空军世界 :: E-6“水星”对潜通信中继机

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E-6A“水星”(Mercury)潜艇通信中继机在美国海军中服役,用于在战争情况下,确保国家指挥当局(NCA)有效的与弹道导弹核潜艇、攻击核潜艇通信联络。

这里必须提到TACAMO系统。TACAMO是美国海军抗毁战略通信系统的缩写,中文通常音译“塔卡木”。美国也有人把TACAMO说成Take Charge and Move Out。该系统的核心是具有长波通信中继能力的大型飞机,在战争时期美国本土的指挥机构借助这些飞机,可有效的将作战指令发送到潜伏在全球海洋中的美国战略或攻击核潜艇。无线电波中只有长波可以穿透海水,且作用距离比声信号要远得多,因此是潜艇与陆地通信的首选。

通常各国会在本土修建大型的长波通信站,巨型的长波天线阵占地巨大,因此在战时很容易被摧毁。所以TACAMO要采用能在空中大范围机动的飞机作为中转站,确保战时在本土通信系统遭到大规模毁灭的情况下能可靠的指挥核潜艇作战。

和平时期TACAMO也承担部分对潜通信任务。另外中继机可飞到不同的空域,敌人难以猜度己方潜艇的机动态势,增加了潜艇部队的生存率。

TACAMO系统的原型于1962年开始由柯林斯公司研制,几经周折,于1968年成型,两个C-130潜艇通信中继机中队开始服役。1973年TACAMO开始正式运转。当时TACAMO系统使用EC-130Q飞机,即C-130运输机的电子通讯改型,机上采用了一部25千瓦甚低频发射机,单根天线,后改为功率更大的双平衡天线和200千瓦发射机。

但EC-130Q是一种中型螺旋桨飞机,航程、续航时间不够理想。尤其在70年代后期,美军为配合“三叉戟”潜射战略导弹潜艇舰队的迅速发展,对潜艇通信系统提出了更有效、更可靠、更能抗核打击的要求。极低频、极高频卫星通信、蓝绿激光卫星通信技术当时还不成熟,美改进TACAMO变得非常紧迫。

空军世界 :: E-6“水星”对潜通信中继机改进的核心在于整个通信中继系统必须能顶住强大的核爆炸电磁辐射的冲击。虽然甚低频信号,即长波信号,抗干扰能力已经比较好,但还是必须在中继机上加装大量的电子屏蔽、加固结构。但EC-130的载重能力已经到了极限,不能再加装上述结构。最佳的解决方法就是选取一种已经具有优良抗电磁辐射性能的现役飞机,进行改装。为此美海军于1982年以投标方式选定了具有上述特性的E-3A预警机为原型,衍生出了E-6A潜艇通信中继机型号。

1986年首架E-6A制造成功,次年首飞。1989年两个TACAMO中队,即VQ-3VQ-4中队,全面换装了15架E-6A,上述E-6A保留了E-3A的抗电磁辐射结构,通信中继设备基本照搬了原有的EC-130设备。由于E-6A具有空中加油能力而航程增大、续航时间长、速度快、升限大,执行任务的能力和质量比EC-130有明显的改进。另外E-3A的原型为波音707客机,机体庞大,载重大,E-6A承继这些优点,便于进一步的加装设备和改进。

E-6A机体、发动机、飞行性能类似于E-3,当然E-3巨大的雷达天线罩被取消了,有75%的机体与E-3相同,这里不过多描述。总的来说与波音707-320B客机相似,采用推力106.8千牛的CFM-56-2A-2发动机。机舱类似E-3A,分3个区。翼前区包括四人机组驾驶舱、食品储存间、厨房、就餐间、洗手间,以及有8个折叠床的休息间,以便搭乘轮班乘员。

机翼段为8人值勤室,C3(指挥、控制、通信)中央操纵台及其它操纵台位于该段,操纵员中包括一名空中控制军官。翼后区为设备舱,内有收发机柜、发射机、拖曳天线及其收放绞盘、降落伞、设备的备件和行李间。机舱右侧有跳伞门。E-6A的通信中继系统为TACAMO AN/USC-13系统,由中央控制台、发射/接收机系统、甚低频功率放大器、天线耦合器和双甚低频拖曳天线组成。中央控制台有4个座位,集中控制各个分系统工作。全机机组18人。

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发射/接受系统可接受来自本土指挥中心、海军甚低频岸基站、总统使用的E-4国家紧急空中指挥所、各空中指挥所发出的甚低频上行信号;高频收发机组可提供空对空、空对地通信能力;特高频范围内则可与空军卫星通信系统、海军舰队卫星通信系统或任一视距话音通信系统连接。语音通话系统包括AN/ARC-182甚高频/超音频保密话音通讯台。AN/ARC-190高频通讯台,卫星通讯用超高频天线安装在翼尖舱。

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上述指挥指令由E-6A的信息处理系统处理,然后转入下行线路,进行加密、抗干扰调制编码。接着甚低频功率放大器和天线耦合器将信号放大到200千瓦以上,调谐至双拖曳天线上。其最主要的通讯设备为功率200千瓦的超低频电台,信号通过可由绞盘收放的长7925米的收放式拖曳天线发出。

双拖曳天线一长一短,长天线上发射功率较大。一条由机尾伸出,另一条由机身后腹部伸出。在不发报时天线收入机体内。天线一头有重量为41千克的稳定喇叭罩,天线与稳定喇叭罩重495千克,全部放出后阻力为8.9千牛(907千克)。稳定喇叭罩在气动力下可控制天线呈现合理的角度。在通信时拖曳天线由后机舱地板上的开口放出。飞机绕小圈轨道盘旋,天线接近垂直地下垂。作为偶极子的短拖曳天线长1220米从尾锥放出。由拖曳天线发出的信号能由潜艇拖曳天线接收。另外从机身前背部到垂尾尖端拉有一条固定天线。

导航系统包括LTN-90激光陀螺导航、LTN-211奥米加导航系统、AN/APS-133气象雷达。翼尖舱有AN/ALR-66(V)4电子支援系统,可提供威胁信息、敌我识别和威胁的方向与大致的距离。

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美海军的核潜艇可在最佳深度通过潜艇尾部的拖曳天线接收TACAMO传来的信号,不需上浮,从而大大减少了被敌方发现的几率。核潜艇也可以发出一个通信浮筒,将甚低频天线拖到水面,改进通信效果。

目前美海军认为TACAMO系统是现有的最能抗核打击、最具灵活性的潜艇通信中继手段,将继续对其加以投入、改进。进一步改进主要是采用蓝绿激光技术,蓝绿激光可穿透海水,是理想的潜艇通信手段。该技术即可用于卫星对潜通信,也可用于飞机对潜通信。

E-6A衍生出了E-6B双重任务飞机。B型于1997年服役,1998年形成战斗力,所有E-6A在2003年前将改进为B型。B型具有A型所有的作战能力,即对潜通信。B型的改进之处在于加装了“空中发射控制系统”(ALCS airborne launch control system),能够控制陆基洲际弹道导弹发射的指令和通信,从而起到了美国核力量空中指挥所的作用。全机机组人员增至23人,外观上脊背增加了一个天线罩。

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2002年初,波音公司将波音737客机改进型号所使用的“玻璃座舱”,移植到了E-6B上。新的座舱使海军能够更有效的使用国际民用航空组织现有航线和管制系统。合同总额1.23亿美元,现有E-6B的座舱将全部进行改进。新的座舱设备包括平板数字显示器和双重飞行管理系统。由于采用了商业产品,因此E-6B座舱的维护性大大改善。预计到2005年完成所有改进工作。此外雷声公司还将为E-6B安装新的战场管理、指挥、控制和通信任务设备,使该机型具有与海军主要的机载战略指挥和控制系统通信互联的能力。雷声公司的新设备总重量比以往的系统要小。新的通信系统可提供与高速DSL数据传输方式相同质量的数据链接,并具有保密通信能力。

2003年1月,改装后的E-6B开始联合测试。目前任务系统和座舱显示系统都得到了升级,将提升任务航电系统的能力、提供更强的数据处理能力、增加飞机的可靠性和维护性。任务系统升级后具有自动数据处理、按需分配多址等功能。系统还综合了一套定相阵列天线系统,增加了宽带数据能力。机上增加了互联网协议发送程序安全网络和互联网协议发送程序非安全网络功能,主要包括2台独立机载服务器(机密和非机密)、通过指令管理的局域网通信链接访问地面服务器、便携电脑的空中用户界面、Ku波段(高速)上传链路和DAMA或Northstar网(速度可达16Kbps)下传链路。座舱升级内容是安装了以波音777和737-700下一代航电技术为基础的多功能显示器系统(MDS)。MDS将能提供最先进的通信、导航和监视能力。

E-6的单价约1亿4000万美元。

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2004年5月,美海军表示E-6B将进行航电和任务系统升级。洛克韦尔·柯林斯公司收到了美国海军空中系统司令部7900万美元的合同,将实施I批次(Block I)改装升级。该项目潜在价值可能达到3亿美元。第I批次改装将弥补旧系统的缺陷和功能退化,为E-6B飞机提供开放式系统结构。改装内容包括采用数字式空中内部通信交换系统(DAISS)和内部通信系统(ICS)(DAISS/ICS)、任务计算机设备以及超高频指挥、控制和通信(UHF C3)系统。电源和冷却系统也将作改进,以提高其起飞前、飞行后和地面待战的使用效率。据称E-6第I批次改装计划将成为传统任务飞机转变为承担网络中心战关键角色的范例。

2006年2月,L-3通信公司宣布,其天顶航宇子公司获得海军航空系统司令部一份为期9个月、价值2710万美元的合同,为美海军的E-6B飞机提供合同商后勤支持(CLS)。加上一年的附加选项,合同总价值超过1.423亿美元。天顶航宇公司将为16架E-6B飞机提供所有的备件和物资服务,并负责所有相关设备的维护和训练任务。主要服务对象为位于俄克拉何马州Tinker空军基地的第一战略通信联队(CSCW-1)和3个TACAMO中队、加利福尼亚州的特拉维斯空军基地、位于Patuxent的海军航空站(NAS)以及空军奥福特基地等。

2006年8月,CAE美国公司获得LINK公司模拟训练部授予的总值超过2200万美元合同,设计和制造E-6B飞机作战飞行训练器(OFT)。E-6B是美国执行战略信息和机载指挥任务的特种飞机。CAE公司将于2008年夏天向位于Tinker空军基地附近的LINK公司训练设施交付满足D级性能的E-6B作战飞行训练器。该合同还包括升级现有两部E-6B作战飞行训练器的选购任务。LINK公司是E-6B机组训练系统项目主承包商。CAE美国公司总裁兼总经理Lenyo指出,E-6B模拟器将可使美国海军所有的飞行训练从租用波音737-600训练飞机转为采用模拟器进行,节约训练经费。E-6B作战飞行训练器将用于训练美国海军飞行员、副驾驶员和飞行工程师。该模拟器装有CAE“奖章-6000”可视系统,将支持对机组人员全天候作战和空中加油等特殊任务场景的训练能力。CAE将向位于Tinker空军基地附近的LINK公司现有训练设施交付模拟器,LINK公司在该设施中拥有两套CAE制造的E-3模拟器。

2006年12月,波音公司已完成第16架也是最后一架E6-8"水星"指挥飞机的改进工作,将在今后几天内交付给美国海军。该机的改进包括一个类似于新一代波音737飞机玻璃驾驶舱的现代化新座舱,以及一个先进通信系统包,可为机组提供更快的数据处理、更好的通信系统性能和态势感知。E-6B是美海军潜艇群的通信系统中继飞机和战略机载指挥飞机,是在波音707飞机的基础上发展的,最初在1989~1992年间交付。E-6B飞机改进项目涉及两个合同,总金额1.8亿美元,除上述改进要求外,还要求降低飞机的总重量,改进其可维修性,并满足"全球空中交通管制"要求。

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基本技术数据

外形尺寸
  翼展        45.16米
  机长        46.61米
  机高        12.93米
  机翼展弦比     7.2
  机翼面积      283.4米2
  主轮距       6.73米
  前主轮距      17.98米
重量数据
  使用空重      78378千克
  载油量       70305千克
  最大起飞重量    155128千克
性能数据
  冲剌速度      981公里/小时
  巡航速度(12000米)  842公里/小时
  巡逻高度      7620~9150米
  升限        12800米
  机场临界长度    2042米
  作战任务航程(不空中加油)  11760公里
  续航时间
   不空中加油        10.5小时
   一次空中加油       29小时
   多次空中加油       72小时

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