导弹发射演练中的“观察家”,美国空军E-9A监视/遥测数据中继机

文摘   2024-11-21 12:02   陕西  
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2013年11月初,美国空军在墨西哥湾举行的演练中,1架专门用于大洋监视及遥测数据中继的飞机引起了人们的关注。其实,在美军众多以“E”开头的特种飞机当中,E-9A遥测中继机并不是最新研制的,但却是最神秘的,它实际上已经在美军中默默无闻地服役了20多年,只是由于承担的任务比较特殊,才一直不为人所知。

美国空军E-9A监视/遥测数据中继机

什么是遥测数据中继机

导弹在发射试验过程中,一般要采用多部高精度跟踪雷达、电影经纬仪和目标追踪系统组成外弹道测量网,用于对导弹的整个飞行轨迹进行监控和测量,以分析其弹道特性。这些测量系统有些是地面站,有些是搭载在飞机上组成空中测量站。由于地面测控站往往分布在各地,空中测量站也是跟随导弹移动,所以为保证这些测量系统得到的数据都能实时传输给后方的指挥控制中心,就需要一个能在前方测控和后方指挥之间建立起专用通信线路的平台,这便有了遥测数据中继机。


“冲锋”-8做载机

最初,美国空军在进行导弹发射试验时,是使用EC-135N或EC-135E电子战飞机来“客串”遥测数据中继机,对空中试验进行数据中继支持。但其毕竟不是专业的数据中继机,随着空战武器和作战平台性能的发展,美国空军就想要一款专门用途的,能够在大洋上空进行对海观测并收集导弹测试数据的监视/遥测数据中继飞机。

美国最早是采用EC-135E电子战飞机来担任导弹发射试验时的数据中继任务

在经过多次试验论证后,加拿大“德·哈维兰”飞机制造公司(现已被“庞巴迪”公司并购)生产的“冲锋”-8型支线客机被选作载机,用来改装遥测数据中继机。

“冲锋”-8是德·哈维兰公司于1984年推出的双发、中程、涡轮螺旋桨支线客机,在当时属于比较新的平台,机身长22.25米,高7.49米,翼展25.89米,机舱最大宽度2.51米,内部空间充裕,最多可搭载39人,因而有足够的空间来安装遥测和中继设备。机身设计上,该机采用的是上单翼和T形尾翼布局,使得该机的低速飞行能力和短距离起飞降落性能颇佳。再加上动力系统采用的是比较省油的涡轮螺旋桨发动机,不仅维护起来比较容易,航行经济性比较高,航程也有近2000千米,超过了绝大部分战术导弹的射程,足以保证空军战术导弹武器的测试要求。


遥测中继设备

改装后的E-9A在外形上与“冲锋”-8客机有较大不同,比较容易分辨,该机最典型的识别标志就是机身右侧布置的长条状天线罩。该天线罩几乎贯穿了整个机身长度,十分引人注目。天线罩里面安装的是大型遥测天线阵列,拥有120度圆锥范围扫描能力,可以在距离目标46千米外收集数据。工作时,该天线只能在水平方向上扫描,有5个独立扫描波束,通过与其他设备协同工作,检测出相应遥测信号、处理误差信号及控制波束扫描角后,可同时截获收集五种不同的目标数据,天线在接收到S波段遥测信号后,将其转换成为L波段信号,再传输到地面站,还可以将空域中其他测试飞机的无线电信号中继给地面站。

加拿大德·哈维兰公司研制的“冲锋”-8型中程支线客机

除了机身侧面的遥测天线外,机身腹部下方还加装了一个黑色的天线整流罩,这里安装的是AN/APS-143(V)-1海上监视雷达,用于对试验海域进行监控。该雷达是一款技术比较成熟的搜海雷达,具备非常优异的海上观测和数据收集性能,美国海军的反潜巡逻机和反潜直升机都采用了该型雷达。在2000米左右的工作高度上,该雷达的最远探测距离可达380千米,探测分辨率在50米以内,方位精度达到0.5度,能在高海况下探测到反射截面积为1-5平方米的海上船只,然后通过数据链将监控数据传输给地面指挥中心,由地面指挥中心派人将演习海域内的非军用船只清理出去,确保实弹射击演练及其他危险军事行动期间,没有民用船只和飞机靠近,保证试验的安全和保密。

此外,E-9A上还加装有一些机载子系统,包括控制和显示子系统,用于对测控系统进行综合操控并实时监控执行任务的状态;遥测中继子系统用于分频;四通道多路通信子系统主要实现命令和语音通信;靶机控制子系统,用于靶场测试中对靶机实现遥控。

E-9A遥测数据中继机左视图,能看出该机的左侧与原型载机区别不大

任务使命

美国空军目前共装备2架E-9A遥测数据中继机,隶属于佛罗里达州廷德尔空军基地第53武器鉴定大队中的第82靶机中队,该中队还装备有大量遥控靶机和靶机拖曳飞机,主要为美国空军的作战试验和评估提供有人驾驶或无人驾驶的靶机。

就E-9A而言,该机的任务使命主要有两个:一是在美国空军演习期间,对演习区域进行监测,确保演习区内不会逗留民用飞机和船舶;二是在美国空军对作战飞机和空战武器进行实战评估时,提供遥测数据中继服务。

实弹演练时,先由E-9A通过持续的监视来实现靶场管制,E-9A会爬升至5500英尺(约合1680米)的高度对海面及船只交通进行监视扫描。但其并不直接指挥海上交通,而仅仅是跟踪,利用机身腹部的海上监视雷达对演习海域内的船只进行精确定位和标记。船只的经纬度随即通过高频无线电信号被传递给位于地面的靶场安全指挥官,这样指挥官可以了解所有监视区域范围内船只的动向情况,为举行演习建立一个距离这些船只足够远的武器发射空域。随后,E-9A将爬升至约6000米的高度,保持机身右侧面对武器发射空域,开始进行遥测数据收集任务。为保证安全,一般会距离武器发射弹道数十千米远。

E-9A的右机身正面特写,能看到机身上加装的贯穿整个机身长度的遥测天线整流罩

在执行遥测任务时,随着导弹的逐步接近,导弹发出的信号也日益增强,E-9A通过机上安装的各种传感器和天线设备对信号进行接收,并实时中继给地面站,供地面站的武器分析人员实时分析导弹的飞行特性。此外该机收集的导弹接近目标时的各种飞行指数、导弹对干扰的反应参数以及杀伤概率等数据,可以让武器评估人员及时编写出让美空军战机更出色的攻击目标时所使用的发射程序。整个过程中,E-9A扮演的是一个“中间人”的角色。


结语

虽然E-9A并不需要上战场上执行任务,但其所承担的遥测数据中继任务对于导弹测试任务而言非常重要。战场上使用的每种空射武器在投入实战之前,都力求通过E-9A的不懈努力,在测试阶段发现各种问题,从而达到成熟状态。

而除了遥测数据中继外,E-9A还会根据临时任务需要,承担一些其他任务。例如在艾格林空军基地进行武器装备测试和研发鉴定试验,美国海军“哈姆”反辐射导弹和“战斧”巡航导弹的评估,美国陆军“爱国者”导弹的测试鉴定等,还可用于飞行校准、导航训练、医疗救援、预警和反潜巡逻以及美国海岸警卫队的海上搜救任务等,可谓空中多面手。






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