空警一号预警机

中国大陆早期的空中预警机设想来源于与国民党空军的拦截作战。从1951年3月开始,中国大陆多次遭到美国和台湾国民党军队策划的夜间飞机入侵。在1954年以前的两年中,入侵大陆的活动几乎畅行无阻。当时中国大陆的防空系统处于创建初期,存在很多防空空白地区,没有能力完全阻挡国民党的夜间飞行袭扰。即使是昼间拦截国民党飞机的入侵,对于缺乏装备的大陆空军来说,也是一件非常艰难的事情。

地面雷达引导下的拦截

  拦截是国土防空作战的主要样式,而拦截的成功主要取决于预警和指挥。在没有预警机的时代,雷达是提供预警和指挥信息的最重要的唯一的装备。建国初期的共和国只有很少的雷达,而且破旧不堪。在1950年接收第一批苏联援助的П-3H和П-3А米波中程雷达前,大陆空军的地面雷达一直使用美国制式的208和406雷达。这些米波雷达的警戒引导距离大约为150公里,误差约2公里。

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在1957年以前的数次作战中,由于米波雷达误差大,虽然能将战斗机引导到目标附近,但是在复杂天气或夜间,战斗机飞行员依旧无法利用肉眼发现目标。1956年以前的人民空军装备的是昼间型的米格-15米格-17Ф战斗机,主要依靠在雷达引导下,用肉眼进行搜索和作战。这种拦截方式对飞行员和指挥员的素质要求很高,在人民空军成立初期,这样的人员非常少,1956年以前,能夜间飞行的战斗机飞行员都非常稀少。这种状况使得台湾国民党飞机的入侵频频得手,1955年中,人民空军出动246架次拦截窜扰的台湾飞机,仅有20次飞行员发现了目标,其中个别人开了炮,但是无任何战果。艰苦而极需要耐心的作战使得人民空军不断努力加强雷达和电子装备,改变不利的处境。

  1956年,大陆开始从苏联引进三坐标的П-20雷达并装备部队。П-20雷达是有两个天线和有PRV-11测高雷达的远程预警雷达系统。一个天线为S波段,另一个天线为L波段,当遭遇干扰时,能够切换波段,其探测高空目标距离达300公里以上,覆盖面积比П-3雷达大得多。П-20本身只提供目标的方位和距离,而目标的高度则由PRV-11雷达测出,通过模拟计算系统显示在一个P型显示器上。这种雷达另一个非常有用的性能是能够另外接外置P型显示器,这个显示器能够被安放在距雷达站40公里范围内的地方,这使得位于机场指挥室的战斗机指挥员,能够不必通过电话而直接看到空中的情况,极大地提高了反应速度。

由于这种雷达克服了米波雷达误差大的缺点,在引导战斗机接近目标时,往往能精确地引导到飞行员的目视距离内。与П-20雷达同时装备人民空军的还有装有雷达的米格-17ПФ战斗机。在1956年到1957年间,人民空军依靠引进的23部П-20和大量的П-3雷达,在沿台湾正面构成了漫长且有很大纵身的雷达警戒网。不久,П-20雷达就显示了良好的作战效果。

  1956年6月22日夜间,在拦截台湾B-17侦察机的作战中,部署在衢州的空5军П-20雷达首次成功地引导一架昼间型的米格-17Ф战斗机进入了目视距离,并两次进入三次开炮齐射,将其击落在江西岭底乡溪后村的山谷中。由于台湾侦察机安装的设备需要在比较好的能见度天候下使用,因此这些飞机的入侵一般选取在晴朗的月夜进行,这也有利于人民空军的拦截。在6月22日夜间的作战中,由于П-20能精确测定B-17的航向、高度和位置,使米格-17ф飞行员在9公里外就发现了月光下的B-17轮廓。随后的8月22日夜间作战中,虽然是下弦月,但上海虹桥机场附近的П-20同样将一架昼间型的米格-17Ф战斗机引导到了离目标800米处,击落了这架美军的P4M-1Q电子侦察机,这在以往利用П-3雷达是不可能做到的。在同年的11月11月10日夜,杭州的П-20雷达再次引导昼间型的米格-17Ф战斗机击落了一架国民党的C-46运输机。

才被一台破旧的270雷达发现,数分钟后该机又消失在雷达视野外。此后直到1959年5月都没有能成功击落过国民党入侵飞机。地面雷达的种种不便早已显现,但当时新中国薄弱的工业基础没有能力研制预警机。

  人民空军最早提出在大型飞机上安装对空搜索雷达,并非是建造预警机,而是只需要一种夜间作战的长航时飞机。歼击航空兵夜间防空作战虽然取得了一些战绩,但是这些战斗指挥和飞行都非常复杂。1958年3月13日夜间拦截台湾B-17G飞机过程中,一架执行无线电中继任务从长沙大托铺机场起飞的米格-15比斯战斗机返场时坠毁,2个小时后,沙堤机场的一架米格-17ПФ战斗机追击该返航的B-17G,因飞出海岸太远,在迫降雷州半岛机场时,受恶劣气候影响坠毁。在1960年国民党改用P2V-7U电子侦察机后,防空拦截作战形势更加严峻。由于这种飞机安装了ASP-20搜索雷达以及当时很先进的电子侦察系统,依靠地面雷达和战斗机很难进行拦截。

  当时大陆空军唯一能够遂行夜间作战的飞机是装有雷达的米格-17ПФ。依照苏联的作战指挥条令,在地面引导作战时,战斗机上的雷达在飞向预定拦截空域时是不开机的。接近到离目标一定距离后,飞行员才打开雷达进行搜索。当时米格-17ПФ的拦截雷达是РП-5。这种雷达是РП-1绿松石雷达的改进型号。安装РП-5雷达的米格-17ПФ与没有雷达的米格-17Ф最大的区别是机头进气口上唇和进气道中间隔板。РП-5雷达的搜索天线就装在进气道上唇,搜索雷达罩使飞机看上去象鲨鱼嘴,而进气道隔板中有圆的测距雷达天线罩。当地面雷达引导战斗机到10公里以内时,地面指挥员会通知飞行员打开雷达搜索天线。РП-5雷达的最大探测距离只有10公里,测距雷达的截获距离只有4公里,在晴朗的白昼这种雷达还不如飞行员肉眼目视距离远,但是夜间和复杂气象条件下却很管用,尤其是没有月亮的暗夜。在拦截喷气机一类的高速目标时,地面指挥员和飞行员配合尽量使截击战斗机靠近目标再打开雷达,以免惊跑目标。当搜索雷达探测到目标并且进入到4公里的截获距离后,飞行员转换到测距雷达瞄准目标,一旦显示进入700米左右的开火距离的指示亮起后,按下扳机开火就能打中目标。西方国家在1953年才在挪威附近的巴伦支海空域侦测到这种雷达的信号,当时苏联的米格-17ПФ战斗机用这种雷达锁定美国的侦察机,РП-5雷达2000赫兹的重复脉冲频率打在在美国侦察机的接收装置上,装置的电喇叭转换为类似恶魔般的男低音“噢……呜……噢”,这种声音在50年代冷战时期的夜空令北约空勤人员万分恐惧,意味着一架强大火力的战斗机就在跟前将导弹和火炮对准自己,这是北约侦察机飞行员的噩梦。北约给这种雷达起的绰号为“胡扫”。1957年台湾国民党和美国的侦察机在福建沿海侦测到这种索命梵音般的“噢……呜”声后,有2个月曾经一度减少了对大陆的侦察飞行,但不久又恢复了飞行,因为美国侦察机在与苏联空军战斗机的猫捉老鼠的游戏中,发现了这种截击雷达的问题。

  最早发现РП-5雷达存在1000米以下不能使用的问题的是美国驻日本基地的P2V侦察机。在1954年执行夜间侦察任务时,多次遭到苏联米格-17ПФ拦截,每次降低高度贴海飞行后,苏联战斗机就很容易被甩脱。原因是РП-5雷达波束有14度的下视角,当米格-17ПФ在1000米以下高度打开雷达时,波束将会照射地面形成大量地物杂波,淹没了信号。而大陆空军能够使用的空对空截击雷达仅此一种。

  当时虽然米格-17ПФ有夜航能力,但是航程太短。无论怎样保证油箱饱满,但是米格机飞行员总是被起飞后不久就必定会响的油量警告声弄得心神不定,在追击敌机的时候,时刻惦记油量,这对于作战干扰不小。有时甚至还没有发现目标,油量已经开始告警。因此大陆空军急需一种长航时的夜间作战飞机。1958年6月,大陆空军在图-2轰炸机上安装РП-5雷达,用以拦截低空入侵的台湾国民党飞机,其续航时间可长达8小时。图-2飞机的缺点是速度慢,大陆将安装了雷达的图-2分散部署在重要地区的机场,如江西向塘、江苏硕放,河南郑州等地。然而这种企图采用图-2拦截P2V-7U的战术并不成功。改装的图-2夜间战斗机只有探测距离不到10公里的РП-5雷达,只能对前方作左右范围的60度的扫描,而P2V-7U却有与当时的预警机相同的APS-20雷达,能够扫描360度方位,且有动目标指示,能够表示出杂波背景中的移动目标,ASP-20对低空目标的探测距离达105公里。无论是探测距离和范围以及杂波下的目标探测能力图-2都逊于P2V-7U,而且图-2最大飞行速度只有每小时547公里,P2V-7U最大飞行速度却为每小时556公里,图-2的技术指标对于完成拦截任务是非常困难的。在1959年到1964年的5年中,图-2夜间战斗机没有取得任何战果。

1960年11月19日暗夜,从河南郑州起飞的两架图-2夜间战斗机起飞拦截从安徽方向窜过来的P2V-7U作战中,一架撞上了嵩山失事。原因是РП-5雷达没有办法区分前面的高山和目标,而P2V-7U上的APS-20雷达却能看清山地,并从山地找到航线绕行。当时P2V-7U采取的战术是直对山峰飞去,然后追随地形飞越山峰,而后面死死咬住追击的图-2只知道前面有回波,分不清是山还是飞机。当这架P2V-7U从三门峡西返航时,另外一个图-2机组的РП-5雷达遭到其干扰,由于相对位置关系,两架飞机接近到1公里都没有发现P2V-7U。由于距离过近,当时地面П-3米波雷达已经无法区分目标和图-2,发现两个信号几乎叠在一起,于是地面指挥命令该图-2机组对空盲射,在盲射开火中,强烈闪光的炮口焰使飞行员短暂致盲,无法看清雷达而撞山坠毁。一架P2V-7U导致两架图-2夜间战斗机坠毁,损失非常惨重。多起坠机原因是РП-5雷达性能不足造成的,其中米格-17ПФ战斗机也因为РП-5雷达不能区分山峰和目标,在追击低空飞行的P2V-7U战斗中发生了撞山事故。

预警机雏形

  大陆空军最早类似预警机的雷达作战飞机是图-4改装的夜间巨型战斗机,这也可能是世界上最大的空战战斗机。图-4是苏联仿制的美国B-29轰炸机,在1953年3月赠送给中国10架。这批图-4型飞机全部装备当时的空军独立4团,驻扎在河北石家庄。被台湾P2V-7U窜扰弄得恼火的大陆空军,在改装图-2夜间战斗机的同时,也提出改装图-4。

  图-4夜间战斗机的改装采用的是不同的方案。机载雷达采用被称为“钴”的ПСБН轰炸瞄准雷达。这种雷达的探测距离达100公里,可以作60度的左右探视,也能作360度的全景扫描。这种雷达后来主要用于伊尔-28轰炸机,安装在飞机前下方。在改装图-4夜间战斗机时,大陆技术人员将“钴”雷达安装在飞机背部的前炮塔上,这种雷达需要与光学瞄准具交连。为保证光学瞄准具夜间作战,在图-4前舱安装了探照灯和红外对空瞄准具,这种瞄准具能够在3公里外发现P2V-7U这样的目标。图-4宽大的饿炸弹舱被用于改装成空中指挥所,把雷达外接显示器接进舱中,并在舱内安放图桌和布置通信线路,用于接收地面空情和协调图-4飞机上各炮位的作战。改装后的巨型夜间战斗机图-4П简直就是一艘巨大的空中巡洋舰,机体上装有5个双联装23毫米航炮的旋转炮塔,即便是当时台湾的F-86战斗机也不是图-4П的对手。当时驾驶四个强大的发动机的巨型无敌的夜间战斗机飞行员们,在巨大的轰鸣声中扬起漫天沙尘从基地起飞去捕捉老鼠般的P2V的时候,心中总是充满不可战胜、一往无前的自豪感和优越感。不过图-4П的战绩并不理想。

  1960年12月19日夜间拦截一架窜往张家口方向的P2V的作战中,起飞了3批巨大的图-4П夜间战斗机。图-4П几乎不太需要地面雷达引导,自己能很快地利用“钴”雷达找到目标。地面指挥员引导图-4П夜间拦截相对于引导米格-17ПФ简直是“天上人间”,非常轻松。P2V几乎无法摆脱这些巨型战斗机的扫射,不过当时的装备实在太差,其中红外瞄准具的误差几乎达2度,并且有很重的余辉。在几个批次的开火追击中,依旧没有造成P2V致命伤。其中在这架P2V到达山东临沂上空时,遭到第三批次的图-4П缠斗射击35分钟之久,强大的火力逼得P2V机组就差要弃机跳伞,但最后P2V还是逃脱。

  改装的图-4П虽然作为夜间战斗机过于笨重,但是已经具备了早期预警机的雏形。在二战期间的美国海军TBM-3W“复仇者”舰载预警机的性能也不过如此。但是在1960年至1969年的9年时间中,大陆空军没有对空中预警机的发展做进一步的努力。1966年爆发的文化大革命对军队装备的技术进步的不良影响很大,许多很好的项目和提案被搁置。

空警一号的诞生

  60年代艰苦的夜间防空作战,体现出地面雷达为主的指挥体系上的很多问题。尤其是东南沿海省份的山区,造成了大量的雷达盲区,使台湾飞机的窜扰频频得手,夜间的艰苦拦截战斗持续了近11年。大陆空军需要能够覆盖大量低空盲区的雷达预警系统才能有效遏止窜扰。

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