的第610機組換裝和作戰訓練中心，而後者又隸屬於利佩茨克第4國家機組換裝和作戰訓練中心。大隊擁有17架現役A-50飛機，下轄兩個中隊，此外還至少有兩架被長期封存的A-50。目前，這個A-50大隊在任何時候都保證有9架飛機隨時處於待命狀態，隨時奔赴前進基地。
伊萬諾沃-塞維利耶基地的A-50預警機
由於俄羅斯遼闊的北極地區缺乏連續地面雷達覆蓋，所以俄羅斯空軍非常重視A-50預警機，該機能有效填補地面雷達之間的空白地帶。近年來，俄羅斯加強了在北極圈內資源豐富的偏遠地區的經濟和軍事活動，這些活動需要伴隨大量的後勤和空中警戒支援，A-50的任務就變得愈加重要起來。
A-50部隊在和平時期的另一個重要任務是支援新型武器系統的國家聯合測試和評估，如蘇-35S、T-50、S-400新一代遠程地空導彈系統，以及新型陸基和海基電子戰系統。A-50執行的其他任務還有：支援俄羅斯空軍戰略轟炸機及其護航戰鬥機在北大西洋和太平洋國際空域的遠程巡邏和空中加油（此時要前進部署到楚科奇自治州的阿納德爾基地）行動，以及指揮運輸機大編隊飛向前進機場或空投區卸下部隊和戰鬥車輛。
A-50預警機在1994-1995年和1999-2000年的兩次車臣戰爭中表現積極，並參加了2008年8月的俄格南奧塞梯「奧運戰爭」。2015年底和2017年5月，A-50U預警機先後被兩次部署在敘利亞塔基亞空軍基地，敘利亞戰場複雜的空中和地面作戰環境是對A-50U最好的實戰測試。
2017年5月，A-50U第二次部署敘利亞
TAG:鯤鵬講武堂 |