還在空警600照抄E-2D？就知道你會説這個_風聞

網傳的空警600圖片

最近網上開始流傳空警600試飛的圖片，據説這是與中國航母配套的艦載預警機。如果屬實，這是美國E-2系列，之後的世界上第二種艦載預警機，如果不算早期的半試驗性、半實用的預警機和蘇聯時代的夭折的設計的話。E-2A在1964年首飛，但E-2A和E-2B很短命，1971年首飛的E-2C才成為真正定型的艦載預警機，E-2D在2010年開始交付使用。除了E-2A到E-2B的外垂尾面積略有增加外，E-2系列的改進集中在電子設備和發動機，氣動外形和尺寸基本不變。

艦載預警機的重要性不言而喻，但艦載預警機在設計上充滿挑戰，在某種程度上，比艦載戰鬥機還要難設計。艦載預警機的起飛重量未必超過艦載戰鬥機。同樣採用彈射起飛，E-2D的最大起飛重量為26噸，F-18E則達29.9噸。艦載預警機的航程也未必超過艦載戰鬥機，E-2D的航渡航程為2700公里，F-18E則達3300公里。不過艦載預警機的留空時間倒是更長，E-2D可達6小時，F-18E只有3-4小時。長航時決定了艦載預警機的設計特徵。

E-2D的氣動設計已成經典，並不是説這氣動設計有多先進，而是因為圍繞上艦要求，這已經最優化了

雅克-44隨“烏里揚諾夫斯克”的夭折而下馬了，這比E-2D大一圈

安-71的設計很是科幻，但最終還是因為不適合上艦需要而落選了

 

同比例比較之下，E-2系列（這裏是E-2C）顯然小巧得多，小巧對於上艦很是重要

模型航母平台上的模型艦載預警機顯然與E-2系列很相似

長航時需要大展弦比的機翼，也就是像滑翔機那樣的細長機翼。但太大的翼展對於航母使用很不友好，即使在停機時可以摺疊，起飛、着艦的時候還是要展開的。E-2D的翼展為24.56米，雅克-44為25.7米，不是偶然的。翼展31米的U-2有過上艦記錄，但那是清空甲板後才做到的。安-71的翼展達到31.9米，落選與此不無關係。

同時，艦載預警機的長度也不宜太大，長度決定艦上的佔地，影響甲板上和機庫裏的停機數量。高度也受到限制，機庫高度是一定的。E-2D的長度為17.6米，雅克-44為20.4米，安-71為31.9米。高度方面更離譜，E-2D為5.6米，雅克-44為7米，安-71竟然高達9.2米。作為參照，“尼米茲”級航母的機庫高度為8米，俄羅斯夭折的“烏里揚諾夫斯克”號的機庫不比“尼米茲”級更高。這樣看來，安-71實在太大了，早早落選就不奇怪了。一直有説法，中國第一代艦載預警機將從運-7改裝，運-7的翼展為38米，長度為34米，高度為11.2米，直接上艦顯然是不行的，修改到E-2D的尺度的話，那就是徹底重新設計了。所以用運-7做陸基測試是可以的，從運-7改裝上艦是不現實的。

運-7改裝的JZY-01用作技術驗證機是可以的，但直接上艦是不行的，太大了

 

難説這是不是精確測繪，但從這裏也可以看到，JZY-01比空警600大一號

艦載預警機的尺度限制嚴重影響了氣動設計。由於長度受限，而雷達罩對垂尾的干擾太大，只能用四片垂尾增加方向穩定性，否則就要採用特殊手段，重建方向穩定性。當然，四垂尾相對於單垂尾和雙垂尾來説，阻力和重量增加了，但其他特殊手段同樣有代價，只是途徑不同而已。垂尾不是用來轉彎的。垂尾的作用與風向標相仿，用於在偏離風向（對飛機來説就是航向）的時候，由於不對稱風壓而自動重新對準風向。垂尾面積加上重心之後的機身側面積要大於重心之前的機身側面積，才能起到風向標的作用，戰鬥機有時用腹鰭，也是同樣的道理。 

垂尾和風向標尾羽一樣，是用來穩定航向（在風中指向風向）的，不是用來轉彎的

如果尾翼不能足夠高大，也不能足夠遠離雷達罩的氣動干擾，那就只有增加垂尾片數，才能達到足夠的“尾羽”面積

由於機身較短，還要儘可能使得雷達罩避開垂尾，雷達罩的支架只有靠近機身中點。但這使得機翼無法向上摺疊，只能向後摺疊。這也對發動機的位置有所限制，現在流行的做法是發動機“懸吊”在機翼前方，位置越高越好，便於氣流吹佛機翼（尤其是上表面），增加升力。但沉重的雷達本身已經接近重心位置了，發動機過於前置就要造成重心問題，所以發動機的位置也不能太“前懸”。

 

E-2系列機翼是以這樣的奇怪方式摺疊的，向上摺疊要與雷達罩衝突，只能向後摺疊，結構上沒有向上摺疊那樣堅固

 所以E-2系列的氣動外形和尺度是高度優化的結果，空警-600高度相似並不是照抄。兩點之間最近的距離是直線，再優化、再原創也是同一個結果。一切“21世紀中國艦載預警機還在照抄60年前的美國設計”的説法只能説是無知。

 

雅克-44的設計與E-2系列貌似近似，但實際上是不同的設計思路

對比之下，雅克-44與E-2系列貌合神離，實際上是不同的設計思路。由於蘇聯的“庫茲涅佐夫”級航母是滑躍起飛，雅克-44需要能像蘇-33一樣，靠自己的動力就能滑躍起飛，因此採用兩台“進步”D-27槳扇發動機，功率比E-2系列的艾利遜T-56要大1.5倍。

渦槳在低速的時候扭力更大，推進效率更高，適合短距起飛，油耗較低，所以低速飛機大多采用渦槳，艦載預警機也不例外。但渦槳説到底是通過槳葉產生推力的，而槳葉的轉速和直徑是受到限制的。渦槳的槳葉葉尖線速度不能超過音速，否則激發的激波會像無形的鋼刀一樣，在反覆掃過中對機體結構造成損壞。傳統上要增加發動機的出力，只有增大螺旋槳直徑，降低轉速，但這需要更大的減速器，不光重量大，減速器的機械損耗也增加。對於艦載預警機來説，還有螺旋槳直徑很難大幅度增加的大難題。增加槳葉數是另一個辦法，但槳葉數增加到一定程度後，阻力急劇增加。這不難理解，槳葉數增加到一定程度後，就相當於一個實心的盤子了，阻力肯定大。槳葉數增加後，槳葉之間的機械平衡也越來越難，平衡不好的螺旋槳震動嚴重，這是不行的。雙發變四發也是辦法，但翼展更大，對上艦更不友好。

槳扇發動機大多具有大彎度、後掠葉尖的槳葉，很多還是同軸反轉，但為了降低噪聲，前後槳葉數不同，避免噪聲特徵互相加強。這是D-27，前槳7葉，後槳葉

槳扇也有推進式和拉進式之分

安-70是唯一達到量產（但最後還是沒有投產）的槳扇飛機

 槳扇是70年代才發展起來的新型渦輪發動機，在構型上與渦槳相似，但採用大彎度、帶後掠的槳葉，以便提高轉速，提高出力。螺旋槳的另一個問題是靠近圓心的地方幾乎不產生推力，但阻力還是少不了，螺旋槳越大，浪費也越大。採用大彎度槳葉可以有所補償，降低推力損失。後掠的葉尖則推遲激波的產生，容許螺旋槳有更高的轉速。有的槳扇不僅葉尖帶後掠，整個槳葉也採用更加複雜的彎刀形，可以進一步推遲激波的產生，但槳葉的設計和製造更加複雜。前後的同軸反轉雙槳可以“擰直”推進氣流，降低渦流損失，進一步提高出力。

採用全新的槳葉設計後，槳扇容許核心發動機的功率大大提高，槳葉轉速增加，但核心發動機的冷卻問題出來了。渦槳和槳扇都是靠槳葉做功的，只有最大限度地把噴流能量轉化為機械驅動功率，才能提現槳扇的效率。但這樣一來，核心發動機的出力大大提高，可流量小，温度高，冷卻不足，故障率高。在某種程度上，槳扇可以看作無窮高涵道比的渦扇，但渦扇的外涵道與內涵道的整合緊密，外涵道的氣流對內涵道壁是有效的冷卻，槳扇的槳葉氣流繞發動機殼體外流過，實際上對內涵道沒有多少冷卻作用。

D-27就是這樣的同軸反轉雙槳。安-70是首先採用D-27的，發動機可靠性一直是個問題，在2001年1月最後定型試飛的時候，四台發動機有兩台在起飛中停車，飛機硬着陸，機上33人中4人受重傷。此後安-70計劃再也沒有恢復元氣，俄烏交惡後，更是回生無望。

安-70功虧一簣，本來就在拼最後一口氣，搶在設計局資金和俄烏下馬令的倒計時到點前投產，但在最後關頭在試飛中失事，再也沒有恢復元氣

雅克-44要用D-27，可靠性這一關就難過。即使發動機可靠性最後解決了，大大超出巡航推力要求的發動機意味着重量和耗油率很不友好，影響留空時間。但不用D-27，則根本沒有能提供那麼大功率的渦槳發動機。圖-95的NK-12渦槳功率更大一點，但太重了，幾乎比D-27重一倍，沒法用，螺旋槳的尺寸也太大，根本沒法上艦。

雅克-44也為這樣超大推力的發動機付出了代價。最大起飛重量40噸，比E-2系列高50%。作為參考，採用4台D-27的安-70的最大起飛重量高達145噸，雅克-44的“過度推力”可想而知。另一個代價是沉重的發動機使得重心靠前，雷達罩必須靠後一點，才能平衡。但這使得垂尾進一步推後，要增加機身長度。好處是機翼可以直接向上摺疊，比E-2系列那樣向後摺疊更加簡單、可靠。

雅克-44的發動機不成比例地大。這是雷達罩降低的位置，對比前面圖中雷達升高的位置

 

還要換成更大更重的NK-12就根本不可能上艦了

由於起飛重量大，翼展又受到限制，只能用翼尖小翼增加等效翼展，而小翼又使得機翼的摺疊比較彆扭，要互相避讓，這裏能看到機身上方機翼摺疊的情況 

雅克-44的辦法是用雷達罩的高大的單片支撐結構本身兼作大型垂尾，補嘗距離較近的雙垂尾。雷達罩也大大高於垂尾頂端，否則雷達罩對氣流的遮蔽作用使得垂尾效用進一步降低。這在氣動上是很巧妙的設計，雷達罩的位置較高也改善視界。不過這樣使得雷達罩太高，進出機庫不便，所以雷達罩的單片支撐結構是可升降的，帶來重量和可靠性問題。

安-71則是完全不同的思路。與雅克-44是全新設計的不同，安-71是從安-72運輸機改裝而來的，發動機噴流吹拂機翼上表面，產生引射增升作用，有助於降低起飛、降落距離。雷達罩也別出心裁地安裝在前傾的高大垂尾頂端，垂尾和雷達支撐結構共用，降低重量和阻力代價。不過這原來是作為前線航空兵的預警和指揮機設計的，上艦的話，短距起飛能力不足，翼展、長度和高度都太大，而最大起飛重量實際上只有32.1噸，比雅克-44還小1/3，意味着航程和留空時間大大弱於雅克-44。這對於前線航空兵不是太大的問題，但對於艦載預警機就要命了。

安-72是很有特色的設計，但發動機噴流對機翼上表面的燒蝕也厲害，需要特殊處理，殲噴口後塗黑的區域，那是防熱塗層

蘇聯解體後，安-72重新設計，發動機改到更加常規的翼下，成為安-148 

要上艦的話，安-71需要完全重新設計，全面縮小，但保持大號的渦扇，以滿足短距起飛的要求。事實上，這正是安東諾夫提出的安-75方案，而且把發動機改到翼下，像C-17一樣採用噴氣襟翼。蘇聯解體後，安東諾夫把安-72改進為安-148，最主要的氣動變化就是發動機改到翼下。這是比上表面噴氣增升更加直接可靠的增升方法。但設計變動太大，需要投資太大，考慮到雅克-44的方案成熟度更高，安-75下馬了。

中國實際上是現在世界上量產預警機型號最多的國家，已有空警2000、空警200、空警500，現在加上空警600。這不是疊牀架屋、重複建設。

中國已有空警-2000、空警-200、空警-500三種空軍預警機

空警2000是中國第一種 量產的預警機，在伊爾-76的基礎上加裝機背碟形雷達罩。三面固定的主動電掃雷達具有很高的數據率、抗干擾性能和可靠性，這是很大的成就，但也因為成本高、伊爾-76平台數量太少而產量受到限制。

空警200採用運-8作為平台，雷達天線則為平衡木構型。這比空警2000的成本降低很多，條形的雷達罩對垂尾的影響也較小，只需要在平尾翼尖增加端板，就恢復了方向穩定性。但條形的天線陣只有兩側視界，需要另外的前向和後向雷達在至關重要的前後方向上補盲，這是令人遺憾的。

空警500採用運-9作為平台，雷達天線恢復到空警2000的碟形，恢復了全向預警和指揮能力。運-9是運-8的深度發展型，主動電掃雷達和數據處理能力也更進步了，使得空警500具有接近空警2000的性能，同時具有接近空警200的成本。但對上艦來説，這依然太大太重，短距起飛能力不足。所以還需要有空警600。考慮到中國電子技術的飛速進步和從空警2000、空警200到空警500的使用經驗，空警600的電子設備能力可能有更進一步的驚喜。

“遼寧”和“山東”現在還是依靠直-18預警機，希望空警-600能從長起飛點滑躍起飛，

中國缺乏D-27級別的發動機，從正常起飛位置出動，空警600可能難以實現安全的滑躍起飛，但可以從長滑跑位置起飛。這對甲板運作的干擾較大，但預警機不是高出動率機種，偶爾為之是可以接受的。據報道，美國海軍試驗過在165米滑跑距離（帶滑躍甲板）上無彈射起飛E-2C，在25節甲板風的情況下，可以達到2.5米/秒爬升率，滿足單發起飛標準，操控無明顯負擔。實際上，飛機在進入滑躍甲板時已經達到離地速度，12度斜角滑躍加強了飛機的升空趨勢。據不同估計，“遼寧”、“山東”的長滑跑點的滑跑距離（帶滑躍甲板）為195-210米，本艦航速都可達到30節以上，空警600的滑躍起飛是現實的。

更加徹底的解決辦法是為“遼寧”號和“山東”號加裝電磁彈射。電磁彈射與滑躍甲板並不衝突，這一點與蒸汽彈射不一樣。電磁彈射在原理上與磁懸浮相似，磁懸浮列車可以在彎曲軌道上運行，電磁彈射也可以在彎曲甲板上彈射。如果在設計和建造時預留空間，加裝是可行的。“遼寧”和“山東”加裝電磁彈射後，殲-15都能滿載起飛，意義重大。

另一方面，在預警機之後，可以用同一個飛行平台發展反潛機、加油機、運輸機等艦載特種飛機，打造完整的艦載空中力量。

在信息化、網絡化的未來戰場上，預警機的作用越來越大。殲-15是中國海基空中力量從無到有的標誌，空警-600則是中國海基空中力量從有到強的標誌。