全能的“望楼”——美军预警机小史（2）

雷达的军事价值在1940年的“不列颠空战”中得到了证实，并得到了人们的明确理解。但是攻击的一方很快就学会了通过“低空飞行”而躲避探测的方法。传统地面雷达发出的波束是沿着一条直线传播的，因此只能“看”到地平线以上的地方。对此时的雷达而言，位于地球曲率后方的任何事物都是隐蔽的。比如，在30米左右高度飞行的飞机，可以在不被发现的情况下突防到距离普通地面雷达约21千米的距离。即便使用普通的机载雷达系统探测，低空飞行的飞机也会湮没在“地面杂波”之中——所谓“地面杂波”是一堆从地表反射回来的信号的“大杂烩”。（上图为不列颠空战时使用的雷达阵列）

早期的预警飞机，雷达天线罩安装在机身的上方和下方，并在越南战争中得到了广泛的运用。预警机雷达在中、高空跟踪飞机时表现得相当不错，但是却无法将下方的飞机运动从地面杂波中分离出来。美国海军早期装备的E-2“鹰眼”在工作时，能够成功地对水面进行监视，但是也无法从地面杂波中发现和跟踪目标。到了上世纪60年代，科学家发现解决地面杂波这一问题的关键是一种被称为“多普勒效应”的现象。如果一束雷达波打到一个正在运动的物体上并反射回来，返回的电子信号与发送出去的电子信号的频率是不同的。以脉冲多普勒模式工作的雷达可以基于飞机相对于雷达的运动速度对目标进行跟踪，而不仅仅是确定其位置。如果目标正在接近雷达，那么反射回的波长会被“压缩”；如果目标正在远离雷达，那么反射回的波长会被“拉伸”。升级的计算机可以在处理原始雷达回波时将快速移动的飞机从地面上的缓慢移动或静止的物体中“过滤”出来。

1962年，美国战术空军司令部和防空司令部发布了一个“联合特种作战要求”，旨在寻求一款机载预警和控制系统，以便在远距离上探测和跟踪大批目标。防空司令部希望能使用该系统来保卫北美大陆的领空免遭苏联轰炸机的威胁。战术空军司令部希望能“看见”敌人的战斗机，并获得对空战进行管理的能力。不断地探索性研究证明了空中预警机在技术上的可行性，在1970年7月，美国空军宣布选择波音公司作为项目的主承包商。1972年，西屋公司被选中作为提供雷达的承包商。“空中预警和控制系统飞机”（后来正式赋予编号E-3A“望楼”）在1973年进入了全面研发阶段。1974年，当E-3A预警机进入作战部队测试时，只剩战术空军司令部被指定为预警机项目的唯一管理方了（因为随着苏联洲际弹道导弹技术的进步，防御其轰炸机的重要性已经减弱）。预警机原本要承担的防空任务已经消失不见了，但在将近40年后预警机却又重新担负起了防空任务。（911之后，每一架可用的预警机都被要求起飞前去警戒通往美国的航线。）

E-3A预警机在外观上最明显的特点是机背上巨大的“平底锅”（即雷达天线罩），天线罩的直径为9.144米，高1.83米，天线罩由从机身上突起的两根支柱支撑着。这个“旋转圆顶”的一半包含一套敌我识别系统，另一半则是功能强大的雷达天线。空中预警机不仅是一台飞行的雷达，它更是一个完整的指挥控制中心。机上配备有先进的计算机处理原始数据，9个任务控制台用于监视、武器指引和战斗管理。每10秒钟（雷达罩旋转速度为每分钟6转，也就是每隔10秒雷达回到初始位置）E-3A预警机的旋转雷达就会提供其正在跟踪的飞机的新位置，每架飞机在控制台屏幕上都显示为一个明亮的光点。

在脉冲多普勒模式下，预警机雷达可以探测400千米的距离，并能从树木和山丘中分辨出在低空飞行的飞机。而且预警机雷达不会被飞机释放的干扰金属箔条所迷惑，因为箔条在空气中飘行的速度很慢，不会被当成飞行物体而被雷达所记录。预警机雷达也可以采用普通的非多普勒脉冲模式，从而可将探测范围扩展到约560千米，但在这种模式下是无法过滤掉地面杂波的。

虽然预警机的功能十分强大，但预警机是有可能被干扰或击落的——如果敌人准备好投入足够多的兵力并且愿意承担足够大的损失的话（一项测试证明，为了摧毁一架E-3预警机，敌人将不得不牺牲60到100架他们的飞机。）。由于其雷达的探测范围很广，因此对大多数敌方战斗机而言，即使它们可以确定预警机的方位，也会由于距离太远而无法对预警机进行锁定或发动攻击。由于E-3A预警机可以“看”到敌机的迫近，所以可以召唤和指挥己方的战斗机前来保卫自己。如果需要的话，预警机也有足够的速度逃脱敌机的追杀。（上图为北约的E-3A预警机）

虽然就在一开始E-3A预警机项目由于技术的前瞻性和经费的巨大而饱受争议，一些人还将空中预警机项目称为是“猪肉桶”（pork  barrel，这是一句美国俚语，指受政府资助的地方产品或工程项目，其往往是代表某地区的国会议员为该地区争取来的福利待遇，并以此来笼络人心，得到当地选民的选票）项目。为了证明项目的必要性，波音说服参议院要求国防部长开展额外的测试来证明这款飞机的性能。在测试中，E-3空中预警机击败了2架试图掩护1架F-4战斗机发动模拟攻击的EB-57电子干扰机。在另外一次类似的测试中，E-3预警机成功地指挥着134架己方飞机对抗了274架“入侵者”飞机。鉴于以上测试结果，美国国防部向国会证明了E-3预警机能够在充满敌对因素的环境中执行任务。美国空军在1977年3月接收了向其交付的第一架E-3A预警机。在美国空军开展的准备性的试航期间，E-3A预警机的机体、雷达和计算机都始终超过了美国空军设定的标准。E-3预警机系统于1978年5月具备了初始作战能力。

E-3第一次参战是海湾战争的沙漠盾牌行动，建立一个全方位雷达网去防堵伊拉克。而在沙漠风暴期间，E-3完成400次任务和超过5,000小时飞行。历史上第一次有预警机雷达纪录下了所有空战经过，除了提供即时的敌军动态，E-3也支援了40次空对空击落中的38次。这次战争中，多国部队动用35架预警机，其中E-3为15架(E-2“鹰眼”舰载预警机为19架)，美国7架，北约3架。

E-3预警机具有预警与指挥双重功能，E-3预警机在空中生存力强，它可长时间地警戒、识别、跟踪敌方空中力量，成为一个强有力的流动空中雷达站。它从基地至值勤站可远达160多公里，工作时间为6小时，识别低空飞行目标的探测距离为40公里，中、高空探测目标的距离为500多公里。一旦发现敌方目标，如是飞机，则E-3机立即通知巡逻机队或地面空战司令部，准备迎战，并给出具体拦截路线和方位，很容易将敌机击落。如是低空导弹，则也通过空-地通信数据键与“爱国者”防空导弹控制中心取得联系之后，发射导弹拦截。

“E-3”预警机作为指挥和控制中心，它可通过战术空军司命部来支援快速反应，部署和采取战术行动。“E-3”机一般巡航高度为9000米，居高临下，同时可跟踪600个目标，可指挥10架飞机作战。根据战场变化，随时部署飞行计划，充分显示“实时”指挥的威力，同时也可实时地进行协调，保证每天数千架次飞机对上千个目标进行有序的作战行动。它通过通信数据链引导战斗机到攻击点，如1月27日空战中，在“E-3”引导下，两架美F-16以三枚“麻雀”AIM-7、两枚AIM-9 打下伊方三架米格23，一架幻影F1。“E-3”机还用于监视和引导被占领的科威特和伊拉克南部上空的繁忙空中交通。

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