我國產艦載固定翼預警機離首飛還有多遠？
據「航空工業一飛院」微信公眾號4月2日報道稱，去年12月13日，國內第一個全機落震試驗順利通過驗收，標誌著我國成為世界上第二個掌握了全機落震試驗方法的國家。報道中在介紹該院某飛機起落裝置強度設計專業主任師楊小斌的事迹時提到，在接到某飛機起落架強度設計任務時，他面臨的是「沒有經驗、沒有參照、沒有基礎」的艱困局面，而作為驗證手段之一的全機落震試驗又只有美國開展過。結合公開的艦載機全機落震試驗相關論文和航空工業一飛院的功能定位來看，我國可能有一款全新的固定翼艦載預警機正在研製當中。那麼本期《出鞘》就來談中國艦載固定翼預警機。
全機落震試驗可被用來檢驗起落架和機體在遭受衝擊時的耐受力，是艦載機研製中的重要一環。我國在研製殲-15時，出於客觀條件限制沒有進行全機落震試驗，只進行了起落架單體落震試驗，由於全機衝擊數據的缺乏，後來殲-15在使用中曾出現過不少問題。考慮到雷達等電子設備對衝擊更加敏感，因此在後來的艦載預警機研製中，全機落震試驗就被擺在了更優先的位置。據悉，相關預警機在2015年首先進行了全機摸底試驗，之後在去年又進行全機落震試驗。而一飛院的報道則表明，國產艦載預警機全機落震試驗已經勝利完成，這意味著國產艦載預警機幾乎已經闖過了最後關頭。
眾所周知，航母威力在於其所搭載的作戰飛機，而讓艦載戰機發揮出完整戰力的關鍵，則是能維持大範圍空情預警及引導的艦載指揮控制系統，艦載預警機便是其中的關鍵一環。早期在沒有艦載預警機的情況下，航母往往需要依靠艦上大型相控陣雷達來探測周邊空域，但如此便會造成航母艦島面積過大，結構更加複雜，航母的重量和體積因此也被迫增加，導致航母運營成本上升，同時也對航母整體的電磁兼容性也造成了不利影響。以美軍為例，他們在E-2C預警機成熟之後，便拆除了「企業」號航母上的相控陣雷達。
而對於軍費總額遠遠低於美國的中國來說，艦載預警機顯然也可以用來降低航母的重量和體積，從而達到降低航母戰鬥群運營費用的目的。對於國產艦載預警機的具體形式，中國科研人員不太可能選擇S-3噴氣式艦載預警機的發展模式，因為中國在中小推力的渦扇發動機方面基礎一直比較薄弱。那麼剩下就只有發展類似E-2系列的艦載預警機了。這種艦載預警機採用了大展弦比平直翼布局，展弦比高達9.3，在亞音速條件下具備較大升阻比，續航能力和起降性能非常適合在空間有限的航母上使用。
當然也有觀點指出，中國發展類似E-2系列的艦載預警機也有不少問題。一方面這種艦載預警機飛行速度不快，爬升能力也比較有限，另外一方面在航母艦載機已經確定要走向隱身化的情況下，這種艦載預警機的隱身性能也相當不好。不過考慮到艦載預警機一般只在距離航母300公里左右的地方值情，並不需要靠前指揮，而且飛機本身就是巨大的輻射源，只要航母本身的防空圈足夠強大，艦載預警機本身的安全並不非常重要。此外我軍首先要解決的是有無問題，所以飛機本身的隱身性在目前並不是中國在發展艦載預警機方面的首要考量。
雖然此前曾有以運-7為基礎研製的JZY01艦載預警驗證機亮相，但最終版的國產固定翼艦載預警機採用運-7改進型為平台的可能性並不大。運-7機身長為23米，展弦比為11，而E-2C預警機的機身長僅有17.6米。雖然運-7的起飛重量僅有21噸，要低於E-2C的25噸，但考慮到E-2C上僅預警雷達天線和整流罩的重量就達到3噸，倘若以最簡單的E-2C標準來改裝預警機，運-7版艦載預警機可能要重很多。按照運-7現有的尺寸，我軍航母升降機可能很難運送該機。所以我國艦載預警機可能採用國產支線客機為藍本，對其尺寸進行縮小，同時換裝渦槳發動機，以及採用複合材料降低自重。
此外在雷達的具體選型方面，據悉中國各個雷達所此前都參加了這個項目的競標，並且提出了多個方案，包括採用出口巴基斯坦預警機的縮小版，使用類似E-3的S波段和平板裂隙天線的方案，也有類似E-2使用UHF波段和八木天線的方案，所以在這款艦載預警機真正面世之前，我們很難猜測其最終採用了何種方案。考慮到從事艦載預警機研製的國內相關單位在早前的實踐中，已經研製成功機載有源相控陣預警雷達技術，並攻克了數字陣列、空時自適應處理等關鍵技術，無論採用何種方案，想必最終研製一款與E-2系列相近的國產艦載預警機應該沒有太大技術障礙。
當然也有人指出，中國艦載預警機為何不採用類似空警200那樣的「平衡木」呢？因為「平衡木」的缺點在於其覆蓋範圍受到限制。平面相控陣雷達掃描角度受到限制，只能覆蓋60度的範圍，儘管預警機可以沿著巡邏航線來彌補這個缺點，但當飛機遠離或接近警戒區域的過程中，還是不可避免地會影響其探測能力。雖然「楔尾」的改進型設計可以在一定程度上彌補「平衡木」的這個不足，但受限於中小型飛機的發動機推力，其前向天線孔徑仍舊有限，只能保持最低限度的空情信息掌握能力，未能從根本上解決問題。當然，我們並不能否認圓盤型就沒有其問題，但中國採用E-2系列的方案確實可能性更大些。
而在去年的珠海航展上，中國電科也曾展示了一款用於出口的KLC-7型預警雷達，在宣傳視頻中裝載KLC-7雷達的預警機與美國的E-2預警機極其類似，不僅擁有雙螺旋槳，還背著碟型雷達罩，尾部還有四片垂直尾翼。這種特殊的四垂尾架構，能以較短的機尾達到所需的橫向穩定性，使其在大攻角降落時不易撞擊甲板，而且相對較低的尾翼也不易受到雷達罩的尾流干擾，非常適合機庫空間和升降機尺寸相對狹小的中國海軍航母。這款預警機的亮相無疑預示著中國正在研製的就是與E-2類似的固定翼艦載預警機。
其實國產固定翼艦載預警機大小與E-2差不多還有另一個好處，那就是以國內現有航發條件，便可以順利解決這個級別艦載預警機的動力選擇問題。美軍E-2D艦載預警機配備的是T-56A-427渦槳發動機，這款發動機推力達到3800千瓦，而曾應用於運-7版JZY01艦載預警驗證機的國產渦槳-6C發動機，推力則為3751千瓦左右。雖然渦槳-6C發動機單台乾重達1040公斤，要比T56的880公斤高上不少，但經過材料改進之後已可以支撐E-2D這個級別國產艦載預警機的裝配工作。
此外中國國產艦載預警機未來可能還會用上國產新型渦槳發動機。去年中國航發曾在報道中披露，由湖南株洲所設計研製的5000千瓦級渦槳發動機，即AEP500首台核心機順利完成100%設計轉速試車。該核心機試驗的順利完成，標誌著發動機各大系統的匹配正常，在完成高空台核心機試車後，便可以開始AEP500發動機原型機整機的研製工作。相比於GE正在研製的先進渦槳發動機（ATP），AEP500發動機功率接近其70%，而使用壽命則達到55%左右，完全能夠滿足我國更先進的在研艦載預警機的使用需求。
當然，考慮到中國在航發研究領域的固有問題，我們也不能排除AEP500發動機延後交付的可能性。不過，如果5000千瓦級的新型渦槳發動機出現進展不順利的情況，我們也早已為艦載預警機的動力找好了一款過渡產品。比如此前我國航發研製部門，就曾披露過渦槳-6C的進一步改進型渦槳-6E正在研製之中，它計劃採用氣冷渦輪葉片，提高渦輪前溫度，並增高轉速，使發動機的功率增加了221千瓦，達到近4000千瓦的水平。可見，渦槳發動機不太可能成為國產艦載預警機儘快面世的攔路虎。
那麼這種固定翼預警機可以在中國現有航母上起飛嗎？是不是必須要用彈射器起飛？其實這個問題美國人早在40多年前就做出了解答，根據美國海軍E-2A飛機的手冊，E-2A這種只有3155馬力發動機的飛機，無風狀態滑跑起飛距離890英尺，也就是275米，在25節甲板風情況下，滑跑只需要440英尺，也就是134米長度，就可用最大艦上起飛重量輕鬆起飛。而遼寧號航母后起飛點滑跑距離為195米，就算沒有滑躍甲板，單純平跑都可以起飛。
考慮到滑躍甲板，在25節甲板風狀態下，在前起飛點（滑跑距離105米）就可以起飛，無風狀態後起飛點起飛也是很容易的。考慮到中國艦載預警機的功率將遠大於美國40年前的E-2A，起飛距離還可以進一步縮短。實際上，螺旋槳飛機在低速狀態時發動機拉力很大，比噴氣式飛機更容易起飛，二戰時代的艦載機，大部分時候都是採取直接滑跑方式起飛，這也是當前最成熟的起飛方式之一。所以固定翼預警機是能夠用於中國海軍現有的遼寧號航母和首艘國產航母，並不一定需要等到裝備彈射器的第三艘航母出爐。
當然在國產艦載固定翼預警機面世之後，並不代表我航母現用的直18型預警直升機就沒有了用處。因為在實戰中，海軍艦隊處於不斷機動當中，並不知曉對方艦隊的方位，此時預警機並非是按照最大作戰半徑朝一個方向一直探測下去，而是以回形針或者環形路線在距離母艦200-300公里處巡邏活動，探測周邊空域，因此覆蓋的時間段就遠比飛行的半徑更為重要了。以遼寧號航母配備4架直18型預警直升機為例，儘管它雷達視距受到限制，但其所發揮的低空補盲效應還是不容忽視的。如何更好發揮國產固定翼艦載預警機與直18預警直升機的綜合預警能力才更值得思考。
總的來說，我軍目前已有兩艘航母下水，據傳第3艘電磁彈射航母也正在江南造船廠內建造中。可以說，沒有固定翼預警機已經是目前我軍發展航母力量最大的短腿之一，由於固定翼預警機的滯空時間與飛行高度要遠遠大於預警直升機，這使其預警範圍與效果數倍於後者。而在國產固定翼艦載預警機面世後，中國將成為繼美國之後第二個自主研製固定翼艦載預警機的國家，這將大大提高整個航母編隊的戰鬥力。從中國周邊來看，目前南海周邊缺乏大型高性能陸基預警機，固定翼預警機將讓中國航母編隊在可能的對抗中佔據顯著優勢，戰略意義不言自明。那麼本期《出鞘》就到這裡，我們下期再見。
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