E-3空中預警機

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更新時間: 2013-12-12

E-3哨兵式預警機,世界上最好的大型預警機,由美國波音公司生產,原型為波音707/320客機。

E-3空中預警機美軍的E-3

E-3哨兵式預警機,世界上最好的大型預警機,由美國波音公司生產,原型為波音707/320客機。E-3是根據美空軍「空中警戒和控制系統」(AWACS)計劃研製的全天候遠程空中預警和控制飛機,有下視能力,能在各種地形上空監視有人飛機與無人駕駛飛行器。E-3採用四台普惠公司的TF33-PW-100A渦扇發動機,單台推力9534千克。E-3的機身中部上方安裝了一個巨大的雷達天線罩,機內加裝了相關的大量電子設備,使得E-3能作為美軍在作戰戰區中的指揮和通信中心。E-3的研製始於1975年。安裝試驗機編號為EC-137D。1977年3月,美第552空中預警控制中隊接受了首架E-3預警機。美軍全部34架E-3中的最後一架於1984年6月服役。

E-3空中預警機 -發展背景
E-3空中預警機美軍E-3在加拿大冷湖空軍基地

E-3預警機是直接採用波音707商用機的機身加上旋轉雷達模組、陸空加油模組,雷達直徑9.1m中央厚度1.8m用兩根4.2 m支撐架撐在機體上方。AN/APY-1/2水平旋轉雷達可以監控地面到同溫層之間的空間,包含水面,四具引擎可以提供1兆瓦特的電量給雷達。

所用的多普勒脈衝雷達有250英里半徑以上的範圍可以偵測高海拔低速飛行體(以雷達地平線為準),水平脈衝波(BTH)有400英里範圍偵測中低海拔(以雷達地平線為準)的空中載具,雷達組中的副監督雷達子系統可以進一步對目標進行辨認和標出敵我機,並消去地面物體造成的雜亂訊號

美軍E-3機隊2001年進行升級Block 30/35 修正專案。升級包含四項增強

電子支援措施(ESM)可以被動偵測到地面或空中的電波發射源。
聯合戰情分配系統(JTIDS Link-16)確保資訊流不會阻塞,定位和確認能力加強。
增加電腦內存以配合JTIDS (Link-16), ESM和未來升級
全球定位系統GPS

E-3空中預警機北約E-3有LX開頭的識別碼和盧森堡之獅的圖案

其他主要子系統是導航、通訊、電腦(資料解讀)。電腦控制台上顯示器把資料以圖形和表格方式呈現,監視、確認目標、兵器控制調度、戰術管制、通訊...等都是在電腦控制台上完成的。E-3的雷達和電腦子系統可以綜整顯示當下戰場狀態,資料隨時收集隨時更新。包含敵機敵船的持續追蹤,資料可以傳給後方指揮中心,緊急時還可以直接傳給美國的國家指揮中心。

在支援空對地行動時,它可以協調禁飛,偵蒐,空運和近距離轟炸支援等等多種戰術. 還有全面的空中資訊提供給指揮官進行空戰部署,所以也是極大的空中防禦資產, E-3可以偵測,辨識,追蹤美國和北約遠方邊境的任何飛機並直接調派戰機攔截.

E-3在美國和北約服役的機型一次加油可滯空8小時(4000英哩), 新型的英、法、沙烏地版本換裝CFM56-2引擎后一次可以飛10小時(5000英里).航程還可以用空中加油來延長機上還有組員輪班休息區.

首架E-3的工程測試評估在1975十月開始. 1977三月552空中預警管制中隊 (現為552空中管制中隊,在Tinker空軍基地,奧克拉荷馬州),投入首架E-3服役.

生產

E-3空中預警機北約E-3和F-16

總共有68架生產,兩架半成品(一架是北約、一架是美國空軍)

美國空軍就有33架E-3現役。28 架在Tinker空軍基地屬於空中指揮部。四架E-3在太平洋空軍部的Kadena基地,日本沖繩和阿拉斯加Elmendorf基地,等處。一架TS-3型則是波音測試機。

北約組織有18架 E-3A和相關支援設施. 自從規定所有航空器都要有註冊國,北約的18架都註冊在盧森堡,這個沒有任何空軍的國家. 第一架北約E-3 於1982一月交貨。目前因為有一架墜毀所以其他17架都暫時庫存檢修.

北約成員英國和法國 並不使用北約的E-3A 而是參加研發專案. 現在英法都有自己的E-3. 英國有7架。法國有4架,全部都是新型CFM56-2引擎。英國在1970年代曾經預計用Hawker Siddeley Nimrod飛機去接替Avro Shackleton作為預警機平台,後來測試結果不理想而採用E-3.

沙烏地阿拉伯也有五架,也都是CFM56-2引擎. 日本 有四架波音767的預警機上面的裝備和E-3幾乎一樣.

E-32第一次參戰是波灣戰爭的沙漠之盾行動;建立一個全方位雷達網去防堵伊拉克. 而沙漠風暴期間, E-3完成400次任務和超過5,000小時飛行.歷史上第一次有預警機雷達紀錄下了所有空戰經過. 除了提供即時的敵軍動態,E-3 也支援了40次空對空擊落中的38次.

1996年3月,美國空軍513空中管制群,一架E-3列為後備,完成了現役的使命.

E-3空中預警機 -技術特點
美EP-3E電子偵察機是美國海軍唯一的一種陸基信號情報偵察機。它是一種渦輪螺旋槳飛機,配備有4個T56-A-14引擎,體積較大,因而隱蔽性也較差。飛行成本為每飛行小時耗資2100美元。裝有名為「LINK11」數據鏈系統以及名為AN/AYK-14的中央計算機,配備了尖端的電子信息攔截系統,它可以探測並追蹤雷達、無線電以及其他電子通訊信號。偵察機利用感測器、接受器和碟型衛星電線,可以對很大一片範圍進行電子信息的監聽,可從740千米(460英里)外的地方截獲雷達和其他通訊信號。美國海軍VQ-1電子戰中隊的對EP-3飛機經過一次最新的重要改裝升級。升級計劃被稱為「感測器系統改進計劃」。經過升級后的EP-3E是美國海軍最先進電子偵察機,仍然具有重要的情報價值。因為新的改裝為本來就很先進的E-p3e新增了三個關鍵系統:故事講述者(Story Teller):新升級的數據比較、相關分析和報告系統,可通過間諜衛星傳送重要數據。故事書(Story Book):改進后的信號搜索、整合和利用系統,可以將信號電子偵察數據與通訊數據中心鏈接,包括與北約組織的通訊鏈接。經典故事(Story Classic):通訊監聽系統,具有搜尋、截獲低頻信號的的能力。  最重要的是:經「感測器系統改進計劃」升級后的EP-3E可與美軍其他偵察平台與戰鬥平台進行直接、實時的連接,連接對象有美國空軍的E-3空中預警機和其他飛機、海軍的潛艇等。
E-3空中預警機 -機載設備

動力裝置 翼下吊艙內裝4台普拉特·惠特尼公司的TF33-PW-100/100A渦扇發動機,單台推力93.4千牛(9525公斤),駕駛艙後上方有空中加油受油口。

E-3空中預警機E-3空中預警機

座艙 第一批生產型可載17名乘員,其中駕駛員4名,系統操作員12名,後者分別負責操作通信設備、計算機、雷達和9台多用途控制台,另有值勤軍官1名。在上層機艙內,由駕駛艙向後依次排列有:通信設備機櫃與通信操作台,數據處理設備機櫃與計算機操作員工作台,3個一排的9台多用途控制台,值勤軍官工作台,雷達接收機與雷達操作員工作台,以及信號處理機機櫃。機尾處是乘員休息間和備用救生器具存放櫃。機艙前部計算機工作台 左側有跳傘投放機構。原波音-707前貨艙處經改裝后裝有飛行控制設備機櫃,通信設備機櫃,中心配電盤,直流電源機櫃和救生傘櫃。后貨艙改裝后裝有雷達發射機和輔助動力裝置,艙壁上開有輔助動力裝置進氣口。

參加海灣戰爭的E-3飛機乘員增為機組4人,系統操作員19~29名。

系統 一套液冷系統,用於冷卻雷達發射機,一套循環式空調系統與一套閉迴路衝壓冷卻式空調系統用於乘員和電子設備的空調。發電機容量為600千伏安。后貨艙內有輔助動力裝置。有兩套互不連通的獨立液壓系統;應急時,每一套系統都能滿足操縱飛機和驅動旋轉雷達天線罩的需要。

機載設備 可分成搜索雷達、敵我識別器、數據處理、通信、導航與導引和數據顯示與控制6個分系統。

雷達 威斯汀豪斯公司研製的AN/APY-1型S波段脈衝多普勒雷達主要由尺寸為7.3米×1.52米的平板隙縫陣天線、雷達發射機、雷達接收機與數字式信號處理機組成。可選用脈衝或脈衝多普勒、高脈衝重複頻率或低脈衝重複頻率、垂直掃描或不垂直掃描、主動或被動等多種工作方式。可以根據不同的作戰條件把360°方位圓劃分成32個扇形區,分別在每一扇形區內選用恰當的工作方式組合,排出雷達掃描工作程序,以適應下視、超地平線遠程搜索、海上目標搜索和干擾方位測定等不同作戰任務的需要。雷達有主波瓣窄、旁瓣低、有跳頻、多脈衝重複頻率、動目標顯示等技術特點,能有效地抗禦電子干擾。雷達天線罩是橢圓形截面,直徑9.1米,厚1.8米。中央段為鋁蒙皮加強肋結構,下方通過轉檯結構和兩根支柱固定在後機身上。在轉檯上有轉動軸承和電器與波導管旋轉關節系統。雷達天線、敵我識別天線、高速戰術情報數據傳輸天線、雷達天線冷卻系統、雷達罩空調系統和玻璃鋼天線罩等均固定在中央段上。雷達工作時,旋轉天線罩由液壓驅動,每分鐘6轉;雷達不工作時,每分鐘1/4轉,以保持軸承的潤滑。

E-3空中預警機E-3空中預警機

敵我識別器 雙卡特勒·哈默公司研製的AN/APX-103詢問機為基礎的高方向性詢問-接收編碼式敵我識別系統。其天線與雷達天線背靠背地安裝在雷達天線旋轉罩內。其詢問與接收信號均經信號處理機由中央數據處理機控制。通過該系統能獲取裝有編碼應答機的目標的方位與距離信息。敵我識別系統在一次掃描中能詢問200個以上裝有應答機的空中、海上或陸上目標,給「空中警戒和控制系統」指揮官以完整的陸、海、空力量配置情況。

通信系統 裝有14種高頻、甚高頻、超高頻通信設備,以確保E-3對E-3、對空、對地和應急通信。在第三批批生產飛機中加裝三軍通用的時分數字數據傳輸系統。

導航與導引系統 裝有兩套德爾科公司的輪盤木馬IV慣導系統,諾斯羅普公司的ARN-99奧米加導航設備和瑞安公司的APN-200多普勒導航儀,綜合導航誤差不大於3.7公里。

E-3空中預警機 -機型
E-3空中預警機E-3空中預警機

美國太平洋戰區共有4架E-3預警機。分別隸屬961空中管制中隊,基地設在日本,以及阿拉斯加州埃曼多夫基的962中隊。此外,沙烏地阿拉伯訂購E-3A5架,於1987年交付完畢。英國訂購7架,法國訂購4架,於1989~1992年間交付。到1991年共交付59架E-3。法國採購價格為1.833億美元/架,英國採購價格為2.06億美元/架。目前日本已提出採購E-3,因波音707已停產,改為採用波音767機體和E-3的電子設備,這表明原E-3的生產已告終止。

E-3B是美軍用頭兩架E-3改進發展的,與A型比提高了目標處理能力,並改善了探測艦艇的能力。E-3C和E-3D是給北大西洋公約組織及英國空軍的型號,基本與E-3B相同。北約組織以20億美元的費用引進了18架E-3。第一架於1982年1月交付。1981年沙烏地阿拉伯訂購了5架E-3A和6架KE-3加油機(E-3的加油型號)以及配件、訓練和後勤設備,84年沙特將KE-3的定貨量提高到8架。英國己經周折,削減了定購數量,於1987年訂購了6架E-3,價格為2.06億美元/架,后追加了一架;法國訂購了3架,價格為3.3億美元/架,交貨時間為1989年至1992年,也追加了一架訂貨。

E-3空中預警機E-3空中預警機

E-3C 美軍E-3最後10架及北大西洋公約組織使用型,其基本特點與E-3B相似,但要改裝適合歐洲作戰環境的抗干擾通信系統。為配合E-3C的使用,還將改裝其防空體系中的地面台站的通信設備。   

E-3D 英國型,裝CFM-56-2A-3渦扇發動機,1991年開始交付,1992年3月交付完畢。   

E-3F 法國型,裝CFM-56-2A-3渦扇發動機,採用部分法國電子設備,1991年5月22日向法軍交付,1992年交付完畢。   

KE-3A 利用E-3機體為沙特製造的加油機,共8架,無雷達天線罩,用CFM-56發動機。   

JE-3C 1987年波音接受美軍2.415億美元改型計劃合同。要求在美國與北約的E-3上加裝AN/AYR-1電子支援測量系統,以發現來自敵/友機的電磁信號,為美國與北約改裝的各一架試驗機於1991年交付。

E-3空中預警機 -雷達升級方案
E-3空中預警機北約E-3

雷達系統升級方案(rsip)由美國和北約共同開發,加強E-3的電子反制措施和系統可靠度、可用性、維護性,軟硬體的提升加強了偵測目標的能力尤其是那些低雷達反射度的物體(如導彈、匿蹤塗料物體),增強電子反反制來對抗現今威脅的能力,雷達的可靠性和可維護性(R&M)以內建在控制面板和維修面板的嵌入式測試裝置來達成。

升級利用多普勒脈衝壓縮波增加資料採樣率、處理範圍、速率解析度,減少訊號完成時間,新的訊號處理演算法加強敏感度和明確範圍判定,也加強雷達設定和監控。(RSIP)方案是多方面的跳躍式進步,為了在更遠距離偵測和追蹤更小的目標,好比給雷達加上瞭望遠鏡。加強雷達硬體的可靠度和可維護性能夠減少備品數量和維修時間。控制和處理演算法可以防止敵人用電戰反制系統或欺敵假目標。

美軍在2004會計年度完成了升級,法國在2005完成。

E-3空中預警機 -未來規劃

波音707機體已經很久沒有生產,所以日本自衛隊的E-3預警機規劃要用767機體,也就是E-10 MC2A將來也會用來替換美軍的E-3,RC-135和E-8聯合之星指揮機也都是用767機體;然而國防預算的減低為此計劃投下不確定。

E-3空中預警機 -規格

美軍與北約

E-3空中預警機英國E-3

一般資料
乘員: 機員:4
任務組員:13-19
長度: 152 呎 11 吋 (46.61 米)
翼展: 145 呎 9 吋 (44.42 米)
高度: 41 呎 4 吋 (12.6 米)
翼面積: 3,050 呎² (283.4 米²)
空重: 162,000 磅 (73,480 公斤)
載重: 325,000 磅 (147,400 公斤)
最大起飛重量: 347,000 磅 (156,000 公斤)
發動機: 4× Pratt and Whitney TF33-PW-100A引擎 turbofan, 21,000 lbf (93 kN) 每個
性能
最高速度: 530 mph (855 km/h)
航程: 4,000 海浬 (8 Hours), 不加油 (7,400 km)
實用升限: 29,000 呎 (9,000 米) 

英國、法國、沙烏地

E-3空中預警機美軍E-3

一般資料
乘員: 機員:4
任務組員:14
Capacity: 最大35名
長度: 152 呎 11 吋 (46.61米)
翼展: 145 呎 9 吋 (44.42 米)
高度: 41 呎 4 吋 (12.6 米)
翼面積: 3,050 呎² (283.4 米²)
空重: 185,000 磅 (83,990 公斤)
載重: 335,000 磅 (152,090 公斤)
最大起飛重量: 334,000 磅 (151,636 公斤)
發動機: 4具× CFM國際公司CFM56 渦輪風扇, 24,000 lbf (107 kN) 每個
性能

(圖)英國 Sentry AEW1英國 Sentry AEW1

最大空速限制: 0.83 馬赫
最高速度: 0.78 馬赫 (855 km/h)
巡航速度: 0.72 馬赫 (eco) ()
航程: 4,000 NM 不加油 (7,400 km)
實用升限: 43,000 呎 (13,106 米)
爬升率: 2000 呎/mn ()


 

E-3空中預警機 -圖集
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E-3空中預警機 -參考資料
[1] 中華軍事網 http://www.defence.org.cn/Article-1-61682.html